自主研发超细粉末橡胶颗粒材料
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３ ８ 中国石化 ｓ ｉｎｏｐ ｅｃ ｍｏｎｔｈｌｙ ２００８ ／ １
由北化院自主开发的超细粉末橡胶小试生产设备
百度文库
合后在三辊研磨机上混合的时间、 次数以及混合物放置时间等工艺条 件对环氧树脂对粉末橡胶充分浸润 以及最后分散状态的影响， 通过这 些系统的研究最终解决了粉末橡胶 在环氧树脂中达到纳米级分散的问 题。由于粉末羧基丁腈橡胶在环氧 树脂基体中可以达到纳米级分散， 故两相间表面积增大， 相互间可以 形成更多的氢键和化学键， 两相间 作用力增大， 从而使改性环氧树脂 表现出独特的性能变化， 即超细粉 末橡胶的加入不仅可以显著提高环 氧树脂的韧性， 同时可以提高其耐 热性， 这是现有增韧剂达不到的。在 这些研究的基础上， 乔金梁副院长 又带领我们进行了关于超细粉末增 韧机理的深入研究， 关于这方面研 究 成 果 的 文 章 已 经 发 表 在 《Ｍａｃｒｏ－ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ》 ２００２ 年 ２３（１３） ７８６￣７９０ 页 上 ， 而 理 论工作的深入进行反过来又对粉末 橡胶颗粒材料的实际应用工作产生 了理论指导作用， 到目前为止， 我们 已经系统研究过超细粉末橡胶颗粒
上世纪 ９０ 年代， 我国塑料工业发 展十分迅速， 塑料在国民经济各个行 业的应用越来越广泛， 对塑料材料的 要求也越来越多， 单一品种的高聚物 很难满足如此多样化的要求， 所以高 聚物的改性技术就迅速地发展起来， 成为调整塑料行业产品结构、增加企 业经济效益的常用途径， 尤其是塑料 增韧改性和热塑性弹性体的应运而 生。热塑性弹性体是一种兼有塑料和 橡胶特性、在高温下能塑化成型， 在常 温下又能显示橡胶弹性的一类材料， 可以像热塑性塑料那样进行加工， 并 且 不 需 进 行 硫 化 处 理 。在 欧 美 和 日 本 ， 全硫化热塑性弹性体广泛应用在汽 车 、建 筑 、医 疗 、电 子 电 气 、器 械 领 域 以 及橡胶制品等方面， 已经商品化的热 塑性弹性体按照其制备方法分为两 类， 一类为通过化学方法得到的嵌段 或接枝聚合物型热塑性弹性体； 另一 类为通过已有橡胶与热塑性塑料共混 而得到的共混型热塑性弹性体。第一 类方法由于涉及新聚合物的开发， 前
利用此方法， 可通过改变无机纳 米材料的种类、橡胶的类型和高分子 材料基体的种类， 制备多种具有不同
特性的三元高分子纳米复合材料。已 经采用纳米氢氧化镁、纳米碳酸钙和 纳米蒙脱土等与不同种类橡胶粒子复 合对多种塑料和橡胶进行了改性， 制 备了 同时 具有高 刚 、高 韧 、高 耐 热 、高 流动性和优异阻燃性的高分子复合材 料。也利用外加橡胶和无机纳米粒子 在聚丙烯中难以分散的特点， 制备了 无 机 纳 米 碳 酸 钙 “包 藏 ”于 橡 胶 粒 子 之 间分散在聚丙烯中的具有特殊结构的 多相聚丙烯材料， 具有这种相结构的 材料具有优异的性能， ＰＰ 的刚性和韧 性可同时得到提高。
