聚异戊二烯橡胶
国内外聚异戊二烯橡胶的供需现状及发展前景
缆、运动器械 、医用材料以及胶鞋等，应用前景
十分 广泛 。
１ 世界聚 异戊二烯橡胶 的市场 分析
产能力约占总生产能力的２ ３ ． ８ ％ 。２ ０ １ ３ 年国外聚 异 戊二 烯橡 胶 的主要 生产 厂 家情 况见表 １ 所示 。
表１ ２ ０ １ ３ 年 国外 聚异戊二 烯橡 胶 的主要 生产 厂 家情 况 （ 万吨／ 年）
２ ． １生产 现 状
２ ０ ０ ９ 年 以前，我国一直没有建 成聚异戊二
烯 橡胶 工业 生产 装置 ， 所 需要 的产 品全部 依 赖进
继俄罗斯之后的世界第二大聚异戊二烯橡胶生产 厂家 。其 中伊 科思新 材料股份有 限公司是最大 的 生 产 厂 家 ， 生 产 能 力 约 占 国 内总 生 产 能 力 的
南 ￣Ｋ ａ ｒ ｂ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ 公司
２ ５ ． Ｏ ９ ． Ｏ ４ ． １ ４ ． Ｏ Ｏ ． ４
０ ． ４
钕 系 钛 系 钛 系 钛 系
Ｓ Ｋ Ｉ － ３ Ｉ ， Ｓ Ｋ Ｉ － ３ Ｉ Ｉ Ｓ Ｋ Ｉ ３ ， Ｓ Ｋ Ｉ ３ Ｐ ， Ｓ Ｋ Ｉ ３ Ｓ Ｊ Ｓ Ｒ ２ ２ ０ ０ ， ２ ２ ０ ０ Ｊ Ｎ ｉ ｐ ｏ １ ２ ２ ０ ０ ， ２ ２ ０ １ ， ２ ２ ０ ５
胶。它是替代天然橡胶制造客车轮胎、斜交胎、 载重子午胎、半钢轿车与轻卡子午线轮胎等的重
要原料 ，还可 以广 泛用 于 生产帘 布胶 、输 送 带 、 机械 制 品 、胶 管 、胶带 、海 绵 、胶 粘剂 、电线 电
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ ２ ． ７ ％ ，中东欧地 区的生产能力约 占５ ３ ． ６ ％ ，亚洲
１ ． １生产 现状 近 年 来 ， 随 着 中 国多 套 新 建 生 产 装置 的建
橡胶元素成分
橡胶元素成分
1、天然橡胶（NR）
成分：以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
2、丁苯橡胶（SBR）
成分：丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶。
3、顺丁橡胶（BR）
成分：由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
4、异戊橡胶（IR）
成分：由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。
5、氯丁橡胶（CR）
成分：由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。
这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比有其自身特点。
6、丁基橡胶（IIR）
成分：异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。
7、丁晴橡胶（NBR）
成分：丁二烯和丙烯晴的共聚体。
8、氢化丁晴橡胶（HNBR）
成分：丁二烯和丙烯晴的共聚体。
它是通过全部或部分氢化NBR
的丁二烯中的双键而得到的。
9、乙丙橡胶（EPM\\EPDM）
成分：乙烯和丙烯的共聚体，一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。
聚异戊二烯系橡胶及其用途
钛胶(Ti—IR),锂胶(u—IR)和稀土胶(Ln
—
IR)目前,髂荷兰shell公司等生产锂胶
外.世界上大多数公司仍生产钛胶为主此
外,也有俄罗斯等国生产的稀士胶
3异戊橡胶生产技术进展
对已有生产技术的改进:如采用低温法
配制催化剂,可减少催化剂用量和聚合釜数
量,延长聚合釜运转周期.以氢调节聚合物分
约占其总能力的76.南非是唯一以煤为原
料(炔酮洼)生产异戊二烯单体的国家.而俄
罗斯主要异戊烷脱氢法制取,其余”烯醚
:一谥
做弓弓
2.2聚异戍二烯橡胶的生产概况
聚异戊二烯橡胶的生产技术主要采用已
定型的溶液连续聚合法.工业采用的催化体
系有:由四氯化钛/烷基铝组成的齐格勒/纳
塔(钛铝)催化剂,有机锂催化剂和稀士催化
聚异戊二烯系橡胶及其用途
案《原料》
豪,{羽
9
聚异戊二烯系橡胶及其用途
l
1前言
竖一
(天津市胶鞋厂)
聚异戊二烯橡胶简称异戊橡胶(IR),它
的研究起源于天然橡胶的研究而工业化生
产则是在其单体和齐格勒型催化剂有了确实
保证之后才得实现的这种催化剂首先由
美国的Goodrich化学公司在1954年割成,
我国先用叔丁基铝/四氯化钛催化剂台成出
该胶,后又采用有机酸稀土盐三元催化体系
进行合成.该法特点:催化剂可配成均相,聚
合比较稳定,不挂胶,溶剂回收使用好,较易
控制成胶质量等总体上,该胶的工业化生产
始于60年代,且在60年代后期和70年代初
得到迅速发展此后由于”能源危机的冲击
和天然橡胶的竞争,西方国家对该胶的生产
NR IR BR SBR NBR EPDM分别是什么橡胶的介绍
1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质高。
使用温度范围：约－60℃~＋80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2、丁苯橡胶（SBR） 丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合均匀。
缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。
使用温度范围板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3、顺丁橡胶（BR） 是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。
使用温度范围：约－60℃~＋100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用4、异戊橡胶（IR） 是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天橡胶的大部分优点，耐老化由于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差，成本较高。
使用温度范围：、胶带以及其他通用制品。
