反式-1,4-聚异戊二烯的合成新技术及其在高速节能轮胎中的应用

合集下载

反式聚异戊二烯橡胶对航空轮胎胎面胶性能的影响

工艺管理工作。
金属试验机厂产品；ＰＬ－１４０型疲劳试验机￣ＨＭＨ－
７４型阿克隆磨耗试验机，上海中艺机械厂产品。
１．４试样制备
３２
现代橡胶技术
２０１５年第４１卷
（１）混炼前的准备：在烘箱中（７０ ℃ ）将
６０±５
２６．０４２３
３６０ｋｍ／ｈ以上，轮胎要承受巨大的离心力和着陆时巨大的冲击力，轮胎在高速旋转和高频率变形的情况下，橡胶的滞后损失加大，轮胎内部温度会急剧升高，橡胶性能快速下降，轮胎很容易出现甩胎面、掉块等损坏现象。因此，飞机轮胎胎面胶必须具有低生热性，才能保证轮胎在苛刻的使用条件下不至于出现鼓包、掉块、脱层、甩胎面等致命的质量问题，从而保证飞行安全。
图３胶料１６５ ℃硫化仪（２ｈ）转矩曲线下降率对比
从图３看，在１６５ ℃硫化仪（２ｈ）的条件下，２＃配方胶料的转矩曲线下降率只有０．９％，而
裂性能明显提高。胎面胶的耐屈挠龟裂性能提高可使轮胎使用过程中胎面部位不会出现裂纹。
ＴＰＩ烘热１５ｍｉｎ，使ＴＰＩ软化；
从表３可以看出，与１＃配方胶料相比，加入２０份ＴＰＩ的２＃配方胶料的ＭＬ和￣ｍ增大，ｔ１０和ｔ９０时间延长，硫化速度有所变慢。

环氧化反式1,4-聚异戊二烯在轮胎中的应用

环氧化反式1，4-聚异戊二烯在轮胎中的应用的报告，800字
报告标题：环氧化反式1，4-聚异戊二烯在轮胎中的应用
随着工业生产和技术的发展，人们对高性能、高弹性材料的需求不断增加，这就推动了聚合物的广泛应用。

其中，环氧化反式1，4-聚异戊二烯（IIR）是大家所熟知的一种聚合物，特别是在轮胎行业，IIR材料作为轮胎胎面组件的重要原料，受到
越来越多的关注和应用。

IIR材料的特点是耐磨损、高弹性、耐高温、耐腐蚀，其制备
的产品表现出优良的弹性恢复性能，具有良好的韧性、强度、高低温性能以及耐疲劳性能，所以，它被广泛应用于汽车行业的轮胎制造中。

首先，IIR材料的特点决定它在轮胎中的应用。

由于IIR材料
具有高弹性、耐磨损、耐热老化、耐腐蚀等特点， IIR在轮胎
中可以发挥出以下功能：
1）弹性恢复：由于轮胎胎面中含有IIR材料，可以充分利用
IIR材料的弹性恢复性能，使轮胎胎面具有良好的弹性恢复性，确保轮胎的弹性稳定。