期投资巨大。共混方法 并不需要合成新聚合 物， 只需将现有聚合物 进行共混， 所以这一方 法受到当时国内科研人 员的青睐。北京化工研 究院在乔金梁副院长的 带领下开始这方面的研 究工作， 当时通用的方 法是采用动态硫化方法制备共混型热 塑性弹性体， 但是在研究中发现， 采 用动态硫化法制备热塑性弹性体无 论在技术上还是设备上都存在知识 产权问题， 更重要的是采用动态硫化 方法制备热塑性弹性体， 由于分散相 橡胶粒子通过机械剪切产生， 其粒径 不可能做到很小， 一般在 １￣２ 微米左 右， 而热塑性弹性体的拉伸强度和断 裂伸长率与分散相橡胶颗粒的直径 成反比， 橡胶颗粒的直径越小， 机械 性能越好， 现有技术无法制备橡胶粒 径小于 ２００ 纳米的橡塑共混产品。同 时在韧性塑料增韧方面（例如， 抗冲共 聚聚丙烯、增韧尼龙、聚酯等）， 需要橡 胶的粒径越小越好， 但是现有技术只 能 制 备 橡 胶 粒 径 大 于 ５００ 纳 米 的 增 韧塑料， 所以乔金梁副院长决定依靠 自主创新， 提出了采用辐照硫化橡胶 乳液固定胶乳中的橡胶粒子使之在 干燥过程中不再凝并的方法制备出 一种粒径更小， 甚至达到纳米级的超 细粉末橡胶颗粒材料， 用于热塑性弹 性体制备和塑料的增韧， 形成自己的 专有技术。
科技之花 技术进步
●
自主研发超细粉末橡胶颗粒材料
□ 张晓红
２００７ 年 ９ 月 ５ 日 ， 国家 科学 技 术 奖 励 工 作 办 公 室 公 布 了 ２００７ 年 度 国 家科学技术奖评审委员会评审结果， “超细 （ 可达 纳米 级 ） 橡 胶 颗 粒 材 料 的 制备和应用技术”被建议授予国家技 术发明二等奖。看到这个消息， 我们全 体研究人员都露出了开心的笑容， 超 细（ 可达纳米级） 橡胶颗粒材料及其应 用技术是北京化工研究院一直坚持自 主开发结出的丰硕成果。
而当采用超细粉末橡胶对塑料进 行改性时， 我们发现除了根据拟改性 塑料的性质选择溶解度相似的超细 粉末橡胶颗粒材料的种类外， 粉末 橡胶颗粒材料在相应的塑料基体中 能否达到完全的分散是研究的关 键， 也是改性塑料性能提高的关键， 所以我们又根据不同塑料的加工特 点， 选择现有通用加工设备进行粉 末橡胶改性塑料加工工艺的研究， 例如在采用超细粉末羧基丁腈橡胶 改性环氧树脂的研究中， 我们选择 通用的三辊研磨机作为加工设备， 研究了粉末橡胶和液体环氧树脂混
乔金梁副院长带领我们课题组的
超细粉末橡胶样品
全体成员首先对国内外文献资料进 行了系统的检索， 没有发现相关的文 献 资 料 ， 必 须 依 靠 自 己 的 知 识 、自 己 的技术、自己的研究开展此项工作。 由于采用辐照硫化橡胶胶乳的方法 制备超细（ 可达纳米级） 橡胶颗粒材 料的思路为国内外首创， 在发明之初 就存在很大的困难， 乔金梁副院长经 常 对 我 们 讲 ， “搞 科 研 要 有 自 己 的 思 路 、想 法 ， 但 必 须 以 扎 实 的 理 论 知 识 为 指 导 ”。 乔 金 梁 副 院 长 带 领 我 们 根 据橡胶辐照交联的基础理论， 经心设 计了实验方案， 经过系统的研究终于 制备出超细天然橡胶粉末， 但是天然 橡胶胶乳中杂质较多， 胶乳粒子粒径 分布宽， 不仅使天然橡胶粉末制备成 本高而且在和塑料融熔共混时易引 起塑料严重变色， 所以乔副院长又带 领我们根据合成橡胶的特点， 重新设 计了实验， 经过系统的研究终于掌握 了制备超细粉末橡胶的影响因素和 制备规律， 在实验室中制备出超细粉 末 丁 苯 橡 胶 、超 细 粉 末 丁 腈 橡 胶 、超 细 粉末 羧 基 丁 腈 橡 胶 、超 细 粉 末 硅 橡 胶等八大类超细粉末橡胶颗粒材料， 其 粒 径 都 在 ２００ 纳 米 以 下 ， 有 的 粒 径
３ ７ 中国石化 ｓ ｉｎｏｐ ｅｃ ｍｏｎｔｈｌｙ ２００８ ／ １
技术进步 ● 科技之花
甚至达到了纳米级。目前， 超细粉末 橡胶颗粒材料及其制备的发明母专 利 已 经 在 中 国 、美 国 和 欧 洲 授 权 。
