合成橡膠工業
合成橡膠工業
生產高彈性聚合物的高分子化工。合成橡膠工業為橡膠工業提供生膠(或膠乳),經加工、配合和硫化工序製取各種橡膠製品(或橡皮)。
目錄
合成橡膠通常在有機合成廠或石油化工聯合企業 中生產,其生產過程包括單體的合成和精製、單體聚合以及橡膠的后處理三大部分。單體的聚合有乳液聚合、溶液聚合、本體聚合和淤漿聚合(見懸浮聚合)等方法。多半用多釜串聯的連續聚合法,但也有採用單釜間歇法生產的,如乳液法生產氯丁橡膠。
世界概況 自20世紀30年代初期建立起合成橡膠工業(見合成橡膠工業發展史),至1984年,世界合成橡膠的總產量已達8975kt,各主要膠種的產量和生產能力的順序是:丁苯橡膠、聚丁二烯橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠等。其中丁苯橡膠是生產歷史最長、技術成熟、綜合性能優良的品種,其產量一直居合成橡膠首位,至今仍占合成橡膠總產量的60%。其次是聚丁二烯橡膠特別是順式-1,4-聚丁二烯橡膠(簡稱順丁橡膠),由於丁二烯單體的生產技術成熟、原料來源豐富,而且橡膠分子的立構規整性好、彈性和耐磨性均優,因而其發展速度最快。異戊橡膠的化學組成和分子的微觀結構近似天然橡膠,因而其綜合性能也最接近天然橡膠,但是,目前合成異戊二烯單體的技術路線均較複雜,流程長、成本高,故在多數國家中發展速度不快,異戊橡膠的產量只佔合成橡膠的10%。蘇聯因氣候寒冷,不適於種植橡膠樹,因此大力發展異戊橡膠,到1980年,異戊橡膠的產量已佔該國合成橡膠總產量的37%。
合成橡膠大多數以固體(或塊狀)橡膠形式出售(見彩圖),但合成膠乳產品在合成橡膠工業中也占相當比例。合成膠乳不僅用於浸漬織物、紙張和製造薄膜製品(如手套、氣球等),也可製造各種海綿、膠墊製品,所有合成橡膠都有相應的膠乳製品。為了滿足特殊要求,近年來已開發出羧基氯丁橡膠、氟橡膠和氯磺化聚乙烯等膠乳產品。此外,為了降低加工能耗和開發多種應用,液體橡膠、粉末橡膠和熱塑性橡膠等新品種均已有批量生產。在80年代以後,合成橡膠的新增生產能力,每年約增1200kt,其中70%以上在蘇聯和東歐,20%在拉丁美洲。合成橡膠的消費量約佔橡膠總消費量的2/3,天然橡膠只佔1/3。各種製品的消費比例為輪胎佔65%,橡膠工業製品佔18%~20%,其餘15%~17%為非橡膠工業用途,如塑料改性、纖維處理、紙加工、建築材料等。值得注意的是,這最後一類用途的用量和範圍正在不斷擴大。
中國概況 中國自50年代初期開始研製合成橡膠,1958年在四川建成氯丁橡膠的工業生產裝置。1959年蘭州化學工業公司合成橡膠廠建成萬噸級丁苯橡膠裝置。1960年開始研製順丁橡膠。1966年在錦州建成年產千噸裝置,1971年後,在北京、上海等地建成4套工業生產裝置。70年代以後,合成橡膠主要大品種和一些特種橡膠都有生產,1983年合成橡膠的總產量為168kt。
發展趨勢 近年來,合成橡膠工業的發展速度不快,預計到1990年世界合成橡膠的總消費量也不會超過10Mt,新品種不會激增。其主要發展趨勢是:今後幾十年內合成橡膠工業的原料仍將以石油為主;液體橡膠,尤其是端羥基或端羧基液體橡膠將會有較快的發展,因為它可以澆鑄成型,製成輪胎,並且簡化加工程序、節省能耗;熱塑性橡膠和粉末橡膠的產量和品種也將有較快的增長和擴大;橡膠與橡膠以及橡膠與塑料的並用改性,將成為開發新聚合材料的重要途徑。