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顺丁橡胶产业化的创新开拓之路

2010年06月04日13:19新华网姜连升我要评论(0)
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作者:中国科学院长春应用化学研究所 姜连升

20世纪50年代,我国建成了氯丁和乳聚丁苯橡胶生产装置。当中国合成橡胶工业正在起步时,国外发现新型Ziegler-Natta定向聚合催化剂。1960年美国开始在工业装置上生产顺丁橡胶。世界出现新型有规橡胶和溶液聚合新技术。由于西方世界正对我国实行经济和技术封锁,若使我国合成橡胶工业发展与世界同步,只能自力更生,走创新之路!

中科院长春应化所自1950年就开展了自由基引发剂和乳液聚合技术合成氯丁、丁苯、丁吡等橡胶的研发工作,当世界上出现新型合成橡胶后,立即开展了新型催化剂和新型合成橡胶的研发。应化所的科技人员本着极高的爱国热情和责任心,不仅很快研制成功国外已用来生产顺丁橡胶的钛、钴元素组成的催化剂,合成出性能相近的顺丁橡胶,同时发现镍系三元新型Ziegler-Natta催化剂,并同全国有关单位共同协作开发成功溶液法生产顺丁橡胶新技术。利用自行开发的技术已先后在锦州、北京、淄博、上海、岳阳、新疆孤山子和大庆等省市,建成了七套万吨级生产装置,总生产能力达40多万吨/年,使我国成为镍系顺丁橡胶的生产大国,打破了西方世界对顺丁橡胶生产技术的垄断,长了中国人民的志气。

新型催化剂研制过程

1960年,李斌才同志领导小组开展了钛系催化剂合成顺丁橡胶的研究。研制成功四碘化钛和三异丁基铝组成的催化体系,制得的顺丁橡胶物理机械性能与国外同类产品相近。但钛系催化剂是非均相的,存在着用量高,又需碘元素,胶为棕色,顺式含量偏低,并含有齐聚物,使胶具有不愉快的味,以及用苯作溶剂等缺点。1961年,由唐学明、王佛松领导的两个小组又开展了均相钴系催化剂合成顺丁橡胶的研究。解决了钴系顺丁橡胶加工性能差等一系列关键技术问题,成功研制出钴或钴镍混合的三种催化剂体系,合成的顺丁橡胶性能均达到国外同类橡胶的水平。钴系催化剂活性高于钛系,用量低,顺式含量高,可制得非污染型胶。但钴系催化剂仍需用芳烃作溶剂,聚合温度须严格控制才能制得高顺式的顺丁橡胶。1962年,欧阳均主任和沈之荃领导的小组,又开展了镍和稀土元素作为主催化剂合成顺丁橡胶的研究, 1963年发现新型三元镍系催化剂,并制得加工和物性均优的高顺式聚丁二烯橡胶。到1964年末,长春应化所科技人员研制成功5种催化体系,均可合成性能较好的顺丁橡胶。1965年中科院在北京召开了鉴定会,邀请国内有关专家,对应化所顺丁橡胶的研究工作进行评议。会上专家们高度评价了应化所的研究成果,指出实验室的研究成果完全可以作为扩大、中间实验的科学依据,并结合中国国情,建议对镍系催化剂合成顺丁橡胶生产技术进行开发。

镍系顺丁橡胶生产技术的研究开发

1965年,石油部决定将锦州石油六厂煤炼油转产为石油化工生产厂,并利用长春应化所的科研成果开发顺丁橡胶,与长春应化所签定了长期合作协议。由欧阳均主任和王佛松组长负责带队到锦州石油六厂共同进行放大实验。锦州石油六厂很快建成了250立升放大实验装置,对应化所的钴、镍两种催化体系进行了放大实验,验证了实验室结果。在锦州石油六厂完成放大实验后,欧阳均、王佛松、姜连升等同志又应邀到兰州化工研究院,成功的在30立升模拟连续聚合装置上进行放大实验,再次证明镍系催化剂优于钴系催化剂。1966年初国家成立了顺丁橡胶会战指挥部,并在锦州石油六厂召集和组织了全国有关科研、院校、设计、厂矿等30多个单位的专家、工程技术人员进行“顺丁橡胶生产新技术”的开发攻关会战,会战范围从单体、聚合、凝聚干燥、溶剂回收到污水处理等,包括顺丁橡胶工业生产的全过程。需要研究攻关解决的问题不仅涉及到工程、工艺、设备、仪表等复杂的技术问题,还有许多有关化学、化工方面的新问题。长春应化所又重新组织有关顺丁橡胶方面的科技人员,由欧阳均主任和沈之荃带队到锦州参加会战。应化所的科技人员一方面积极开展,探索氟化硼组分在脂烃溶剂中溶解方法和途径,同时与厂里同志一道用250立升单釜进行连续聚合实验观察挂胶情况;与此同时,厂里建成30立升模拟连续聚合装置和设计安装6m3的千吨半生产的实验装置。正当镍系胶工业化实验工作紧张、有序、快速进行的关键时候,一场突如其来的“文革”,使顺丁橡胶工业化的攻关会战刚进行五个多月被迫停止。

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[责任编辑:liuxi]
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