当采用这些超细粉末橡胶颗粒材 料和塑料融熔共混时， 由于橡胶粒子 在共混前就已经完全硫化， 非常容易 在塑料中分散， 与塑料混合后其粒径 也不会改变， 只要橡胶的体积分数不 超过临界体积分数， 橡胶在橡塑共混 物中始终保持为分散相， 因此， 当全硫 化粉末橡胶的用量由少到多时， 共混 物的性能连续可调， 当橡胶的用量为 ５０％以上时， 共混物为全硫化热塑性 弹性体， 反之为改性塑料产品。采用这 样的全 硫化 粉末 橡胶 制备橡 胶／塑 料 共混型全硫化热塑性弹性体的过程只 是一个与塑料共混的简单过程， 无需 像动态硫化方法那样对加工设备和加 工条件进行严格要求。到目前为止我 们已经制备出聚丙烯／粉末丁苯橡胶、 聚 丙 烯／粉 末 丁 腈 橡 胶 、聚 乙 烯 ／粉 末 丁 苯 橡 胶 、尼 龙／粉 末 丁 腈 橡 胶 、尼 龙／粉 末羧基丁腈橡胶等几大类共混型热塑 性弹性体， 其制备成本远远低于现有 技术制备的共混型热塑性弹性体， 这 方面的研究工作已经申请并得到授权 的中国专利达到 ７ 项。
超细粉末橡胶产品虽然问世时间 较短， 但已经引起了国内外工业界和 学术界的广泛关注， 已有 １００ 多个国 内外企业和大学等研究机构索要样 品， 多个国外著名公司要求合作。我们 已 在 日 本 、美 国 、欧 洲 、泰 国 、印 度 和 我 国台湾省等地区选择了一些合作伙伴 进行产品的推广应用。在国内已在酚 醛树脂改性、汽车刹车片等摩擦材料
材 料 对 聚 烯 烃 、聚 酰 胺 、聚 对 苯 二 甲 酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇 酯等热塑性塑料的改性规律以及对 环氧树脂、酚醛树脂等热固性塑料 的改性规律， 为粉末橡胶的实际应 用打下了坚实的理论基础， 目前这 方面的研究工作已经申请并获得中 国 发 明 专 利 ２２ 项 。
我们不仅在粉末橡胶的制备发明 以及应用方面一直坚持自主创新， 在 粉末橡胶的中试放大生产过程中也一 直坚持自主创新的方针， 在乔金梁副 院长的统一领导下， 超细粉末橡胶中 试实验装置于 ２００２ 年开始建造， 工程 设计技术人员和粉末橡胶生产技术人 员密切合作， 根据超细粉末橡胶本身 的生产特点， 通过反复的沟通、反复的 试 验 、反 复 的 修 改 ， 终 于 在 ２００２ 年 ８ 月 １６ 日建成第一台中试生产装置， 并 且一次试车成功， 现在已经建成两台 年产达到 １０００ 吨的生产装置。
科技之花 技术进步
●
制造、环 氧树 脂改 性 、聚 氯 乙 烯 改 性 、 尼龙改性、聚丙烯改性和其他多种高 分子改性材料中得到应用， 已生产各 类改性材料约 ４ 万吨， 产品的 “纳普 （Ｎａｒｐｏｗ）”商 标 已 在 国 内 外 有 一 定 知 名 度， 产生了较好的经济效益和社会效 益 。成 为 高 分 子 材 料 改 性 的 一 个 平 台 。
由于此方法可改变无机纳米材料 和橡胶的分散性， 可用于对多相、多组 分高分子材料结构与性能关系的研 究。我们在这方面的研究已经在国外 期刊上发表论文 １０ 篇， 申请中国发明 专利两篇。
利用此方法， 我们将特殊橡胶粒子 与聚烯烃成核剂复合， 成功地制备出了 一种高效聚烯烃复合成核剂， 并进行了 大批量的工业化应用。使用这种复合成 核剂已经在扬子石化公司、天津石化公 司、茂名石化等生产高结晶聚丙烯、汽 车保险杠专用聚丙烯和高性能抗冲聚 丙烯等一万余吨。这类成核剂的主要特 点是成核效率提高， 不仅其弯曲模量和 热变形温度等性能的提高明显高于现 有市售成核剂， 而且结晶温度和结晶速 率的提高也优于现有市售成核剂， 因 此， 使用此类复合成核剂改性聚丙烯树 脂的成本明显降低。尤其是所生产的汽 车保险杠专用聚丙烯树脂是世界上第 一个达到德国大众汽车公司 Ａ 级标准 的反应器直接生产的汽车保险杠专用 树脂， 已与德国大众汽车公司签订了 １３５０ 吨的出口合同。材料已经在奥迪、 领驭、ＰＯＬＯ、马 ６、标致、ＮＴ—５ 等多种 国内外汽车中使用和试用。