2）耐磨抗冲击：添加了IIR材料的轮胎胎面具有良好的耐磨性，减少轮胎表面的磨损和损坏，增强轮胎表面的抗冲击性能，确保轮胎胎面的可靠性。

3）耐高温耐热老化：IIR材料具有良好的耐高温性和耐热老
化性，可以在高温条件下使轮胎胎面变形小，减少轮胎变形，改善轮胎胎面结构，使轮胎性能更加稳定。

此外，IIR材料还具有韧性和强度，能够使轮胎的耐磨性得到提升，减少轮胎的变形，确保轮胎的使用寿命。

综上所述，IIR材料作为轮胎胎面组件的重要原料，具有良好的耐磨损、高弹性、耐高温、耐腐蚀等特点，它的应用能够改善轮胎的性能，确保轮胎的耐久性。

低相对分子质量反式-1,4-聚异戊二烯蜡在橡胶配方中的应用

低相对分子质量反式-1，4-聚异戊二烯蜡在橡胶配方中的应用
的报告，800字
本报告旨在探索低相对分子量反式-1，4-聚异戊二烯蜡在橡胶
配方中的应用。

低相对分子量反式-1,4-聚异戊二烯蜡（INM）是一种弹性材料，通常用于橡胶制品。

它具有较高的柔韧性和高强度，以及绝缘和耐磨性。

这种物质具有高氧化稳定性，能有效保护橡胶制品免受老化和氧化的影响。

它也能提供优质的防潮性，延长橡胶产品的使用寿命。

此外，INM还具有出色的热稳定性，广泛
地应用于高温材料中。

低相对分子量INM可以提供优质的力学性能，有助于改善橡
胶制品的力学性能，如耐冲击性、耐拉伸性、延展性和介电性能等。

同时，低分子量INM也可以改善橡胶制品的耐热性和
耐化学性，以及耐磨性、耐污染性和光学性能等。

此外，低相对分子量INM也有助于减少橡胶制品的快速氧化，以抵抗所处环境的不利影响，从而延长橡胶制品的使用寿命。

在橡胶应用领域中，低相对分子量INM可以预防橡胶老化反应，并能显著改善橡胶制品的物理性能和耐久性。

在总结，低相对分子量反式-1，4-聚异戊二烯蜡可以显著改善
橡胶制品的物理性能和力学性能，具有良好的耐热性、耐化学性、耐磨性、耐污染性和光学性能，有助于延长橡胶制品的使用寿命。

因此，在橡胶制品中使用低相对分子量INM是一个
合理的选择，可以提高橡胶制品的力学性能和耐久性。

反式-1,4-聚异戊二烯橡胶的制备及其在轮胎胶料中的应用(一)

国。２００１年我国ＮＲ消费量首次超过美国，成为世界第一大ＮＲ消费国和进口国。从１９９５到２０１２年，
其中ＩＲ与ＮＲ结构最相似，开发和应用也最广泛。ＴＰＩ又称合成杜仲橡胶、古塔波胶或巴拉塔胶，由异戊二烯定向聚合而得，与ＩＲ和ＮＲ是同分异构
我国ＮＲ消费量增长超过３倍，但产量增长较缓慢，
自给率由Ｉ９９５年的５４％下降到２０１２年的２７％，从
２００４年起我国ＮＲ自给率一直在１／３的战略安全警戒国是一个自产一定数量ＮＲ而又大量
ＥＳＢＲ并用胶的抗湿滑性能差别不大，滚动阻力减
小；且随着ＴＰＩ用量增大，ＮＲ／ＥＳＢＲ／ＴＰＩ并用胶滚
乙烯基聚丁二烯橡胶（ＨＶＢＲ）等轮胎常用橡胶的
动态粘弹（ＤＭＡ）谱见图２。从图２可以看出：与其他橡胶相比，ＴＰＩ的０ｃＣｌ时的ｔａｎ占（表征抗湿滑性能）和６０时的ｔａｎ６（表征滚动阻力）均较小，说明ＴＰＩ的滚动阻力较小，抗湿滑性能略差。
进口ＮＲ的国家。目前除了加强ＮＲ的生产和进口以
外，当务之急是采用适当的合成橡胶（ＳＲ）完全替代或部分替代ＮＲ。ＳＲ虽然综合性能不及ＮＲ，
但其某些性能，如丁苯橡胶（ＳＢＲ）的抗湿滑性、
顺丁橡胶（ＢＲ）的抗疲劳性和耐磨性、丁基橡胶（ＩＩＲ）的气密性、丁腈橡胶（ＮＢＲ）的耐油性和氯丁橡胶（ＣＲ）的阻燃性等优于ＮＲ。其中聚异戊二烯橡胶由于结构和综合性能接近ＮＲ，已成为ＮＲ

反式-1,4和3,4-聚异戊二烯复合异戊橡胶的合成的开题报告

反式-1，4和3，4-聚异戊二烯复合异戊橡胶的合成的开题
报告
标题：反式-1，4和3，4-聚异戊二烯复合异戊橡胶的合成
背景：
异戊二烯是一种常用的二烯基单体，具有优异的化学反应活性和物理性质，广泛应用于橡胶、塑料、粘合剂等领域。

异戊橡胶作为一种重要的工程橡胶，因具有良好
的耐油性、耐磨性、耐热性和耐候性，被广泛应用于汽车轮胎、密封件、管道等领域。

然而，纯异戊橡胶的性能不够理想，例如强度、耐撕裂性和耐热性均有待提高，因此需要通过改性来改善其性能。

反式-1，4和3，4-聚异戊二烯是一种具有优异性能的二元交联剂，能显著提高异戊橡胶的耐热性、耐油性和机械性能。

因此，本实验旨在合成反式-1，4和3，4-聚异戊二烯复合异戊橡胶以改善其性能。

实验步骤：
1.制备反式-1，4和3，4-聚异戊二烯
将异戊二烯和拉丁单体加入反应釜中，按一定摩尔比加入阳离子聚合引发剂，通过控制反应温度和时间进行聚合，制备反式-1，4和3，4-聚异戊二烯。

