polyisopreeni

Tuotantoprosessi
① Jatkuva liuospolymerointiprosessi, jossa käytetään Ziegler-Natta-katalyyttiä ja heksaania (tai butaania) liuottimena. Tämän prosessin teollisti ensimmäisen kerran Goodyear Tire and Rubber Company Yhdysvalloissa vuonna 1963. Prosessi sisältää: katalyytin valmistuksen (titaanitetrakloridi-trialkyylialumiini tai titaanitetrakloridi-polyiminoalumiinialkaani), polymeroinnin, katalyyttijäännöksen poistamisen, dehydraation ja kuivauksen sekä muovaus ja pakkaus. Polymerointi suoritetaan 3-6 sarjan reaktoreissa, joissa yhden reaktorin tilavuus on 40 - 50 m3. Käyttöprosessin parametrit ovat: monomeeripitoisuus 12-25%, polymerointilämpötila 0-50 astetta, reaktioaika 3-5h, konversionopeus voi olla 80-90%, saadun raakakumin Mooney-viskositeetti on 80-90, geeli sisältöä<1%, and cis-1,4 content of isoprene rubber>95%.
② Jaksottainen liuospolymerointiprosessi, jossa käytetään litiumia tai alkyylilitiumia (RLi) katalyyttinä ja sykloheksaania (tai heksaania) liuottimena. Tämän prosessin teollisti ensimmäisenä yhdysvaltalainen Shell Company vuonna 1962 Goodrich Chemical Companyn patentilla. Saadun isopreenikumin cis-1,4-pitoisuus on 92-93 %. Koska litiumpohjaisen katalyytin määrä on pieni ja konversionopeus on korkea, monomeerin talteenotto- ja katalyyttijäämien poistoprosessit voidaan jättää pois prosessista. Jatkuvaan liuospolymerointiin verrattuna tällä menetelmällä on korkeat vaatimukset raaka-aineen puhtaudelle ja tiukemmalle polymerointiolosuhteiden valvonnalle, ja saadun isopreenikumin suorituskyky on hieman huonompi.
Vuonna 1974 Kiina julkaisi ensimmäisen kerran kokeelliset tulokset cis-1,4-polyisopreenin syntetisoinnista harvinaisen maametallin tri-isobutyylialumiinihalogenidin kanssa sykloheksaanihapon kanssa ja suoritti sitten katalyytin seulonnan, polymeerin rakenteen ja suorituskyvyn sekä välitestin kehittäminen. Tämä harvinaisten maametallien katalyytti voi tuottaa isopreenikumia, jonka cis-1,4-pitoisuus on yli 94 % hydratussa bensiinissä, mikä on uusi katalyyttijärjestelmä, jolla on teollisia näkymiä.
Kehityksen tila
Tärkeä Kiinan kumiteollisuuden kehitystä rajoittava pullonkaula on kumin, erityisesti luonnonkumin tiukka tarjonta ja korkea hinta. Maantieteellisistä olosuhteista johtuen luonnonkumin tuotannon kasvuvauhti maassani on hidasta. Kotimaani luonnonkumin vuosituotannon ennustetaan kasvavan korkeintaan yli 700,000 tonnilla, mikä on vaikeaa vastaamaan kotimaisen kumiteollisuuden nopean kehityksen tarpeita; mutta synteettisen kumin tuotanto on kasvanut Kiinan petrokemianteollisuuden kehityksen myötä. Synteettisen kumin tärkeimmistä lajikkeista kotimaani voi tuottaa styreeni-butadieenikumia, butadieenikumia, eteeni-propeenikumia, butyylikumia, kloropreenikumia, nitriilikumia ja muita kumeja, mutta isopreenikumin tuotanto on edelleen tyhjä; ja edellä mainitut synteettiset kumilajikkeet eivät voi täysin korvata luonnonkumia, vain isopreenikumi voi korvata luonnonkumia. Kumiteollisuuden tärkeän raaka-aineen, luonnonkumin "ei riisiä keitettäväksi" -tilan parantamisesta on tullut alan yleinen huolenaihe. kotimaani kumin vuotuinen kulutus ylittää 3,1 miljoonaa tonnia, mikä on maailman ensimmäisellä sijalla. Vuoteen 2010 mennessä sen odotetaan ylittävän 5 miljoonaa tonnia keskimääräisen vuotuisen kasvun ollessa yli 5,5 %; vuonna 2015 se ylittää 6 miljoonaa tonnia ja säilyttää 4 %:n kasvuvauhdin. Kotimaisten luonnonkumivarojen puutteen korvaamiseksi kotimaani on tuonut yli miljoona tonnia luonnonkumia joka vuosi viimeisen kahden vuoden aikana. Kotimaani luonnonkumin vuotuisen tuonnin odotetaan tulevaisuudessa ylittävän 2 miljoonaa tonnia, mikä on yli 20 prosenttia maailman luonnonkumin kokonaisvaroista.
Lisäksi maani rengasteollisuuden kehityksen näkökulmasta täysteräksisten kantavien vyörenkaiden joihinkin osiin tarvittava isopreenikumi tuodaan Venäjältä ja tuontimäärä on ylittänyt 10,000 tonnia. , ja hinta on myös vähitellen nousussa. Kun hinta oli alkuvaiheessa alhaisempi, bias-renkaissa käytettiin myös tuontiisopreenikumia ja rengasvalmistajat saavuttivat hyviä etuja. Jos isopreenikumi korvaa luonnonkumin suhteessa 20%, formulointiprosessia voidaan käyttää sujuvasti ilman säätöä. Kun rengasteollisuus kulutti 2,5 miljoonaa tonnia kumia vuonna 2010, isopreenikumin kulutus voi nousta 500,000 tonniin, mikä voi vähentää luonnonkumin tuontia 500,000 tonnilla, mikä on erittäin hyödyllistä sekä maalle että kansalle. Venäjä käyttää isopreenikumia 50 prosentissa renkaiden tuotannosta. Jos tämä suhde saavutetaan kotimaassa, isopreenikumin kysyntä kasvaa entisestään. Siksi maani pitäisi rohkaista kotimaista kumiteollisuutta aktiivisesti kehittämään isopreenikumia ja muodostamaan laajamittaista tuotantoa strategisesta näkökulmasta.