在进行超细粉末橡胶市场推广应 用的同时， 我们还在继续进行深入的 基础理论研究工作， 例如现在我们又 利用辐射硫化的橡胶粒子易于在高分 子材料中分散的特点， 先将未经表面 处理的蒙脱土等无机纳米粒子与橡胶 粒子共干燥， 制备隔离的复合粒子， 然 后再与欲改性的高分子材料共混制备 三元纳米复合材料。试验结果表明， 不 仅橡胶可以帮助无机纳米材料剥离或 分散， 无机纳米材料也可促进橡胶在 高分子材料中分散。因此所制备的复 合材料中未经有机化处理无机纳米材 料和橡胶均可以纳米尺度分散在高分 子材料基体中。
由于超细粉末橡胶及其应用技术 的创新性， 此项研究分别得到了国家 “九 五 ”、“十 五 ” 科 技 攻 关 项 目 、 国 家 “９７３”、“８６３”项 目 、国 家 中 小 企 业 创 新
超细粉末橡胶研讨会
基金项目和中石化科技攻关项目的大 力支持， 这进一步激发了我们的创造 性， 使我们的研究工作如虎添翼。在研 究工作进行的同时， 中国石化领导还 帮助我们制定了系统的专利保护网， 所申请的专利形成了完整的知识产权 保护网络， 使该技术制备的产品、制备 方法和应用领域均得到了专利保护， 为粉末橡胶技术的自主开发和应用技 术的自主开发打下了坚实的基础。目 前已经申请中国发明专利 ５３ 项， 国际 ＰＣＴ 专利和美国专利各 ７ 项（３ 项美国 专利授权）。２００６ 年， 超细粉末橡胶及 其应用技术获得中国石化集团公司技 术 发 明 一 等 奖 和 “中 国 铝 业 杯 ”首 届 中 央企业青年创新奖优秀奖。
由北化院自主开发的超细粉末橡胶小试生产设备
百度文库
合后在三辊研磨机上混合的时间、 次数以及混合物放置时间等工艺条 件对环氧树脂对粉末橡胶充分浸润 以及最后分散状态的影响， 通过这 些系统的研究最终解决了粉末橡胶 在环氧树脂中达到纳米级分散的问 题。由于粉末羧基丁腈橡胶在环氧 树脂基体中可以达到纳米级分散， 故两相间表面积增大， 相互间可以 形成更多的氢键和化学键， 两相间 作用力增大， 从而使改性环氧树脂 表现出独特的性能变化， 即超细粉 末橡胶的加入不仅可以显著提高环 氧树脂的韧性， 同时可以提高其耐 热性， 这是现有增韧剂达不到的。在 这些研究的基础上， 乔金梁副院长 又带领我们进行了关于超细粉末增 韧机理的深入研究， 关于这方面研 究 成 果 的 文 章 已 经 发 表 在 《Ｍａｃｒｏ－ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ》 ２００２ 年 ２３（１３） ７８６￣７９０ 页 上 ， 而 理 论工作的深入进行反过来又对粉末 橡胶颗粒材料的实际应用工作产生 了理论指导作用， 到目前为止， 我们 已经系统研究过超细粉末橡胶颗粒
上世纪 ９０ 年代， 我国塑料工业发 展十分迅速， 塑料在国民经济各个行 业的应用越来越广泛， 对塑料材料的 要求也越来越多， 单一品种的高聚物 很难满足如此多样化的要求， 所以高 聚物的改性技术就迅速地发展起来， 成为调整塑料行业产品结构、增加企 业经济效益的常用途径， 尤其是塑料 增韧改性和热塑性弹性体的应运而 生。热塑性弹性体是一种兼有塑料和 橡胶特性、在高温下能塑化成型， 在常 温下又能显示橡胶弹性的一类材料， 可以像热塑性塑料那样进行加工， 并 且 不 需 进 行 硫 化 处 理 。在 欧 美 和 日 本 ， 全硫化热塑性弹性体广泛应用在汽 车 、建 筑 、医 疗 、电 子 电 气 、器 械 领 域 以 及橡胶制品等方面， 已经商品化的热 塑性弹性体按照其制备方法分为两 类， 一类为通过化学方法得到的嵌段 或接枝聚合物型热塑性弹性体； 另一 类为通过已有橡胶与热塑性塑料共混 而得到的共混型热塑性弹性体。第一 类方法由于涉及新聚合物的开发， 前