2.合成反式-1，4和3，4-聚异戊二烯复合异戊橡胶
将制备好的反式-1，4和3，4-聚异戊二烯加入异戊橡胶中，控制反应温度和时间，进行反应交联，制备反式-1，4和3，4-聚异戊二烯复合异戊橡胶。

3.性能测试
对合成得到的反式-1，4和3，4-聚异戊二烯复合异戊橡胶进行性能测试，包括
拉伸强度、断裂伸长率、硬度、热稳定性、耐磨性和耐油性等。

预期结果：
通过合成反式-1，4和3，4-聚异戊二烯复合异戊橡胶，能够提高异戊橡胶的耐
热性、耐油性和机械性能。

性能测试结果将证实该改性方法在工程橡胶中具有重要的
应用前景。

我国反式-1,4-聚异戊二烯的研究与应用进展

也实现了ＴＰＩ的工业化生产ꎮ 我国吉林化学工业
公司研究院也曾引进加拿大Ｐｏｌｙｓａｒ公司技术展
开过此项研究ꎬ但只进行到中试阶段 [９] ꎮ 这些公
司均采用钒系催化剂或钒 / 钛系催化剂ꎬ经溶液聚
合合成ＴＰＩꎬ反式结构摩尔分数可达９９％ ꎬ力学性
能优异ꎬ但是催化效率低ꎬ需要脱挥后处理、溶剂
杜仲橡胶提取的工业化进程ꎮ
目前河南灵宝、陕西安康、湖南张家界等杜仲
产业基地已实现批量化生产杜仲橡胶ꎬ供给国内
外用户ꎮ ２０１５年７月ꎬ我国首套百吨级连续化杜
仲橡胶生产装置在湖南湘西老爹生物有限公司建
成投产ꎬ成功生产出质量分数大于９４％的杜仲橡
胶ꎬ为杜仲橡胶在各领域的规模化应用奠定了
我国反式－１ꎬ４－聚异戊二烯的研究与应用进展
张保生ꎬ吕秀凤ꎬ李斌ꎬ王进ꎬ杨军
( 株洲时代新材科技股份有限公司ꎬ湖南株洲４１２００７)
摘要:综述了我国反式－１ꎬ４－聚异戊二烯的发展历程ꎬ介绍了天然反式－１ꎬ４－聚异戊二烯和合成
反式－１ꎬ４－聚异戊二烯在轮胎、减震制品及形状记忆材料方面的研究进展ꎬ分析了我国反式－１ꎬ４－聚
得到的杜仲橡胶中几乎不含顺式－１ꎬ４－聚异戊
二烯ꎬ相对分子质量高达３０ ~ ４０万ꎮ 张月等 [６] 将
微波辅助提取与碱浸法结合提出了聚焦微波法提
取杜仲橡胶技术ꎬ发现此法提取率高ꎬ可大幅度缩
①
收稿日期:２０１８－１１－０６ꎻ修订日期:２０１９－０７－２５ꎮ
作者简介:张保生(１９８２—) ꎬ男ꎬ山东菏泽人ꎬ硕士ꎬ高级工程
品 [１－２] ꎮ

