用生物质生产合成橡胶

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生物质材料在橡胶中的应用进展_郭军

专论#综述弹性体,2011-04-25,21(2):70~77CH IN A EL A ST O M ERICS收稿日期:2010-12-20作者简介:郭军(1987-),男,四川达州人,硕士研究生,研究方向为生物质材料及应用。

*浙江省科技厅重大专项(2008C11001-2);广东省教育部产学研结合项目(2010B090400016)**通讯联系人生物质材料在橡胶中的应用进展*郭军1,2,李想2,陈慧2,段景宽2,邵双喜1,单志华1,2**(1.四川大学生物质与皮革工程系,四川成都610065;2.宁波工程学院材料工程研究所,浙江宁波315016)摘要:生物质的资源化利用是科技进步的重要手段,有时也是防止因废弃生物质导致的环境污染的有效途径。

多样的生物质材料与有机合成高分子材料构成具有各种功能的复合材料已经成为当前研究的焦点。

本文着重介绍了淀粉、纤维素、木质素和纤维蛋白对橡胶进行改性的研究工作,并就生物质材料在橡胶中的应用前景提出了观点和建议。

关键词:橡胶;生物质材料;复合材料;研究进展中图分类号:T Q 330.12 文献标识码:A 文章编号:1005-3174(2011)02-0070-08生物质是指直接或间接地来源于光合作用而形成的各种有机体,包括纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、蛋白质、脂肪等等。

目前生物质是使用最广泛的一种可再生能源,约占世界可再生能源的2/3。

我国是生物质资源大国,仅农村每年产生的生物质燃料可折合2.7@108t 标准煤,占农村总耗能40%左右。

过去生物质材料大都被当做废物焚烧或粉碎在田间,利用率极低,同时产生大量二氧化碳、二氧化硫等有害气体,造成大气污染。

大力开发推广生物质利用新技术对缓解能源、生态的压力有重要意义。

现有的生物质资源利用技术主要有:生物质固体成型、生物质气化、生物质液化以及生物质复合材料。

生物质材料在制备可降解塑料、橡胶等高分子材料,用于汽车、建筑、公共设施、装饰材料等领域有良好的发展前景。

生物基合成橡胶的研究进展

北京１０００２９；２北京化学工业集团有限公司北京市化工职业病防治院，北京１０００９３）
ＪＩＨａｉｊｕｎ１，ＱＩＡＯＨｅ１，２，ＷＡＮＧＺｈａｏ１，ＹＡＮＧＨｕｉ１，ＷＡＮＧＲｕｎｇｕｏ１，ＺＨＡＮＧＬｉｑｕｎ１
（１ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＮｅｗＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ；２ＢｅｉｊｉｎｇＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＯｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌＤｉｓｅａｓｅｆｏｒＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９３，Ｃｈｉｎａ）
摘要：进入２１世纪以来，石油基合成橡胶的发展不可持续，且日益受到节能减排的压力；天然橡胶面临气候、疫病等因素的影响，产量有限，而且我国天然橡胶自给不足，严重依赖进口。面对上述挑战，以太阳能为源头，开发不依赖于化石资源的新一代生物基橡胶，是解决橡胶资源短缺的有效手段，也是保证全球橡胶资源安全、长久、稳定供应的必由之路。目前，主要有两种思路制备生物基合成橡胶，本文针对两类生物基合成橡胶的研究进展进行综述，一种是生物质发酵得到的生物基单体（如乙醇等）进一步转化为传统单体（如乙烯等），再通过传统的合成工艺制备出生物基乙丙橡胶、生物基异戊橡胶等生物基传统橡胶，其性能与传统非生物基工程弹性体几乎完全相同，可以直接替代现有工程橡胶；另一种是利用现有生物基化学品，如衣康酸、丙二醇、丁二酸等，通过聚合反应制备新型结构的生物基橡胶材料，其原料易得，成本较低，随着发酵技术的快速发展，将出现越来越多的生物基化学品可以进行选择和使用，生物基合成橡胶具有光明的发展前景。关键词：生物基化学品；生物基橡胶；聚酯型生物基橡胶；衣康酸酯橡胶犱狅犻：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１４３８１．２０１９．０００２０７中图分类号：ＴＱ３３３文献标识码：Ａ文章编号：１００１４３８１（２０１９）１２０００１０９

