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异戊橡胶

[拼音]:yiwu xiangjiao

[外文]:isoprene rubber,cis-1,4-polyisoprene rubber

  全名为顺-1,4-聚异戊二烯橡胶。由异戊二烯制得的高顺式(顺-1,4含量为92%~97%)合成橡胶,因其结构和性能与天然橡胶近似,故又称合成天然橡胶。它是一种综合性能很好的通用合成橡胶,主要用于轮胎生产,除航空和重型轮胎外,均可代替天然橡胶。但它的生胶强度、粘着性、加工性能以及硫化胶的抗撕裂强度、耐疲劳性等均稍低于天然橡胶。

异戊橡胶的生产有两种流程:

(1)用齐格勒-纳塔催化剂,以己烷(或丁烷)作溶剂的连续溶液聚合流程。这一流程首先由美国固特异轮胎和橡胶公司于1963年实现工业化。过程包括:催化剂(四氯化钛-三烷基铝或四氯化钛-聚亚胺基铝烷)制备、聚合、脱除催化剂残渣、脱水干燥及成型包装。在单釜容积为40~50m3的3~6台串联釜中进行聚合。操作工艺参数为:单体浓度12%~25%,聚合温度0~50°C,反应时间3~5h,转化率可达80%~90%,所得生胶的门尼粘度为 80~90,凝胶含量<1%,异戊橡胶的顺-1,4含量>95%。

(2)用锂或烷基锂(RLi)为催化剂,以环己烷(或己烷)作溶剂的间歇溶液聚合流程。该流程最早由美国壳牌公司于1962年采用固特里奇化学公司的专利首先实现工业化,所得异戊橡胶的顺-1,4含量为92%~93%。因锂系催化剂用量少,转化率高,故流程中可省去单体回收和脱除催化剂残渣工序。与连续溶液聚合相比,该工艺对原料纯度要求高,聚合条件更需严格控制,所得异戊橡胶的性能稍差。

1974年,我国首次发表了用环烷酸稀土-三异丁基铝-卤化物合成顺-1,4-聚异戊二烯的实验结果,之后进行了催化剂筛选、聚合物结构和性能、以及中间试验开发工作,这种稀土催化剂可在加氢汽油中制得顺-1,4含量高达94%以上的异戊橡胶,是一种有工业化前途的新型催化剂体系。

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