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

需要
不需要残Ｔ２ｐｍ（ｉ０ｐ）＜
不需要简单
溶剂处理Ｉ艺流程
能耗三废处理
大量溶剂需回收处理
复杂
装置投资
生产成本
很高大量污水需处理大
一
＃ＡＪ异戊二Ｐ烯Ｕ）催化剂（ＯＴ活化剂（ｌＡ）
防老剂６２４
一
￥９
纯度》９％９．５
一谭不一一－－￣一－－瓦畜一－－－－－￣一１＊一￣＋
８０元尹５０吨申
含钦量１％．８
９ｇ几ｌ０Ａ
作者简介：黄宝深，男，１４９年生，４教授，博士生导师，高分子材料专业，主要研究方向为配位聚合合成橡胶。主持完成的 “ 高反式一４１－，聚异戊二烯的合成及应用开发” 项目１９家石油和化学工业获９年国９局技术发明二等奖和２０年国家技术发明二等奖。０（）已发表学术论文１余篇，请中国发明２０申专利５（项２
密，ｍ／３度ｇｃ
灰份，％
残留ＶＴ，ｍ（）ｐ＇ｐ
凝胶，％
０５．（１脱灰处理后）５（脱灰处理后）
０少量微凝胶２９
４５０
＜４０．＜无须处理）０（．３５０＜０无须处理）２（
青岛科技大学高分子科学与工程学院
ｄｌ束青岛（２６６０４２）
要旨：负荷手夕二夕Ａ触媒七ＪＩ夕沈殿重合全利用寸乙新Ｕｐ高卜ＡＬ于Ｊ７１，．４一一水少了夕了于
ＹＰ）重合技衍己（ＩＴ。了口七沐久午一Ｊ七，技衍指镖奎概略的忆招介Ｌ衷Ｕ。九ＴＩ加硫化｝Ｊ，混合ｎＡ０勤的力学性能、特４夕了个面＝ｌ０三。主众走行性能指镖、即色耘力Ｐ，＇Ｌ＇，；ｈ抵抗、牵引出力己耐摩擦性能心艺含探究Ｌ衷Ｕ圣０桔果、ＴＩ；抵抗七九。Ｐ０耘力勺凳熟准常用ｘ１０＇，中忆」最低于、ＣＰ混合，寸尺＂０ＩＴＡ毛＇耘７ｈ抵抗七癸熟含减少寸乙特性７扔ｈ）｝衷寸。ＳＲ代扣乙２０２）含Ｂ一５％０含乘用章色Ｉｌ夕７ｌ卜ｆ夕于７夕。半钥于少了Ａ夕子个比用寸乙七Ｌ、掇械点检七走行点横。桔果寸，Ｚ阴寸乙＜镖举６逢寸石七ｌ｝越充乙１｝ｎ４卜Ｌ。００一Ｉ。才了Ｉ用量法Ｌ
９＾９４６９＾－５３９
＊ＭＣ３ｔ０：０１用于医用材料或注塑产品：Ｃ５ｔ０ｒＭｒ０１用于一般橡胶制品和形状记忆材料；＝０１作轮胎用胶（ＭＬ７１０动态性能好）斑９本技术合成ＴＩＰ的碗漪耗定扭和成本估算
工业品
２０１行０元公
９０元１公斤２元／５公斤
１５吨．０１公斤刀
ＨＺ
纯度＞９９９．％９
折标准Ｋｈｗ
３元／０Ｎ＇Ｍ
０．Ｋｈ５元／ｗ
８．０公斤１０公斤１Ｍ｝Ｎ
＾－０Ｋｗｈ７０
能耗（水、电、气）
向。
１ＴＩ．的合成Ｐ
ＴＩ单体异戊二Ｕ）过特定的体系定向Ｐ是由烯（通Ｐ催化聚合合成的。最早的专利见于１５（．３０９年（５９４５Ｉ５Ｔ和Ｇ．４４）上世纪６－０Ｂ３５，８４０７年代，加拿大Ｐｌａ公司，ｏｓｙｒ英国Ｄｎｐ和日ｕｒ公后建ｕｌ公司本Ｋｒ司先ｏａｙ
芳烃或脂肪烃为溶剂
ＴＩＰ胶液（高粘度、低浓度）
Ｏ）ｐ
由催化性（＾Ｘ护．）工流杂，耗耗规又小，生成难以低，于活低仅１２１ｇＩ艺程复能物高，模ｇ，所以产本降
国际市场价格一直在Ｎ的十Ｒ倍以上，这在一定程度上限制了它的应用市场发展。据悉目前只有日本
２．５％ｒｏ城九主于＿Ｃ｝，，
摘要：简要介绍了采用负载钦体系催化异戊二烯本体沉淀聚合法合成高反式一４１－，聚异戊二烯（ＩＴ）Ｐ的新技术、工艺流程和技术经济指标。并对ＴＩＰ硫化胶、共混胶的动态力学性能，重点是作为胎面胶的
三大行驶性能即滚动阻力、牵引力和耐磨性能等进行了探讨。结果表明：ＰＴＩ的滚动阻力和生热在轮胎常用橡胶中是最低的，其并用胶都有降低滚动阻力和生热的特点。０２质量份ＴＩ以２＾５Ｐ取代等量的ＳＲＢ用于胎面胶，试制了小批量轿车和轻型载重半钢丝子午线轮胎，机床试验和里程试验结果均达到或超过有关标准，百公里油耗降低率达２％．左右。５
９９
３０
Ｍ衬＊ＩｉＬｙｍ
结晶度，％
Ｔ％ｍ，
２＾９（００按需调节）＊
