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471.8萬噸/年。
我國在上世紀(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。中國石化、中國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)66萬噸/年,產(chǎn)品銷往。未來幾年,我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計(jì)我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將超過100萬噸/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年在國家863計(jì)劃的支持下,中國石油錦州石化公司在鎳系萬噸級(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,中國石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了零突破。2012年,中國石化北京燕山分公司3萬噸/年稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來幾年,我國將新增20多萬噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時(shí)中國稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達(dá)30萬噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國。
江蘇石油化工學(xué)院從1990年起用了4年時(shí)間對氯化橡膠粘度分級(jí)控制、四氯化碳回收等問題進(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)品粘度控制相對偏差達(dá)到了國際水平;(2)四氯化碳的消耗定額為700kg/t。該技術(shù)在國內(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年代國際水平的3~4倍(英國公司的消耗定額為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)合國執(zhí)行《蒙特利爾議定書》對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。國內(nèi)四氯化碳的替代物研究近幾年沒有多大進(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,我國氯化橡膠的年需求量在1萬t以上,目前,我國國內(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。
液壓油用途廣泛,是工業(yè)用油中使用多的產(chǎn)品。當(dāng)前液壓元件正向著體積小、功率大方向發(fā)展,系統(tǒng)壓力越來越高,有的已突破50MPa。為此,普通型的L-HL系列已經(jīng)趨于淘汰,抗磨型L-HM系列應(yīng)用更多。低溫性能也是液壓油的重要特性,要求在低溫環(huán)境下設(shè)備啟動(dòng)比較容易,且動(dòng)力傳動(dòng)靈敏,而且液壓油換油周期較長,如露天設(shè)備通常一年一換,液壓油在使用過程中不可避免地要經(jīng)歷四季的變化,因此露天設(shè)備使用低凝產(chǎn)品效果較好。清潔度也已成為液壓油的性能要求,一般產(chǎn)品要NAS顆粒度等級(jí)不大于9級(jí),清潔型產(chǎn)品不大于7級(jí),高清潔型產(chǎn)品不大于5級(jí),但盲目追求NAS等級(jí)不但沒有任何效果,反而降低質(zhì)量,增加成本。例如有些機(jī)械生產(chǎn)廠家,或工程機(jī)械用戶沒有用于添加液壓油的無塵車間,即使花了大價(jià)錢購買了NAS 5級(jí)別的產(chǎn)品,在打開產(chǎn)品的瞬間,高清潔型NAS 5液壓油就變成了NAS 8的等級(jí)了,而且液壓油NAS等級(jí)高意味著過濾次數(shù)多,過濾過程中就會(huì)把昂貴的添加劑成分過濾掉,因此從的角度來講,NAS等級(jí)不于追求。