4-羟基苯乙烯合成方法

4-羟基苯乙烯合成方法4-羟基苯乙烯是一种重要的有机化合物，广泛用于制造橡胶、塑料、涂料、香料等领域。

本文将介绍几种常用的4-羟基苯乙烯合成方法。

1. 酚醛树脂法酚醛树脂法是一种较为常用的4-羟基苯乙烯的合成方法。

其步骤主要分为三步：第一步：以邻苯二酚和甲醛为原料，在碱性条件下进行酚醛缩合反应，得到4,4'-二羟甲基二苯甲酮。

第三步：将上述产物进行加氢处理，得到最终产物4-羟基苯乙烯。

该方法具有操作简单、原料易得等优点，但是反应条件较为苛刻，且产物纯度较低。

2. 重氮法第一步：将苯胺溶于氢氧化钠溶液中，再滴加硝酸，得到重氮化合物。

第二步：将上述重氮化合物与甲基丙烯酸酯在碱性条件下进行偶联反应，得到4-羟基苯乙烯。

3. 合成氧化物法第一步：将苯环上邻位和对位均取代为硝基基团的硝基苯与丙烯醛在氢氧化钠存在下反应，得到化合物A。

以上三种方法都有其优缺点，具体应根据实际情况选择。

还有其他的4-羟基苯乙烯合成方法，如过渡金属催化反应、微波促进反应等。

过渡金属催化反应是一种现代化学方法，具有反应条件温和、产率高、选择性好等特点，但是催化剂使用量大，对反应条件要求严格。

微波促进反应则是近年来快速发展起来的一种新型反应方法，其优点在于反应速度快，能耗低，但是反应机理较为复杂。

在实际化学合成中，为了提高产物的纯度和产率，常常需要对反应条件进行优化。

例如可以调节反应温度、反应时间、重要中间体的浓度等因素，以达到较好的反应效果。

需要注意的是，4-羟基苯乙烯是一种有机化合物，具有一定的毒性。

在合成过程中，需要注意安全操作，避免造成人身伤害或环境污染。

作为研究和生产者，应该积极遵守环保法规，减少废弃物的排放。

4-羟基苯乙烯是一种重要的有机化合物，在工业和学术领域都有广泛的应用。

合理选择合成方法并进行优化，有助于提高产物的纯度和产量，同时也有利于促进化学合成领域的发展。

除了上述介绍的方法外，4-羟基苯乙烯的合成方法还有许多其他的方法。

一种生物基聚酯橡胶制备方法和流程

一种生物基聚酯橡胶制备方法和流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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生物基橡胶研发与应用新进展

２
现代橡胶技术
２０１７年第４３卷
ｅｒｓａｌｉｓ公司采用其工艺过程提双方共同开发用生物基异戊二烯来生产合成橡胶。可提高加工性能。Ｖ
生物基异戊二烯是用生物质原材料以发酵技术生产的新型原材料。两家公司的目标是用生物基异戊二烯制造轮胎，使制取轮胎的合成橡胶推向商业化，并进一步进行相关研究。味之素和普利司通己签署了一项协议，共同采用新的橡胶原料研究生产合成橡胶及其应用。味之素己实现实验室
能科（Ｇｅｎｅｎｃｏｒ）公司、Ｇｅｖｏ公司、阿米瑞斯（Ａｍｙｒｉｓ）公司和Ｇｅｎｏｍａｔｉｃａ公司都在开拓第三
将资助１４７０万欧元。该项目将涵盖所有技术的研究和开发，并计划将用于制造生物基丁二烯的原料推向市场。该联盟还希望在法国建立生物基橡
规模的用生物质原料通过发酵过程制取生物基异
戊二烯，普利司通也用味之素公司的生物基异戊二烯生产了合成橡胶。普利司通是世界上最大的轮胎供应商，两家公司计划发挥各自的优势，开
３用树木和草生产汽车轮胎原材料
附剂开发的公司，创建于２００１年）组建了一个联
２制取可再生的橡胶中间体异戊＝烯、异丁烯和

