合成橡胶制备技术及产业化获进展

近日，记者从青岛科技大学获悉，该校承担的国家重点研发计划项目“耐苛刻使役环境的合成橡胶制备技术及其产业化”中的两项课题——“1,2-间同聚丁二烯橡胶制备关键技术和应用研究”和“反式丁戊橡胶制备关键技术和应用研究”取得突破性进展。相关成果已申请发明专利16项，发表高水平论文10篇，先后发表在《复合材料》《高分子》等国际期刊上。

“耐苛刻使役环境的合成橡胶制备技术及其产业化”项目是“十四五”国家重点研发计划项目。该项目聚焦耐苛刻使役环境合成橡胶的可控制备及规模化生产中的耦合机制与过程强化等关键科学问题，创制新型催化体系，开发耐苛刻使役环境的合成橡胶及其绿色高效可控制备关键技术，实现合成橡胶规模化生产示范，开发耐苛刻使役环境下的高性能轮胎、输送带和减振件等制品。

“1,2-间同聚丁二烯橡胶制备关键技术和应用研究”课题负责人、青岛科技大学教授张春雨介绍，团队提出了采用Fe系催化剂和Nd/Fe双催化剂体系制备1,2-间同聚丁二烯及其与顺丁橡胶合金的解决方案，基于高温高活性铁系催化剂体系，开发了高温绝热聚合技术和双金属催化剂体系序贯聚合技术等关键技术，先后在催化剂结构设计、聚合物熔点和分子量调节及缺气保用轮胎配方优化等方面取得了突破性进展。

 “反式丁戊橡胶制备关键技术和应用研究”项目由青岛科技大学教授贺爱华团队承担。研发团队致力于解决二烯烃橡胶无法实现本体聚合的问题，以实现高转化率、高粘度、复杂流体工程学下的橡胶本体聚合及其工业示范装置的建设和运行。

贺爱华介绍，研发团队设计开发了反式丁戊橡胶合成的新型高效催化剂，催化活性提高近四倍，设计制备了具有不同分子链序列结构和结晶度的反式丁戊橡胶，发现了具有突出高温服役性能的橡胶复合材料的结构。

团队开发出一套合成橡胶生产通用的新装备与本体聚合合成关键技术，自主设计建成全球首套千吨级反式丁戊橡胶工业中试装置，通过装置优化及工艺探索，实现装置稳定生产，打破我国合成橡胶行业“胶种少、缺乏高端及原创性产品、长期处于追赶和模仿国外产品”的现状。

“反式丁戊橡胶是发展高性能、绿色、长服役寿命橡胶制品的关键橡胶材料，可显著提高橡胶制品的高温抗疲劳性、耐磨性、阻隔性，降低其滚动阻力和生热。我们在70℃复杂工况下，由反式丁戊橡胶制备的高铁发动机部位耐高温橡胶关节的疲劳寿命提高一倍以上。”贺爱华介绍。

论文相关信息：

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

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