￣０３－６００９．６
３６６７０９．６
Ｋｒ一家仍在生产，ｕｒａｙ产量４０年左右，０吨／牌号为Ｔ－１主要供作医用材料。Ｐ０，３
本课题组在国家自然科学基金和国家八六三高技术研究发展计划新材料领域资助下，开发了一种采用负载钦催化异戊二烯本体沉淀聚合，直接获得粉粒状，Ｉ新方法［Ｔ的Ｐｒ４１，反应如下式：
＾３０元５１４５元０７吨消耗成本 Nhomakorabea１
．目前国内市场售价
由图１可见，本技术合成ＴＩ和表１－３Ｐ的特点是：（）１工艺流程简单，投资少；（）２催化活性
高，前己ｘ／以比目达５＇ｇ上，钒或钒／１ｇ０钦体系提高了０无须后处理脱灰工序（ｉ０ｐ）（）约３倍，残Ｔ＜ｐｍ；２３
假肢材料、运动和康复器具等１又因ＴＩ０。Ｐ分子链本质上是不饱和柔性链（为６℃ Ｔ一０左右）可用通常不ｇ，饱和橡胶的硫化方法进行交联，当交联密度不高时，是一种形状记忆功能材料［ＬＰ］：当交联密度达到一定程度后，则变成橡胶弹性材料［可见，Ｐ兼具塑料和橡胶的双重性质，［ｓ］。ＴＩ是一种用途广泛的高分子材料。由于天然杜仲胶、古塔波胶等资源少、提取困难，价格昂贵，所以人工合成是发展这种新材料的主要方
项已获授权）
黄宝深等．１反式一，今聚异戊二烯的合成新技术及其在高速节能轮胎中的应用
反式一４１－，聚异戊二烯（ａ－ｏｉｐｎＴｎ１－ｌｓｒｅ即ＴＩｒｓ，Ｐｙｏｅ４Ｐ又称合成杜仲胶或古塔波胶（ｕａｅｈ）Ｇｔ－ｒａｔｐｃ
Ｒｂｅ，与通用天然橡胶（Ｒ或异戊橡胶（）ｕｂｒ）Ｎ）Ｉ是同分异构体。由于ＴＩＲＰ在室温下的易结晶性，表观为一种热塑性塑料，但软化点仅６℃ ０左右，可作为无须制模而直接在身体上模型的医用夹板、矫形及
国外技
催化体系
术
本发
明
技
术
Ｖ１ＶＩＣ３ｉＲｏＣ３Ｃ。，或ＶｌＰＯ）（（
１０＾０ｇＰｇ０ＵＶ００２０Ｔ
溶液聚合
＜１％０
负载型ＴＪｇ１ＩＭＣ２ｉＣ
高
降低１２／／２３
无
减少５％以Ｌ０
低
衰２合成ＴＩＰ的质．指标比较
催化体系
Ｖ１日Ｃ（本）３
溶液聚合
＜Ｉ洲）叹洲
ＶＴ加拿大）／ｉ（
产品反式一，一１结构含量可达９％４８以上，质量性能达到或接近国外同类产品水平；（）４无溶剂，因而省除了大量溶剂及溶剂回收精制等问题；（）５聚合体系仅为聚合物颗粒在其单体中的悬浮液，粘度低，避免了溶液聚合体系因高粘度带来的传热、传质等困难；（）生产能耗物耗低；（）６７产品为粉粒状，可直接使用（粉末橡胶）（）：８基本上无三废排放污染环境问题。由此估算，本法合成ＴＩＰ的生产成本，不仅比用钒体系溶液聚合法合成的ＴＩＰ低得多，而且也将比采用溶液聚合法合成的顺式异戊橡胶（ＲＩ）更低。这为ＴＩＰ的推广应用，特别是在高性能轮胎中的应用创造了有利条件。
１ｐ
负载型本体（无溶剂）
Ｔ粉杏低度高度Ｐ粒（粘、浓）Ｉ
真空系统
其工艺流程如图１所示，工艺技术、产品质量和消耗指标如表１３－．
未聚ＩＰ
残液罐
ＴＩＰ干粉粒
．１本体沉浪．合法生产Ｔ．Ｐ工艺泣扭示宜．
中日橡胶技术交流会论文集
班１本技术与．外合成ＴＩＰ技术比较
溶液聚合
Ｖｐ吉化）／ｉ（
溶液聚合
负载钦（本技术）
本体沉淀聚合
３９８
聚合工艺催化活性，眺反１，４结构，％
＞００５０１０旧＾００２００１０＾２０１０００９８＞６９３０３０￣０３＾３０－６０－６００９．６０９．６
少量微凝胶
少量微凝胶
３３４
＾４００９＾９４６
４５
拉伸强度，ａＭＰ扯断伸长率，％硬度，邵Ａ
邵Ｄ
３３４３３４４００＾５００５００
中日橡胶技术交流会论文集
反式一，－１４聚异戊二烯的合成新技术
及其在高速节能轮胎中的应用
卜于夕大
１．４一木才夕了于夕。）１０合成七高速木沙午一前的夕才弋上店用
黄宝深姚筱
（青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛２６４）６０２