醉染图书稀土顺丁橡胶9787502473280

1橡胶发展过程概述
1.1橡胶内涵的拓展
1.1.1“橡胶”一词的来源
1.1.2天然橡胶与合成橡胶
1.2天然橡胶利用价值的发现
1.2.1天然橡胶原始态的利用
1.2.2橡胶硫化法的发现及应用价值
1..天然橡胶生产的园林化
1.2.4天然橡胶的组成及分子结构
1.3合成橡胶的研发过程
1.3.1对天然橡胶的组成及结构的研究
1.3.2合成橡胶研究工作的起步
1.3.3合成橡胶的发展
1.3.4乳聚通用橡胶生产技术的改进和大发展时期
1.3.5溶聚通用橡胶的飞跃发展时期
1.3.6特种橡胶的发展
1.3.7合成橡胶专用化和高能化的多元化发展时期
1.4分子工程理论的发展及其在开发高能专橡胶材料方面的应用前景
1.4.1低滚动阻力橡胶的聚合物设计
1.4.2新的抗湿滑与滚动阻力理论
1.4.3低滚动阻力聚合物的开发
1.5中国合成橡胶工业发展历程
参考文献
2顺式-1，4聚丁二烯橡胶(顺丁橡胶)配位聚合催化剂及聚合规律
2.1聚丁二烯橡胶概述
2.1.1聚合催化剂的发展与聚丁二烯橡胶的沿革
2.1.2聚丁二烯的结构与能
2.1.3顺丁橡胶的应用
2.2配位聚合催化剂及其聚合规律
2.2.1丁二烯配位聚合催化剂概述
2.2.2过渡金属配位催化剂
2..稀土金属配位聚合催化剂
2.2.4茂金属催化剂
2.2.5茂稀土金属催化剂
参考文献
3稀土、镍催化体系的聚合动力学与聚合机理
3.1相关基础知识概述
3.1.1化学反应动力学与热力学
3.1.2微观动力学与宏观动力学
3.1.3聚合反应特征及聚合动力学
3.2聚合反应动力学的理论基础
3.2.1聚合反应动力学基本定理
3.2.2聚合反应过程模型
3.3聚合动力学实验数据处理技术
3.3.1反应速度常数K与反应级数m、n的求解
3.3.2反应活化能的求解
3.4丁二烯均相催化聚合动力学研究方法
3.4.1聚合反应总速度的测定方法
3.4.2活中心数的测定方法
3.5镍系催化剂合成顺式聚丁二烯聚合动力学及反应机理
3.5.1聚合动力学
3.5.2聚合机理
3.6稀土催化丁二烯聚合动力学及反应机理
3.6.1聚合动力学
3.6.2聚合反应机理
3.6.3稀土催化剂活中心结构
参考文献
4氯化稀土二元催化体系
4.1概述
4.1.1无水氯化稀土催化体系
4.1.2烷氧基稀土氯化物催化体系
4.1.3有机稀土氯化物催化体系
4.1.4中芳烃稀土有机配合物催化体系
4.1.5烯丙基稀土氯化物催化体系
4.1.6茂稀土氯化物催化体系
4.1.7小结——稀土氯化物二元体系的类型
4.2氧原子配位的氯化稀土催化剂
4.2.1NdCl3·nROH—AlR3催化体系
4.2.2NdCl3·nTHF—AlR3催化体系
4..NdCl3·nD(D：中磷(膦)酸酯)-AlR3催化体系
4.2.4NdCl3·nD(含N、S、0配体)-AlR3催化体系
4.3氮原子配位的氯化稀土催化剂
4.3.1氯化钕不同含氮有机物配合物的催化活
4.3.2NdCl3·2Phen—AlH(i—Bu)2催化体系
4.3.3氯化稀土有机氮化物配合物的合成
4.4无水氯化稀土的制备方法
4.4.1从氯化稀土水合物制备无水氯化稀土
4.4.2从稀土氧化物制备无水稀土氯化物
4.4.3在常温下从稀土氧化物直接制备氯化稀土配合物
4.5聚合动力学及机理的研究
4.5.1聚合动力学参数
4.5.2聚合机理
参考文献
5顺式-1,4聚丁二烯橡胶的结构表征
5.1顺丁橡胶分子结构的表征
5.1.1顺丁橡胶微观结构的红外光谱分析
5.1.2顺丁橡胶分子链节序列结构的分析
5.1.3顺丁橡胶的单分子结构的测定
5.1.4顺丁橡胶的长链支化及表征
5.1.5顺丁橡胶中凝胶的表征
5.2顺丁橡胶聚集态结构的表征
5.2.1顺丁橡胶的结晶形态
5.2.2影响结晶行为的因素
5.3顺丁橡胶的黏弹能的表征
5.3.1应力松弛
5.3.2流变能
参考文献
6稀土顺丁橡胶的物理力学其在轮胎中的应用
