合成橡膠制備技術及產業化獲進展

近日，記者從青島科技大學獲悉，該校承擔的國家重點研發計劃項目“耐苛刻使役環境的合成橡膠制備技術及其產業化”中的兩項課題——“1,2-間同聚丁二烯橡膠制備關鍵技術和應用研究”和“反式丁戊橡膠制備關鍵技術和應用研究”取得突破性進展。相關成果已申請發明專利16項，發表高水平論文10篇，先后發表在《復合材料》《高分子》等國際期刊上。

“耐苛刻使役環境的合成橡膠制備技術及其產業化”項目是“十四五”國家重點研發計劃項目。該項目聚焦耐苛刻使役環境合成橡膠的可控制備及規模化生產中的耦合機制與過程強化等關鍵科學問題，創制新型催化體系，開發耐苛刻使役環境的合成橡膠及其綠色高效可控制備關鍵技術，實現合成橡膠規模化生產示范，開發耐苛刻使役環境下的高性能輪胎、輸送帶和減振件等制品。

“1,2-間同聚丁二烯橡膠制備關鍵技術和應用研究”課題負責人、青島科技大學教授張春雨介紹，團隊提出了采用Fe系催化劑和Nd/Fe雙催化劑體系制備1,2-間同聚丁二烯及其與順丁橡膠合金的解決方案，基于高溫高活性鐵系催化劑體系，開發了高溫絕熱聚合技術和雙金屬催化劑體系序貫聚合技術等關鍵技術，先后在催化劑結構設計、聚合物熔點和分子量調節及缺氣保用輪胎配方優化等方面取得了突破性進展。

 “反式丁戊橡膠制備關鍵技術和應用研究”項目由青島科技大學教授賀愛華團隊承擔。研發團隊致力于解決二烯烴橡膠無法實現本體聚合的問題，以實現高轉化率、高粘度、復雜流體工程學下的橡膠本體聚合及其工業示范裝置的建設和運行。

賀愛華介紹，研發團隊設計開發了反式丁戊橡膠合成的新型高效催化劑，催化活性提高近四倍，設計制備了具有不同分子鏈序列結構和結晶度的反式丁戊橡膠，發現了具有突出高溫服役性能的橡膠復合材料的結構。

團隊開發出一套合成橡膠生產通用的新裝備與本體聚合合成關鍵技術，自主設計建成全球首套千噸級反式丁戊橡膠工業中試裝置，通過裝置優化及工藝探索，實現裝置穩定生產，打破我國合成橡膠行業“膠種少、缺乏高端及原創性產品、長期處于追趕和模仿國外產品”的現狀。

“反式丁戊橡膠是發展高性能、綠色、長服役壽命橡膠制品的關鍵橡膠材料，可顯著提高橡膠制品的高溫抗疲勞性、耐磨性、阻隔性，降低其滾動阻力和生熱。我們在70℃復雜工況下，由反式丁戊橡膠制備的高鐵發動機部位耐高溫橡膠關節的疲勞壽命提高一倍以上。”賀愛華介紹。

論文相關信息：

https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2023.107462

https://doi.org/10.1016/j.polymer.2023.126505