普利司通和味之素使用生物质原料制成合成橡胶

料制成轮胎用合成橡胶。这项技术可帮助应对新兴市场国等的需求增加，使轮胎生产摆脱单纯依赖原油的现状。公司争取在２２年将这一技术投００
入实际应用。
还处于乳胶（天然胶乳或合成胶乳）状态下加人炭黑、白炭黑等填料，通过搅拌充分进行混合分散，然后经絮凝（共沉）制造混炼胶的方法。实
验结果表明，湿法｝炼工艺减少了混炼段数和炼昆胶时间，能显著降低橡胶的混炼能耗和成本，大大改善各种补强填料在橡胶中的分散状况，减少粉尘污染，并有利于连续混炼工艺的实现。此外，湿法白炭黑｝炼胶料在拉伸强度、撕裂强昆度、回弹性等方面都有不同程度的提高，胶料的滚动阻力较干法混炼胶料下降了近３％０、定负荷
丁腈橡胶是我国上世纪六十年代中期发展起来的品种。其应用日益广泛，技术日渐改进，品种日趋系列化。羧基丁腈橡胶是在丁腈橡胶的基
吉林石化丁苯橡胶无毒环保添新丁
６４日，吉林石化研究院科研人员与有机月
础上发展起来的一种新型胶种，具有较好的柔顺性、耐油性、耐化学药品性，与纤维、皮革等极性物质具有很好的结合力。我国羧基丁腈橡胶的生产能力虽大大提高，但产品牌号、原料单耗以及能耗与国外相比仍存在一定差距，远远不能满
《中国橡胶助剂网》
青岛科技大学成功研发超高耐油性羧基丁腈橡胶
截至６１日，山东淄博浩德化工有限公司月１
采用青岛科技大学自主研发的高性能羧基丁腈橡胶的生产装置已平稳运行１个月，产能达Ｎ４ｏｏｏ吨级，各项技术指标均达到或超过了预期要求。

生物基蒲公英橡胶的制取与应用前景分析

提取率 95% 90% 96% 95%
93%~95% 98%
优缺点含残渣，需纯化用时长，胶乳纯净，提取率低用时长，工序多含残渣，需纯化不使用溶剂，绿色环保工序多，胶乳纯净提取率、综合利用率高
项目密度（/ g·cm-3）门尼粘度（/ 100℃）熔体质量流动速率（/ g·0.1min-1/135℃) 拉伸强度 / Mpa 抗张强度（/ N·cm-2）
回弹率 /% 伸长率 /% 压缩变形温度 /℃ 邵氏硬度 /A 抗断裂性
表2 产品实验测试结果未补强
0.90~0.95 45~148
16.0~26.0 7.82~26.86 1 665~2 840
70~90 650~796 10~50 30~110
优
补强 0.90~0.95
45~148 16.0~26.0 7.82~26.86 2 451~3 432
势和产业化前景。
关键词：蒲公英橡胶；制取胶技术；应用前景
中图分类号：TQ332
文献标识码：A
1 引言
天然橡胶是一种不可替代的重要战略工业原料，用途广泛，其材质与功能合成橡胶无法完全取代。目前，全球每年生产的天然橡胶有三分之二被用于制造轮胎及橡胶制品，由于受季节、气候、病虫害以及经济等多方面的影响，我国天然橡胶对外依存度接近 80%。蒲公英橡胶草最早发现于 20 世纪 30 年代，具有生长周期短、地理适应范围广、适合机械化生产等特点，被认为是一种理想的产胶备选作物，因此蒲公英橡胶被认为是最具开发前景的天然橡胶资源。
橡胶草草根
热水研磨 ↓ 高心、过滤
↓
↓
↓
胶渣
浮胶
滤液
萃取↓过滤
↓干燥
↓

