国外乙丙橡胶的发展状况和发展历程

1954年,德国化学家齐格勒(K. Ziegler)在从事金属有机化合物基础研究中,在常温常压下,引人一种金属有机催化剂,成功地合成了分子量极高、几乎没有支链,且结晶度高、密度大的新型聚合物--低压聚乙烯。

同年,意大利化学家纳塔(G. Natta)与他的同事们用同类催化剂制得了聚丙烯等一系列无支化、且分子链上侧基分布呈现规则排列的聚合物,并取得了专利技术。这一类适用于单烯怪聚合的立体有规新型催化剂体系给高聚物合成工业带来了巨大的变化,使当今许多的塑料得以发现,并开辟了弹性体研究的新时代。

国外乙丙橡胶的发展状况和发展历程插图1

1955年,人们对这一新型催化技术进行了更为深人的研究工作,成功地将乙烯和丙烯共聚成为一种弹性体,于是世界上第一种完全饱和的橡胶-中二元乙丙橡胶诞生了,从而开创了人类使用饱和橡胶的时代。这种催化剂体系就是后来被人们命名为齐格勒-纳塔的著名的有规立构催化剂体系。其主要成分由过渡金属卤化物与稀有金属有机化合物组成。

为此,1964年齐格勒和纳塔共同获得了诺贝尔奖。后来,人们通过对这一催化体系的衍变和发展,已经能够容易地通过定向聚合制备各种不同立体结构的弹性体。

最初合成的少量二元乙丙橡胶,由于其饱和分子链所具有的突出的耐热、耐臭氧、耐天候老化和电绝缘性能,首先被用于电缆护套和风雨胶条制品上。1959年,诞生了三元乙丙橡胶,它不仅保持了二元乙丙橡胶的优异特性,而且还因其分子侧链上引入了少量不饱和双键,实现了用硫黄硫化体系硫化,因此备受橡胶制品加工企业的青睐,并一举扩大了乙丙橡胶的使用范围,不久即投入了商品化生产阶段。自1961年开始,Eniay化学公司(即现在的Exxon公司)通过改造其部分丁基橡胶生产装置,第一家使乙丙橡胶商品化。三元乙丙橡胶是在1963年,由Montecatini公司〔即现在的意大利埃尼化工(EniChem)公司〕首家开始生产。接着是美国杜邦公司(Du Pont,1963年),美国尤尼罗尔公司(Uni-royal,1964年),橡胶与化学共聚物公司(Copolyer Rubber &. Chemical,1967年),Goodrich Gulf化学公司[即后来的加拿大宝兰山公司(Polysar)]在认定Mantecaini公司生产工艺技术后于1971年开始生产。投放市场的初期,曾因乙丙橡胶不能大量用于制造轮胎而一度发展缓慢。

国外乙丙橡胶的发展状况和发展历程插图3

进入20世纪70年代中期,美国环境保护协会发布了一批新的汽车排放标准,迫使汽车设计师对其发动机进行改进,使得发动机室内工作温度急剧增高。温度升高的幅度使得发动机室内原来一直使用很满意的通用橡胶零件已经不能胜任这样的高温工作条件,不得不考虑采用耐温性能更为优良的橡胶,否则在这样的高温下会导致发动机室内橡胶件过早地损坏。此时乙丙橡胶开始大显身手。因乙丙橡胶优良的耐热性,加之这种弹性体的胶料配合、加工工艺和其他性能均能满足发动机室橡胶件新标准的规定,首先被用于包括散热胶管、排气支架、火花塞套等制品。又利用乙丙橡胶优异的耐天候性和耐臭氧性,大量用于汽车门窗密封条、风雨胶条、橡胶地毯和仪表板缓冲垫等配件。于是,乙丙橡胶在汽车发动机室和汽车其他部位的应用迅速扩大。据报道,这一段时期乙丙橡胶全世界耗量的60%用于汽车工业的配套产品中。从此汽车工业的发展总是密切地反映在乙丙橡胶(当然也包括其他通用橡胶)消耗量的增长上。因此可以说,汽车工业的发展始终是推动乙丙橡胶需求量持续增长的直接动力。

20世纪80~90年代,乙丙橡胶市场增长最快的是工业屋顶卷材。在这方面,乙丙橡胶因具有多项优异性能无疑要比传统安装的沥青屋顶要优越得多。乙丙橡胶片材的质量轻,且易于安装,使用寿命长。此外,塑料改性、润滑油添加剂(作为油品的改性增黏剂)、建筑密封条、电线电缆等方面,也是乙丙橡胶消耗量增长很快的市场领域。据报道分析,这一段时期乙丙橡胶的需求量比任何其他通用弹性体增长速度都快,差不多每年都在按5%的速度递增,而这个增长速度为整个弹性体工业同期增长速度的2倍。
榔进人20世纪90年代,西方工业发达国家的经济发展速度开始减慢,亚洲地区包括中国成为世界经济增长的热点地区。于是像其他聚合物弹性体一样,乙丙橡胶在这一地区开始了新一轮快速发展阶段。

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