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1910-1911年,前蘇聯(lián)用堿金屬引發(fā)丁二烯聚合得到橡膠狀物質(zhì)。20世紀(jì)30年代初,德國(guó)和前蘇聯(lián)開始生產(chǎn)以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱為丁鈉橡膠,其結(jié)構(gòu)規(guī)整性差,物性和加工性能不好,還不能算做順丁橡膠。20世紀(jì)50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實(shí)踐,促進(jìn)了順丁橡膠合成技術(shù)的迅速發(fā)展。1956年,美國(guó)以AlR3-TiBr4催化體系合成順丁橡膠。隨后鈷系、鎳系及稀土系(釹系)催化劑相續(xù)發(fā)展,順丁橡膠生產(chǎn)能力已僅次于丁苯橡膠,合成橡膠各膠種第二位 。2013年世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬(wàn)噸/年。
我國(guó)在上世紀(jì)70年代采用自主開發(fā)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了順丁橡膠工業(yè)化生產(chǎn),采用的是鎳系催化劑,其生產(chǎn)技術(shù)一直處于世界水平行列。中國(guó)石化、中國(guó)石油和一些民企均擁有鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置,2011年總產(chǎn)能達(dá)66萬(wàn)噸/年,產(chǎn)品銷往。未來(lái)幾年,我國(guó)鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計(jì)我國(guó)鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將超過(guò)100萬(wàn)噸/年。
稀土順丁橡膠因其的性能被視為鎳系順丁橡膠的升級(jí)品種,逐漸被工業(yè)界所重視。稀土順丁橡膠與鎳系順丁橡膠相比具有較高的彈性、較好的拉伸性能、較低的生熱和滾動(dòng)阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機(jī)械性能,符合輪胎在高速、節(jié)能、安全、環(huán)保等方面發(fā)展的需要,常用于綠色輪胎。中國(guó)早在上世紀(jì)60年代就開始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1998年在國(guó)家863計(jì)劃的支持下,中國(guó)石油錦州石化公司在鎳系萬(wàn)噸級(jí)順丁橡膠生產(chǎn)裝置上成功地生產(chǎn)出了稀土順丁橡膠。2011年,中國(guó)石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國(guó)稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了零突破。2012年,中國(guó)石化北京燕山分公司3萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來(lái)幾年,我國(guó)將新增20多萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時(shí)中國(guó)稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達(dá)30萬(wàn)噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國(guó)。