橡胶的原材料

橡胶的原材料
橡胶是一种重要的合成材料，广泛应用于橡胶制品、轮胎、输水管道、电线电缆等领域。

它的原材料主要来自于橡胶树的乳液，以及合成的合成橡胶。

下面将详细介绍橡胶的原材料。

首先，橡胶树的乳液是橡胶的重要原材料之一。

橡胶树主要生长在热带和亚热带地区，它的乳液是由橡胶树的树干内部组织分泌出来的。

在收集乳液的过程中，工人要在橡胶树的树干上划出道道切口，然后乳液就会顺着划口流出来。

这种乳液一般是乳白色的，含水量较高。

随后，工人会将乳液进行凝固处理，得到固体的橡胶。

除了天然橡胶，化学家们还可以合成人造橡胶，作为橡胶制品的替代品。

人造橡胶的原材料主要是石油中提取的烃类化合物，如丁二烯、异戊二烯、苯乙烯等。

这些烃类化合物会通过化学反应进行聚合，形成聚合物，从而得到合成橡胶。

与天然橡胶相比，合成橡胶具有结构均匀、性能稳定等优点。

目前，合成橡胶已经成为橡胶制品的主要原材料之一。

除了橡胶树的乳液和石油中的烃类化合物，还有其他一些辅助原料也是橡胶制品生产中不可或缺的。

例如，橡胶制品中常用的添加剂有硫磺、活性氧化锌、加工油等。

硫磺可以增强橡胶的强度和硬度，活性氧化锌可以促进硫化反应的进行，而加工油可以提供润滑效果，提高橡胶的加工性能。

总的来说，橡胶的原材料主要包括橡胶树的乳液、合成橡胶以及其他辅助原料。

这些原材料通过化工工艺处理后，可以得到
用于制造橡胶制品的橡胶材料。

橡胶作为一种重要的材料，对于现代社会的发展起到了重要的推动作用。

生物基橡胶的研发进展与商业化潜力

生物基橡胶的研发进展与商业化潜力生物基橡胶作为一种新兴的环保型材料，正逐渐成为替代传统石油基橡胶的优选方案，其研发进展与商业化潜力日益受到全球瞩目。

以下将从六个维度探讨生物基橡胶的最新动态及其未来市场前景。

一、生物基橡胶的定义与原料创新生物基橡胶，顾名思义，是由可再生的生物质资源而非化石燃料制备而成的橡胶材料。

这类橡胶主要来源于天然植物，如橡胶树的乳胶、蒲公英根部提取物、银胶菊等，或是通过微生物发酵技术生产的生物聚合物。

近年来，科学家们不断探索新的生物资源，如海藻、微生物菌株改造等，以期获得性能更优、生产成本更低的生物基橡胶原料。

这些原料的多样性为生物基橡胶的可持续生产和性能定制化开辟了新途径。

二、生产工艺的革新与优化生物基橡胶的生产技术是其商业化进程的关键。

传统的橡胶生产依赖化学合成，而生物基橡胶则更多依赖生物技术，包括生物发酵、酶催化转换及生物工程技术等。

当前，研究者正致力于提高生物转化效率，缩短生产周期，降低成本，并通过基因编辑技术优化微生物菌种，使其能更高效地生产目标橡胶分子。

此外，连续化生产流程的开发也旨在提升生产规模和效率，为大规模商业化生产奠定基础。

三、性能提升与应用领域拓展早期的生物基橡胶在物理性能上可能无法完全匹敌传统石油基橡胶，但随着材料科学的进步，生物基橡胶的力学性能、耐久性和加工性得到了显著改善。

如今，一些生物基橡胶产品已经能够在轮胎、密封件、软管、鞋材等领域与传统橡胶相竞争，甚至在某些特定应用中表现出更佳的性能，如更好的低温韧性和生物降解性。

随着性能的持续提升，生物基橡胶的应用范围正不断拓宽，进入医疗、航空航天等高附加值市场。

四、环境与经济效益的双重考量生物基橡胶的环境效益显著，其生产过程减少了对化石燃料的依赖，降低了温室气体排放，且多数产品可生物降解，有利于缓解塑料污染问题。