利用此方法， 可通过改变无机纳 米材料的种类、橡胶的类型和高分子 材料基体的种类， 制备多种具有不同
特性的三元高分子纳米复合材料。已 经采用纳米氢氧化镁、纳米碳酸钙和 纳米蒙脱土等与不同种类橡胶粒子复 合对多种塑料和橡胶进行了改性， 制 备了 同时 具有高 刚 、高 韧 、高 耐 热 、高 流动性和优异阻燃性的高分子复合材 料。也利用外加橡胶和无机纳米粒子 在聚丙烯中难以分散的特点， 制备了 无 机 纳 米 碳 酸 钙 “包 藏 ”于 橡 胶 粒 子 之 间分散在聚丙烯中的具有特殊结构的 多相聚丙烯材料， 具有这种相结构的 材料具有优异的性能， ＰＰ 的刚性和韧 性可同时得到提高。
期投资巨大。共混方法 并不需要合成新聚合 物， 只需将现有聚合物 进行共混， 所以这一方 法受到当时国内科研人 员的青睐。北京化工研 究院在乔金梁副院长的 带领下开始这方面的研 究工作， 当时通用的方 法是采用动态硫化方法制备共混型热 塑性弹性体， 但是在研究中发现， 采 用动态硫化法制备热塑性弹性体无 论在技术上还是设备上都存在知识 产权问题， 更重要的是采用动态硫化 方法制备热塑性弹性体， 由于分散相 橡胶粒子通过机械剪切产生， 其粒径 不可能做到很小， 一般在 １￣２ 微米左 右， 而热塑性弹性体的拉伸强度和断 裂伸长率与分散相橡胶颗粒的直径 成反比， 橡胶颗粒的直径越小， 机械 性能越好， 现有技术无法制备橡胶粒 径小于 ２００ 纳米的橡塑共混产品。同 时在韧性塑料增韧方面（例如， 抗冲共 聚聚丙烯、增韧尼龙、聚酯等）， 需要橡 胶的粒径越小越好， 但是现有技术只 能 制 备 橡 胶 粒 径 大 于 ５００ 纳 米 的 增 韧塑料， 所以乔金梁副院长决定依靠 自主创新， 提出了采用辐照硫化橡胶 乳液固定胶乳中的橡胶粒子使之在 干燥过程中不再凝并的方法制备出 一种粒径更小， 甚至达到纳米级的超 细粉末橡胶颗粒材料， 用于热塑性弹 性体制备和塑料的增韧， 形成自己的 专有技术。
科技之花 技术进步
●
自主研发超细粉末橡胶颗粒材料
□ 张晓红
２００７ 年 ９ 月 ５ 日 ， 国家 科学 技 术 奖 励 工 作 办 公 室 公 布 了 ２００７ 年 度 国 家科学技术奖评审委员会评审结果， “超细 （ 可达 纳米 级 ） 橡 胶 颗 粒 材 料 的 制备和应用技术”被建议授予国家技 术发明二等奖。看到这个消息， 我们全 体研究人员都露出了开心的笑容， 超 细（ 可达纳米级） 橡胶颗粒材料及其应 用技术是北京化工研究院一直坚持自 主开发结出的丰硕成果。
而当采用超细粉末橡胶对塑料进 行改性时， 我们发现除了根据拟改性 塑料的性质选择溶解度相似的超细 粉末橡胶颗粒材料的种类外， 粉末 橡胶颗粒材料在相应的塑料基体中 能否达到完全的分散是研究的关 键， 也是改性塑料性能提高的关键， 所以我们又根据不同塑料的加工特 点， 选择现有通用加工设备进行粉 末橡胶改性塑料加工工艺的研究， 例如在采用超细粉末羧基丁腈橡胶 改性环氧树脂的研究中， 我们选择 通用的三辊研磨机作为加工设备， 研究了粉末橡胶和液体环氧树脂混
乔金梁副院长带领我们课题组的
超细粉末橡胶样品