江蘇石油化工學(xué)院從1990年起用了4年時(shí)間對(duì)氯化橡膠粘度分級(jí)控制、四氯化碳回收等問(wèn)題進(jìn)行了研究,其技術(shù)特點(diǎn)為:(1)建立了粘度控制的數(shù)學(xué)模型,使產(chǎn)品粘度控制相對(duì)偏差達(dá)到了國(guó)際水平;(2)四氯化碳的消耗定額為700kg/t。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于地位。然而四氯化碳消耗定額仍然很高,是20世紀(jì)80年代國(guó)際水平的3~4倍(英國(guó)公司的消耗定額為180kg/t)。雖然取得了很大進(jìn)展,并于1994年在江蘇和揚(yáng)州建成了2套裝置,但運(yùn)行效果并不理想。1995年聯(lián)合國(guó)執(zhí)行《蒙特利爾議定書》對(duì)四氯化碳使用要求進(jìn)行限制,導(dǎo)致開發(fā)四氯化碳的替代物或氯化橡膠新工藝已成為當(dāng)務(wù)之急。國(guó)內(nèi)四氯化碳的替代物研究近幾年沒(méi)有多大進(jìn)展。
只有安微省化工研究院開發(fā)了500t/a規(guī)模水相法氯化橡膠技術(shù),尚未工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)有關(guān)分析,近年來(lái),我國(guó)氯化橡膠的年需求量在1萬(wàn)t以上,目前,我國(guó)國(guó)內(nèi)氯化橡膠總生產(chǎn)能力大約為2500t/a,實(shí)際產(chǎn)量不足1000t/a,因此,大力開發(fā)氯化橡膠這一產(chǎn)品是非常必要的。浙江水相法氯化橡膠的性能已達(dá)到同類溶劑法氯化橡膠的水平,而且價(jià)格要低10%左右。
礦物油作為復(fù)雜的碳?xì)浠衔?,主要包括直鏈、支鏈烷烴和烷基取代的環(huán)烷烴(MOSH)以及烷基取代的芳香烴(MOAH)兩大類,另外還含有極少量無(wú)烷基取代的多環(huán)芳烴以及含硫、含氮化合物。通過(guò)飲食攝入人體內(nèi)的MOSH在人體內(nèi)的累積量大,其中MOSH含量高的部位是淋巴結(jié)和脾臟。MOSH具有低等到中等毒性,如果長(zhǎng)期食用被MOSH污染的食品,將會(huì)給人體的健康帶來(lái)的損害。一般情況下,食品級(jí)的白油(液體石蠟)基本全是MOSH,而工業(yè)級(jí)的礦物油中含有很高含量的MOSH和15%~35%的MOAH。
色母是20世紀(jì)60年代開發(fā)的一種塑料、纖維的著色新產(chǎn)品,它是把顏料超常量均勻的載附于樹脂中而制得的聚合物的復(fù)合物。色母主要組成為著色劑、載體、分散劑三部分。
據(jù)相關(guān)資料獲悉,亞洲地區(qū)的其他國(guó)家對(duì)色母的年均需求增長(zhǎng)率約7%-9%,可我國(guó)對(duì)色母的年均需求增長(zhǎng)率為20%左右。預(yù)計(jì)中國(guó)將成為色母需求量增長(zhǎng)快的市場(chǎng)。特別是彩色和添加母粒,我國(guó)要依賴進(jìn)口。我國(guó)已成了亞洲地區(qū)色母市場(chǎng)的大生產(chǎn)國(guó)和消耗國(guó)。我國(guó)有330家生產(chǎn)色母的企業(yè),其中塑料級(jí)色母廠已經(jīng)達(dá)到了 300家,纖維級(jí)色母廠為30家,這些色母生產(chǎn)廠主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市。我國(guó)色母粒年生產(chǎn)能力在1000噸以上的企業(yè)有將近50家,全國(guó)色母生產(chǎn)能力為每年30萬(wàn)噸,2001年我國(guó)色母的需求量不到12萬(wàn)噸。生產(chǎn)能力嚴(yán)重過(guò)剩,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)色母行業(yè)普遍開工不足,除新建生產(chǎn)裝置增速過(guò)快,產(chǎn)品訂單不足等因素外;其中重要因素是國(guó)產(chǎn)色母產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,品種不全,通用型產(chǎn)品占很大比重,而高濃度和濃度、多功能性色母及細(xì)旦纖維用色母所占比重較少。反觀色母技術(shù)水平較高的國(guó)家,顏料、分散劑等原材料品種,已形成了系列化和化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。在品種開發(fā)方面,我國(guó)色母生產(chǎn)廠家已經(jīng)開發(fā)出了纖維用色母、薄膜用色母、電線電纜用色母、聚烯烴色母、PVC色母、注塑制品用色母。有關(guān)認(rèn)為,未來(lái)色母將朝著多功能化、高顏色含量和高技術(shù)含量方向發(fā)展,色母的發(fā)展伴隨著對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的提高。
