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助力國產(chǎn)輪胎用膠“彎道超車”——官能化溶聚丁苯橡膠產(chǎn)品研發(fā)紀實

文章來源：未知更新時間：2021-07-30 13:27:06

日前，由中國石油石油化工研究院和同濟大學、大連理工大學合作開發(fā)的官能化溶聚丁苯橡膠產(chǎn)品在獨山子石化公司完成工業(yè)試驗，并通過了中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的72小時現(xiàn)場考核。擁有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)高端新型輪胎胎面膠的面世，打破了歐美國家的技術壟斷，將助力國產(chǎn)輪胎用膠實現(xiàn)技術上的“彎道超車”。

　　作為現(xiàn)代工業(yè)的標志性產(chǎn)業(yè)，汽車工業(yè)有著超長的產(chǎn)業(yè)鏈，是國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)。中國擁有完整的輪胎產(chǎn)業(yè)鏈和廣闊開放的消費市場，但受歐美國家合成橡膠高端技術壟斷的影響，我國的輪胎產(chǎn)品主要集中在中低端，與國外高性能輪胎相比差2~3個等級。造成這一被動局面的主要原因是生產(chǎn)高端輪胎所需要的合成橡膠材料研發(fā)難度極高，國內(nèi)不能自主生產(chǎn)。而進口原料價格昂貴，導致生產(chǎn)出的輪胎產(chǎn)品缺乏市場競爭力。

　　瞄準生產(chǎn)高端輪胎所需的合成橡膠材料，中國石油踏上了攻關高性能合成橡膠產(chǎn)業(yè)化關鍵技術的征程。

　　2017年，中國石油牽頭組織了由高校、科研院所、橡膠生產(chǎn)企業(yè)、輪胎加工企業(yè)組成的項目團隊，成功競聘國家重點研發(fā)計劃項目高性能合成橡膠產(chǎn)業(yè)化關鍵技術。開發(fā)官能化溶聚丁苯橡膠是高性能合成橡膠產(chǎn)業(yè)化關鍵技術項目的子課題之一。官能化溶聚丁苯橡膠主要用于制備綠色高性能輪胎(雙B級及以上級別)的胎面。以轎車輪胎為例，一條輪胎所用的溶聚丁苯橡膠只有1kg左右，但由于胎面膠直接接觸地面且輪胎觸地面積僅成年人一只手掌大小，而所有與路面相關的性能均在此狹小范圍內(nèi)體現(xiàn)，因此胎面用膠的性能對輪胎性能影響極大。目前雙B級及以上級別輪胎胎面膠均需官能化溶聚丁苯橡膠制備，但國內(nèi)尚無此類產(chǎn)品。

　　在4年的技術攻關歷程中，中國石油石油化工研究院、獨山子石化公司、同濟大學、大連理工大學技術人員組成的科研團隊，在通用溶聚丁苯橡膠分子鏈上引入官能化極性基團，實現(xiàn)高的官能化效率并精確控制官能團在分子鏈的位置，解決了官能化試劑的設計開發(fā)、官能化試劑純化、官能團種類及結(jié)構(gòu)與輪胎“魔三角”性能(滾動阻力、抗?jié)窕澳湍バ阅?構(gòu)效關聯(lián)規(guī)律等技術難題;突破了官能化試劑制備的工程化放大、聚合工藝的穩(wěn)定控制等關鍵技術，實現(xiàn)了官能化溶聚丁苯橡膠產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。

　　本次工業(yè)試驗成功試產(chǎn)了門尼黏度60左右、苯乙烯含量23.5%、乙烯基含量61%的官能化溶聚丁苯橡膠產(chǎn)品100噸，產(chǎn)品的主要性能指標均達到國際同類產(chǎn)品水平，實現(xiàn)了在3.5萬噸/年工業(yè)裝置上的生產(chǎn)示范。

　　測試表明，采用官能化溶聚丁苯制備的雙B級輪胎相比D、E級輪胎，滾動阻力降低10%以上。統(tǒng)計顯示，滾動阻力每降低10%，汽車油耗減少0.15L/100km，這對于機動車降低油耗、節(jié)能減排有著非常重要的意義。此外，B級輪胎的抗?jié)窕阅茌^D、E級輪胎提高15%以上，剎車距離縮短15%以上，可大幅度減少交通事故的發(fā)生。

　　高性能合成橡膠輪胎用胎面材料的研發(fā)及推廣應用，表明我國已經(jīng)掌握了合成橡膠高端合成技術，實現(xiàn)了將一流技術轉(zhuǎn)化為一流產(chǎn)品的目標，彌補了制約國產(chǎn)輪胎產(chǎn)業(yè)升級急需的基礎材料短板。

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