全体成员首先对国内外文献资料进 行了系统的检索， 没有发现相关的文 献 资 料 ， 必 须 依 靠 自 己 的 知 识 、自 己 的技术、自己的研究开展此项工作。 由于采用辐照硫化橡胶胶乳的方法 制备超细（ 可达纳米级） 橡胶颗粒材 料的思路为国内外首创， 在发明之初 就存在很大的困难， 乔金梁副院长经 常 对 我 们 讲 ， “搞 科 研 要 有 自 己 的 思 路 、想 法 ， 但 必 须 以 扎 实 的 理 论 知 识 为 指 导 ”。 乔 金 梁 副 院 长 带 领 我 们 根 据橡胶辐照交联的基础理论， 经心设 计了实验方案， 经过系统的研究终于 制备出超细天然橡胶粉末， 但是天然 橡胶胶乳中杂质较多， 胶乳粒子粒径 分布宽， 不仅使天然橡胶粉末制备成 本高而且在和塑料融熔共混时易引 起塑料严重变色， 所以乔副院长又带 领我们根据合成橡胶的特点， 重新设 计了实验， 经过系统的研究终于掌握 了制备超细粉末橡胶的影响因素和 制备规律， 在实验室中制备出超细粉 末 丁 苯 橡 胶 、超 细 粉 末 丁 腈 橡 胶 、超 细 粉末 羧 基 丁 腈 橡 胶 、超 细 粉 末 硅 橡 胶等八大类超细粉末橡胶颗粒材料， 其 粒 径 都 在 ２００ 纳 米 以 下 ， 有 的 粒 径
３ ７ 中国石化 ｓ ｉｎｏｐ ｅｃ ｍｏｎｔｈｌｙ ２００８ ／ １
技术进步 ● 科技之花
甚至达到了纳米级。目前， 超细粉末 橡胶颗粒材料及其制备的发明母专 利 已 经 在 中 国 、美 国 和 欧 洲 授 权 。
当采用这些超细粉末橡胶颗粒材 料和塑料融熔共混时， 由于橡胶粒子 在共混前就已经完全硫化， 非常容易 在塑料中分散， 与塑料混合后其粒径 也不会改变， 只要橡胶的体积分数不 超过临界体积分数， 橡胶在橡塑共混 物中始终保持为分散相， 因此， 当全硫 化粉末橡胶的用量由少到多时， 共混 物的性能连续可调， 当橡胶的用量为 ５０％以上时， 共混物为全硫化热塑性 弹性体， 反之为改性塑料产品。采用这 样的全 硫化 粉末 橡胶 制备橡 胶／塑 料 共混型全硫化热塑性弹性体的过程只 是一个与塑料共混的简单过程， 无需 像动态硫化方法那样对加工设备和加 工条件进行严格要求。到目前为止我 们已经制备出聚丙烯／粉末丁苯橡胶、 聚 丙 烯／粉 末 丁 腈 橡 胶 、聚 乙 烯 ／粉 末 丁 苯 橡 胶 、尼 龙／粉 末 丁 腈 橡 胶 、尼 龙／粉 末羧基丁腈橡胶等几大类共混型热塑 性弹性体， 其制备成本远远低于现有 技术制备的共混型热塑性弹性体， 这 方面的研究工作已经申请并得到授权 的中国专利达到 ７ 项。
超细粉末橡胶产品虽然问世时间 较短， 但已经引起了国内外工业界和 学术界的广泛关注， 已有 １００ 多个国 内外企业和大学等研究机构索要样 品， 多个国外著名公司要求合作。我们 已 在 日 本 、美 国 、欧 洲 、泰 国 、印 度 和 我 国台湾省等地区选择了一些合作伙伴 进行产品的推广应用。在国内已在酚 醛树脂改性、汽车刹车片等摩擦材料
材 料 对 聚 烯 烃 、聚 酰 胺 、聚 对 苯 二 甲 酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇 酯等热塑性塑料的改性规律以及对 环氧树脂、酚醛树脂等热固性塑料 的改性规律， 为粉末橡胶的实际应 用打下了坚实的理论基础， 目前这 方面的研究工作已经申请并获得中 国 发 明 专 利 ２２ 项 。