脂肪族聚酯多元醇型聚氨酯因分子內(nèi)含有較多的酯基、氨基等極性基團(tuán),內(nèi)聚強(qiáng)度和附著力強(qiáng),具有較高的強(qiáng)度、耐磨性。脂肪族(多指已二酸聚酯)聚酯二元醇多用于生產(chǎn)澆注型聚氨酯彈性體、熱塑性聚氨酯彈性體、微孔聚氨酯鞋底、PU革樹脂、聚氨酯膠粘劑、聚氨酯油墨及色漿、織物涂層等。由已二酸與1,4-丁二醇、1,6-已二醇或乙二醇制得的聚酯二醇為蠟狀固體,得到的聚氨酯彈性體結(jié)晶性強(qiáng),初粘力大,得到制品的機(jī)械強(qiáng)度也較高;由帶側(cè)基的二醇制得的聚酯如PMA和PPA常溫呈液態(tài),柔軟,用于油墨、軟革等,PMA耐水解性較好。
芳香族聚酯制得的聚氨酯具有優(yōu)良的耐水解性、耐熱性和黏附性。苯酐聚酯多元醇以及由廢滌綸/廢PTA制得的芳香族聚酯多元醇一般用于制造硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。以高羥值芳香族聚酯多元醇為基的硬質(zhì)泡沫塑料,其阻燃性優(yōu)于聚醚多元醇為基的泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料行業(yè)多以芳香族聚酯多元醇替代聚氨酯泡沫塑料和聚異氰酸酯硬質(zhì)泡沫塑料配方中的部分或全部聚醚多元醇。在冬季冰箱組合料配方中加入部分芳香族聚酯多元醇,還可提高泡沫的韌性和粘接性。苯酐聚酯多元醇特別適宜用于聚異氰脲酸酯(PIR)泡沫,泡沫塑料中含大量苯環(huán),既提高了泡沫的耐熱性,同時(shí)又改善了制品的阻燃性。國(guó)內(nèi)外將芳香族聚酯多元醇廣泛用于制造建筑用夾心泡沫板材生產(chǎn)和建筑業(yè)現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工。這種含有聚酯的聚氨酯硬泡除了基本具有聚醚型聚氨酯硬泡的性質(zhì)外,還具有泡沫細(xì)膩、韌性好、阻燃性能優(yōu)良、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。聚酯多元醇含大量的伯羥基,活性高,可在低溫施工,還可降低催化劑用量。在硬泡行業(yè)的具體應(yīng)用領(lǐng)域有:硬質(zhì)泡沫板材和夾心板,冰箱、冰柜絕熱用組合料、熱水器絕熱用組合料、噴涂硬泡、仿木材、單組分硬泡、低密度包裝泡沫、硬質(zhì)微孔鞋底料等。 [1]
黃原膠是目前國(guó)際上集增稠、懸浮、乳化、穩(wěn)定于于一體,性能的生物膠。黃原膠的分子側(cè)鏈末端含有丙酮酸基團(tuán)的多少,對(duì)其性能有很大影響。黃原膠具有長(zhǎng)鏈高分子的一般性能,但它比一般高分子含有較多的官能團(tuán),在特定條件下會(huì)顯示特性能。它在水溶液中的構(gòu)象是多樣的,不同條件下表現(xiàn)不同的特性。
1、懸浮性和乳化性
黃原膠對(duì)不溶性固體和油滴具有良好的懸浮作用。黃原膠溶膠分子能形成超結(jié)合帶狀的螺旋共聚體,構(gòu)成脆弱的類似膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所以能夠支持固體顆粒、液滴和氣泡的形態(tài),顯示出很強(qiáng)的乳化穩(wěn)定作用和高懸浮能力。
2、良好的水溶性
黃原膠在水中能快速溶解,有很好的水溶性。特別在冷水中也能溶解,可省去繁雜的加工過(guò)程,使用方便。但由于它有的親水性,如果直接加入水而攪拌不充分,外層吸水膨脹成膠團(tuán),會(huì)阻止水分進(jìn)入里層,從而影響作用的發(fā)揮,因此注意正確使用。黃原膠干粉或與鹽、糖等干粉輔料拌勻后緩促加入正在攪拌的水喂,制成溶液使用。
3、增稠性
黃原膠溶液具有低濃度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相當(dāng)于明膠的100倍),是一種的增稠劑。
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