6.1稀土顺丁橡胶的基本能
6.1.1稀土顺丁橡胶独特的加工能
6.1.2稀土顺丁橡胶与镍系顺丁橡胶基本能比较
6.2稀土顺丁橡胶的应用试验及工业试生产技术指标
6.2.1轮胎试制及里程实验
6.2.2钕系顺丁橡胶企业试行标准
6.3万吨装置试生产的钕系顺丁橡胶(BR9100)的基本能
6.3.1混炼胶能
6.3.2硫化胶的物理能
6.3.3动态力学其抗滑、滚动
6.4稀土顺丁橡胶在轮胎中的应用
6.4.1在载重斜交轮胎中的应用
6.4.2在全钢载重子午线轮胎胎侧胶中的应用
6.5国外稀土顺丁橡胶的研发
6.5.1德国对稀土(钕)顺丁橡胶能的研究和评价
6.5.2意大利对钕系顺丁橡胶能的研究和评价
参考文献
索引

姜连升，长春应用化学研究所研究员，主要从事合成橡胶和水溶树脂的合成研究。2002年12月退休，课题组返聘至今。享受特殊津贴。曾任中国合成橡胶工业协会第二至第四届协会理事、荣誉理事和专家咨询委员会成员。曾承担镍系、稀土、铁系、钙系催化剂的研发工作，镍系顺丁橡胶及镍系新胶种、稀土顺丁橡胶及稀土顺丁充油橡胶、高乙烯基丁二烯橡胶和间同1,2-聚丁二烯、聚氧化乙烯的研发和工业化试验，丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸单体的合成等项目的研究工作。获科技进步特等奖1项，自然科学二等奖1项，发明奖三等奖1项，很好奖和中石化公司发明奖三等奖各1项。

稀土顺丁橡胶是丁二烯单体用稀土催化剂引发聚合制得的顺式-1，4丁二烯橡胶的简称。稀土顺丁橡胶是丁二烯橡胶家族中重要成员，后起之秀。稀土顺丁橡胶的问世，使丁二烯橡胶的总体能上了一个新台阶。
丁二烯橡胶（如丁钠橡胶）是在20世纪初首先实现以工业化规模生产的个人工合成橡胶胶种。由于远不天然橡胶，发展很慢。直到Ziegler-Natta催化剂发现后，科学家们先后研发成功Li、Ti、Co、Ni及Nd等金属元素为主催化剂的多种催化体系，合成多种新型丁二烯橡胶。在20世纪的60-80年代先后实现了大规模化生产，产品按顺式结构含量不同而有低、中和高顺式丁二烯橡胶，其中高顺式丁二烯橡胶，由于用于轮胎可显著改善胎面的耐磨，胎侧耐疲劳，降低生热等从而延长轮胎使用寿命。因此在20世纪60-70年代汽车工业发展的高峰期间，丁二烯橡胶也得到了快展，到1964年便成为第二大合成胶种至今。自此，丁二烯橡胶便与丁苯橡胶、天然橡胶一起成为轮胎生产不可少的三大原料胶。
中国在顺丁橡胶方面的研发略晚于国外。长春应化所在1964年相继完成Ti、Co及Ni等催化体系合成顺丁橡胶胶的研发，同时探索了铁、稀土等过渡金属催化体系。中国根据自己的研究成果，全国有关工厂、科研院校等30多个单位先后在锦州石油六厂、北京燕山胜利厂共同组织了两次攻关会战，独立自主的开发了镍系顺丁橡胶生产新技术。于1971年建成套万吨级生产装置投产，到1998年中国根据自己研发的技术相继建成七套大型生产装置，中国成为世界镍系顺丁橡胶生产大国。镍系顺丁橡胶生产新技术的研发成功，打破了世界对中国橡胶生产新技术的垄断和经济技术的封锁，为民族争了气，为国争了光。“镍系顺丁橡胶生产新技术”于1985年荣获科学技术进步奖特等奖。
中国在稀土催化剂合成双烯烃橡胶的研发和工业化试验早于国外。依据中国有丰富的稀土资源，长春应用化学研究所于1962年首先开展了稀土催化合成橡胶的研究，并于1964年以的形式公开报道了部分实验结果（科学通报1964,4:335），引起世界相关学者的注意和兴趣。中国在研发过程中发现，稀土催化剂对共轭双烯烃单体的聚合具有多功能，即能制得高顺式均聚物，又可制得高顺式共聚物，并相继研制成功稀土顺丁橡胶、稀土顺丁充油橡胶、稀土异戊橡胶、稀土丁戊共聚橡胶等一系列双烯烃新型胶种。在20世纪的70-80年代与锦州石油六厂、吉化公司合作相继完成了工业化试验。同时还在千吨装置和镍系胶万吨装置上进行多年试生产。中国不仅对世界镍系顺丁橡胶的发展做出了重大贡献。在稀土催化剂和稀土催化橡胶的研发同样对世界合成橡胶的发展，做出了杰出贡献。因此，长春应化所在稀土催化剂方面的研究荣获1982年自然科学奖二等奖，在稀土橡胶结构能表征方面的研究荣获1982年自然科学奖三等奖，稀土顺丁充油橡胶的研发荣获1988年发明奖三等奖等多项奖励。