我们不仅在粉末橡胶的制备发明 以及应用方面一直坚持自主创新， 在 粉末橡胶的中试放大生产过程中也一 直坚持自主创新的方针， 在乔金梁副 院长的统一领导下， 超细粉末橡胶中 试实验装置于 ２００２ 年开始建造， 工程 设计技术人员和粉末橡胶生产技术人 员密切合作， 根据超细粉末橡胶本身 的生产特点， 通过反复的沟通、反复的 试 验 、反 复 的 修 改 ， 终 于 在 ２００２ 年 ８ 月 １６ 日建成第一台中试生产装置， 并 且一次试车成功， 现在已经建成两台 年产达到 １０００ 吨的生产装置。
科技之花 技术进步
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制造、环 氧树 脂改 性 、聚 氯 乙 烯 改 性 、 尼龙改性、聚丙烯改性和其他多种高 分子改性材料中得到应用， 已生产各 类改性材料约 ４ 万吨， 产品的 “纳普 （Ｎａｒｐｏｗ）”商 标 已 在 国 内 外 有 一 定 知 名 度， 产生了较好的经济效益和社会效 益 。成 为 高 分 子 材 料 改 性 的 一 个 平 台 。
由于此方法可改变无机纳米材料 和橡胶的分散性， 可用于对多相、多组 分高分子材料结构与性能关系的研 究。我们在这方面的研究已经在国外 期刊上发表论文 １０ 篇， 申请中国发明 专利两篇。
利用此方法， 我们将特殊橡胶粒子 与聚烯烃成核剂复合， 成功地制备出了 一种高效聚烯烃复合成核剂， 并进行了 大批量的工业化应用。使用这种复合成 核剂已经在扬子石化公司、天津石化公 司、茂名石化等生产高结晶聚丙烯、汽 车保险杠专用聚丙烯和高性能抗冲聚 丙烯等一万余吨。这类成核剂的主要特 点是成核效率提高， 不仅其弯曲模量和 热变形温度等性能的提高明显高于现 有市售成核剂， 而且结晶温度和结晶速 率的提高也优于现有市售成核剂， 因 此， 使用此类复合成核剂改性聚丙烯树 脂的成本明显降低。尤其是所生产的汽 车保险杠专用聚丙烯树脂是世界上第 一个达到德国大众汽车公司 Ａ 级标准 的反应器直接生产的汽车保险杠专用 树脂， 已与德国大众汽车公司签订了 １３５０ 吨的出口合同。材料已经在奥迪、 领驭、ＰＯＬＯ、马 ６、标致、ＮＴ—５ 等多种 国内外汽车中使用和试用。
在进行超细粉末橡胶市场推广应 用的同时， 我们还在继续进行深入的 基础理论研究工作， 例如现在我们又 利用辐射硫化的橡胶粒子易于在高分 子材料中分散的特点， 先将未经表面 处理的蒙脱土等无机纳米粒子与橡胶 粒子共干燥， 制备隔离的复合粒子， 然 后再与欲改性的高分子材料共混制备 三元纳米复合材料。试验结果表明， 不 仅橡胶可以帮助无机纳米材料剥离或 分散， 无机纳米材料也可促进橡胶在 高分子材料中分散。因此所制备的复 合材料中未经有机化处理无机纳米材 料和橡胶均可以纳米尺度分散在高分 子材料基体中。
由于超细粉末橡胶及其应用技术 的创新性， 此项研究分别得到了国家 “九 五 ”、“十 五 ” 科 技 攻 关 项 目 、 国 家 “９７３”、“８６３”项 目 、国 家 中 小 企 业 创 新
超细粉末橡胶研讨会
基金项目和中石化科技攻关项目的大 力支持， 这进一步激发了我们的创造 性， 使我们的研究工作如虎添翼。在研 究工作进行的同时， 中国石化领导还 帮助我们制定了系统的专利保护网， 所申请的专利形成了完整的知识产权 保护网络， 使该技术制备的产品、制备 方法和应用领域均得到了专利保护， 为粉末橡胶技术的自主开发和应用技 术的自主开发打下了坚实的基础。目 前已经申请中国发明专利 ５３ 项， 国际 ＰＣＴ 专利和美国专利各 ７ 项（３ 项美国 专利授权）。２００６ 年， 超细粉末橡胶及 其应用技术获得中国石化集团公司技 术 发 明 一 等 奖 和 “中 国 铝 业 杯 ”首 届 中 央企业青年创新奖优秀奖。