同时，随着技术成熟和规模效应，生物基橡胶的生产成本正在下降，与传统橡胶的价差逐渐缩小。

此外，随着全球对可持续发展的重视和“”目标的推进，生物基产品的市场需求增加，为生物基橡胶带来了额外的市场溢价，进一步增强了其经济可行性。

生物基橡胶绿色制造关键技术

生物基橡胶绿色制造关键技术
生物基橡胶绿色制造关键技术是一种利用生物质资源代替传统石油原料制造橡胶的技术。

这种技术的核心在于利用生物质资源，如植物油、淀粉等，通过微生物发酵、合成等方法制备出橡胶材料。

与传统的石油原料相比，生物质资源具有可再生、可降解、环保等优点，因此生物基橡胶绿色制造技术也具有可持续发展的优势。

在制备生物基橡胶的过程中，需要解决的关键技术问题包括：
1. 高效发酵技术：通过优化微生物发酵条件，提高发酵效率，降低生产成本。

2. 合成技术：研究开发高效、环保的合成方法，实现生物基橡胶的规模化生产。

3. 性能调控技术：研究生物基橡胶的结构与性能关系，通过改性、共混等技术手段调控其性能，以满足不同应用领域的需求。

4. 环保处理技术：在生产过程中，需要采取有效的环保措施，减少废弃物排放，降低对环境的影响。

目前，生物基橡胶绿色制造技术已经取得了一定的进展，但仍面临一些挑战，如生产成本较高、性能与石油基橡胶相比仍有差距等。

未来，随着技术的不断进步和产业化的推进，相信这些问题会逐步得到解决，生物基橡胶绿色制造技术将成为橡胶工业可持续发展的重要方向之一。

生物基橡胶材料

生物基橡胶材料生物基橡胶材料是指由天然橡胶或合成橡胶与生物基材料混合制成的一种新型材料。

生物基橡胶材料与传统橡胶材料相比，具有更好的环境适应性、可再生性、资源可持续性等优点，是一种有着巨大潜力的可持续发展材料。

生物基橡胶材料的原料可以使用多种生物基材料，例如：生物质淀粉、纤维素、植物油酸等。

其中生物质淀粉是目前最常用的原料之一。

生物质淀粉是一种由淀粉颗粒组成的生物大分子，具有良好的物理和化学性质。

将生物质淀粉与天然橡胶或合成橡胶混合，可以得到具有较好力学性能和加工性能的生物基橡胶材料。

生物基橡胶材料的优点之一是环境适应性好。

生物基橡胶材料中的生物基材料，通常能够与环境中的生物分解微生物相互作用，从而达到自然降解的目的。

因此生物基橡胶材料可以有效地减轻环境污染的问题。

而传统橡胶材料往往不能自然降解，随着使用寿命的结束，被废弃的橡胶制品会污染环境。

生物基橡胶材料的另一个优点是可再生性。

生物基材料通常是由植物形成的有机物质，例如：淀粉、木质素等都是可再生的资源。

而天然橡胶或合成橡胶通常是由石油或天然气等非可再生资源制成的，其生产过程会产生大量的二氧化碳等有害气体。

因此，生物基橡胶材料在生产过程中能减少对环境的污染，具有更好的可持续性。

生物基橡胶材料的应用范围也很广泛，例如：汽车轮胎、工业密封件、医疗器械等。

其中最常见的应用是汽车轮胎。

传统橡胶轮胎由于不易降解，被废弃后经常成为城市垃圾和环境污染的源头。

而生物基橡胶轮胎具有生物降解性、可再生性和环保性等优点，能够有效地减轻环境污染问题。

进一步发展生物基橡胶材料的关键是提高其力学性能、加工性能和耐磨性等方面的表现。

目前的研究主要围绕改进生物基橡胶材料的配方和加工工艺、培育更好的生物基原料等方面展开。

随着生物技术的不断发展和环境保护意识的提高，相信生物基橡胶材料会在未来的应用中发挥出其更大的价值。