青岛科技大学自主研发第二代反式异戊橡胶

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人民网青岛5月14日电 据来自青岛科技大学的消息称，日前，美国某世界著名轮胎与橡胶公司以资深总监为代表的研发团队第三次造访青岛科技大学，与该校贺爱华教授率领的橡塑新材料合成与应用团队签订了35万美元的技术服务合作合同。该公司前期已对该校开发的第二代反式异戊橡胶进行了多轮性能试验，近期即将展开轮胎试制与评价，不久的将来，该新型合成橡胶材料将被用于高性能轮胎的制造。山东东营格瑞橡塑材料有限公司也被这一新材料突出的性能优势所吸引，近期与该团队签署了高达500万元的专利转让合同，即将参与该项目的工业化生产，目前正在筹建4000吨/年的工业中试装置。世界著名减震材料公司也与该团队签署了合作框架协议。

4 j1 f0 @0 k1 j4 l随着公众安全、环保意识不断增强，各国对于汽车用高性能轮胎要求越来越高，对于轮胎用新型橡胶胶料的需求也越来越迫切，尤其在气候变化问题已经成为各国争取发展空间和降低发展成本的一个重要角力场的背景下，开发低碳排放、绿色节能的轮胎及其新型橡胶胶料成为国际轮胎公司竞相开发和占领市场制高点的法宝。  
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据青岛科技大学橡塑新材料合成与应用团队负责人贺爱华教授介绍，新技术涉及一种新型的反式-1,4-聚二烯烃复合橡胶及其制备方法。通过橡胶分子结构设计，采用釜内原位聚合新技术，成功合成出具有多组份多结构的反式-1,4-聚二烯烃复合橡胶。釜内原位聚合新技术，相比较传统共混方式，可以达到分子级别的混合，甚至可以使同一条分子链上具有多组分结构，使材料具有更为独特的性能， 如优异的动态疲劳性能、低温性能及耐磨性等，从而赋予该材料更广泛的用途。该材料及其合成技术，目前国内外均未见报道，是一种新型合成橡胶及其合成技术。该聚合工艺与国外溶液聚合工艺相比，工艺流程大为简化，投资可节省一半以上，无三废排放。因此，生产成本大幅降低，为其在橡胶轮胎中的应用创造了有利条件。

# T! [8 O2 X$ L5 c" S3 ]该橡胶应用于橡胶制品中，赋予制品更优异的耐屈挠疲劳性能、突出的耐磨性、低生热和低滚动阻力。可以预见，该橡胶是发展高性能绿色长寿命轮胎的理想橡胶材料，将会使轮胎更节油、更长寿、更安全。这既符合目前国际上的低碳环保、节能减排的趋势，又有利于降低轮胎使用成本。同时其优异的动态性能，也可以使其用于橡胶减震材料之中。

据悉，上世纪60~70年代，国际上先后有英国邓禄普（Dunlop）公司、加拿大宝兰山（Polysar）公司和日本可乐丽公司研发生产反式异戊橡胶（TPI），均采用钒体系催化剂溶液法聚合。但由于催化活性低，溶液浓度低，加之规模较小，成本太高，售价是天然橡胶的10倍以上，难以广泛应用，仅用于生产医用夹板。青岛科技大学在三项国家自然科学基金和三项国家“863”高技术研究发展计划支持下，发明了以负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合合成TPI的新技术。工艺流程简单，投资省，效率高，能耗物少，无三废排放，合成成本大幅降低，为反式异戊橡胶的应用推广特别是在轮胎中的应用奠定了基础。2006年以青岛科技大学为主建成年产500吨合成TPI工业中试装置（当时世界最大的合成TPI装置）成功开车。500吨的工业中试成功解决了聚合放大工程等问题，实现了TPI的批量生产，为TPI应用奠定了基础。2006年至今一直进行TPI中试产品在轮胎和其他领域的试用。产品在国内多家著名轮胎厂试验都取得了很好的效果。正是在十几年的研究积累的基础上，橡塑新材料合成与应用团队的黄宝琛、贺爱华、姚薇、邵华锋、刘晨光等骨干教师，以国际化的视野和刻苦拼搏的精神投身到第二代反式异戊橡胶的自主化开发中，不断摸索聚合工艺并进行结构、性能测试，最终成功实现了第二代反式异戊橡胶的工业化转化。
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背景介绍  
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反式异戊橡胶又称合成杜仲胶，是天然橡胶和顺式异戊橡胶的同分异构体。它具有与天然橡胶相等的碳碳不饱和双键密度，能用相同的硫黄硫化体系交联。经充分交联后，反式异戊橡胶失去结晶性而变成弹性体，这种弹性体的滚动阻力和生热在目前所有轮胎用胶中是最低的。
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反式异戊橡胶也能与天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、顺式异戊橡胶等共混共交联，共混胶料具有滚动阻力和生热降低、耐磨性提高、耐疲劳性提高等特点，这些正是高性能轮胎所需要的，也符合节能减排的需要。实验表明，1吨反式异戊橡胶用于轮胎中，能节省70~80吨油，减少200吨二氧化碳排放。在全钢胎胎胶面中用20份反式异戊橡胶替代天然橡胶，轮胎行驶里程数将提高50%以上。除此之外，反式异戊橡胶还用于生产医用材料和形状记忆功能材料等高附加产品。（吴 静）