经长时间的研发，发现稀土催化剂在生产工艺、合成聚合物的结构和以催化剂本身，同Ti、Co、Ni催化剂相比有着许多不同特点和优势，因此在高顺式丁二烯橡胶已实现工业化生产20多年后，还能以工业规模实现商业化大生产。稀土催化剂采用几乎的脂肪烃作稀释剂，没有难闻臭味的低聚物生成，在生产上可用绝热聚合技术降低能耗，生产过程没有污染环境和危害人类健康的排放物，是环境友好的生产技术。稀土催化剂制得的聚丁二烯具有高度规整，是理想的高顺式-1,4结构的线型大分子，分子量、分子量分布、支化等宏观结构易于调控。稀土催化剂具有准活特征，生成的大分子链端带有可进行化学反应的金属-碳键，可利用末端改技术进一步改进顺丁橡胶的能。稀土催化剂独有的这些特点使得稀土顺丁橡胶成为第二代顺丁橡胶。
稀土顺丁橡胶投产至今已20多年，促进了绿色轮胎和高能能轮胎的发展。稀土顺丁橡胶在生产工艺、物理机械能和加工能进行着持续的改进和提高。如拜耳公司（现为朗盛）生产的标准牌号稀土顺丁橡胶Buna CB24，虽然微观结构未变化，但分子量、分子量分布、支化程度等宏观结构都进行过较大的调整。1988年，其产品分子量分布为13，重均分子量达到100万，且抗冷流能较差；上个世纪末，其产品分子量分布变窄为3.4，重均分子量降到46万，然而抗冷流能进一步变差；目前，其产品分子量分布为2.7左右，抗冷流能也得到极大改善。
窄分子量分布稀土顺丁橡胶使胶液粘度降低，不仅有利于胶液输送，聚合热移出，便于生产；更改进了橡胶的挤出加工能，降低加工收缩率，提高了橡胶的动态能，其拉伸强度、耐磨、滚动阻力等诸多能均好于宽分子量分布稀土顺丁橡胶，故窄分布稀土顺丁橡胶实为第二代稀土顺丁橡胶。
在绿色节能轮胎发展的推动下，朗盛公司又研发了加工能极好的高能钕系顺丁橡胶，并于2013年开始生产，其商品牌号为Buna Nd 22EZ和Buna Nd 24EZ，比标准Buna CB24还低的门尼松弛值（MSR=0.45），Buna Nd 22EZ的门尼值虽然高至63，却与门尼值为44的Buna CB24标准胶有同样好的加工能。这两个胶种的研发成功和生产，很好的解决了在提高轮胎特与加工难度增加之间的矛盾，这开启了新一代稀土顺丁橡胶产品的研发。由于稀土催化剂独有的特点，使稀土顺丁橡胶这个新胶种一直处在改进、提高和发展中。而本书只是总结稀土顺丁橡胶研发的初期阶段的工作，因此文献有些久远。
本书主要介绍稀土催化剂和稀土顺丁橡胶方面的研发工作，可供从事橡胶材料合成、加工及制造行业等科技、工程人员参考借鉴，也可作为大专院校高分子合成材料专业和生的参考资料。本书共分六章。章概括的介绍了天然橡胶和合成橡胶以及中国合成橡胶发展过程；第二章以中国顺丁橡胶的研发工作为主，简要介绍了工业化生产的Ti、Co、Ni及Nd系催化剂合成顺丁橡胶的研发及其聚合规律；第三章介绍了Nd、Ni催化丁二烯聚合动力学和聚合机理方面的研究，同时介绍了动力学的研究方法和数据处理技术；第四章综述稀土氯化物二元催化体系的研究概况；第五章介绍中国在稀土顺丁橡胶研发过程中对聚合物结构表征方面的研究工作；第六章概述国内外对稀土顺丁橡胶的研发和物理机械能的评价以及在轮胎方面的应用。
本书章的资料来源于日文文献、合成橡胶协会历年会议资料和中国合成橡胶总览。在此对李玉廷先生提供日文文献中文译稿给予的无私帮表示感谢。本书在编写过程中得到长春应化所图书馆、档案室的工作人员热情的帮表示感谢。
这是本关于稀土顺丁橡胶方面的书。它能出版首先要感谢洪广言先生，在他的鼓励下完成了书稿，并给稀土学会赞出版，更要感谢冶金出版社编辑们认真审阅，指出书稿不当之处和错误，得以在出版之前得到改正。还要感谢沈之荃院士审阅书稿后，对我们的鼓励和支持。受水平所限，本书还会有不妥之处和错误，欢迎读者批评指正。