5、氯丁橡胶（CR） 是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。
这种橡胶分子中含有氯原子，自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然橡胶好，故可用作通用橡胶相对成本高，电绝缘性不好，加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。
此外，生胶稳定性差，不易保存。
使用温度范围：的电缆护套及各种防护套、保护罩；耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里；耐燃的地下采矿用橡胶制品，以6、丁基橡胶（IIR） 是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。
最大特点是气密性好，耐臭（如硫酸、硝酸等）和一般有机溶剂，吸振和阻尼特性良好，电绝缘性也非常好。
缺点是弹性差，加工性能差，硫＋120℃。
主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶7、丁晴橡胶（NBR） 丁二烯和丙烯晴的共聚体。
NR、IR、BR、SBR、NBR、EPDM分别是什么橡胶及用途
NR、IR、BR、SBR、NBR、EPDM分别是什么橡胶及用途1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。
使用温度范围：约－60℃~＋80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2、丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。
缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。
使用温度范围：约－50℃~＋100℃。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3、顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。
缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。
使用温度范围：约－60℃~＋100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4、异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。
它具有天然橡胶的大部分优点，耐老化由于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差，成本较高。
使用温度范围：约－50℃~＋100℃ 可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。
5、氯丁橡胶（CR）是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。
这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比：它具有优良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，着火后能自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然橡胶好，故可用作通用橡胶，也可用作特种橡胶。
聚异戊二烯结构简式
聚异戊二烯结构简式聚异戊二烯（Polyisoprene），简称PI，是一种重要的高分子化合物，由异戊二烯单体（isoprene）经过聚合反应得到。
它具有多种优异的性质和广泛的应用领域，在工业生产和科学研究中扮演着重要的角色。
聚异戊二烯的分子结构由一条条长链组成，链上由多个异戊二烯单体通过共价键连接而成。
这种结构使得聚异戊二烯具有很高的柔韧性和弹性，同时也赋予了它优异的物理和化学性质。
聚异戊二烯具有良好的弹性和回弹性。
由于强的共价键连接，聚异戊二烯分子可以在外力作用下发生弯曲和伸长，而在外力消失后能够迅速恢复原状，这使得聚异戊二烯成为制作橡胶制品的理想材料。
例如，聚异戊二烯可以用于生产汽车轮胎，其优异的弹性和耐磨性能可以有效提高轮胎的使用寿命和行驶安全性。
聚异戊二烯具有较好的耐热性和耐寒性。
聚异戊二烯分子链之间的共价键结构使其能够在高温下保持稳定，不易熔化或分解。
这使得聚异戊二烯在高温环境下仍能保持其物理和化学性质，广泛应用于高温工艺和材料制备中。
另一方面，聚异戊二烯也具有较低的玻璃化转变温度，使其在低温环境下依然具有良好的柔韧性和弹性，适用于寒冷地区的工程和设备。
聚异戊二烯还具有很好的化学稳定性和电绝缘性能。
聚异戊二烯分子链上的共价键使其不易与其他物质发生反应或降解，保持较高的化学稳定性。
这使得聚异戊二烯可以应用于化学工业中，例如作为催化剂的载体或分离膜的材料。
同时，聚异戊二烯还具有优异的电绝缘性能，可用于电子器件的绝缘层和电缆的绝缘材料。
聚异戊二烯在科学研究和工业生产中有着广泛的应用。
例如，在生物医药领域，聚异戊二烯可以用作药物缓释系统的载体材料，实现药物的控制释放。
在纺织工业中，聚异戊二烯可以用于制作高弹性纤维和弹性织物，提供舒适的穿着体验。
在工程领域，聚异戊二烯可以用于制作密封件、橡胶管和防震材料等。
聚异戊二烯作为一种重要的高分子化合物，具有优异的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
它的弹性、耐热性、耐寒性、化学稳定性和电绝缘性能使其成为众多产品的理想材料。
异戊二烯加聚反应方程式
异戊二烯加聚反应方程式异戊二烯加聚反应是一种重要的有机合成反应，它可以将异戊二烯（isoprene）这种具有双键的单体加聚成高分子的聚异戊二烯（polyisoprene）。
聚异戊二烯是一种重要的弹性体材料，可以用于制造橡胶制品，如轮胎、橡胶管等。
异戊二烯加聚反应的化学方程式如下：nC5H8 → (-C5H8-)n在这个方程式中，n表示加聚的重复次数，(-C5H8-)n表示聚异戊二烯的结构单元。
异戊二烯加聚反应是一种以自由基为中间体的聚合反应。
具体而言，异戊二烯的双键可以被自由基引发剂（如过氧化物）或光引发剂（如紫外光）引发，生成活性自由基。
这些活性自由基可以与另一个异戊二烯分子发生反应，形成新的自由基。
新的自由基继续与异戊二烯分子反应，形成更长的聚合物链。
这个过程不断重复，直到反应停止或异戊二烯单体耗尽。
异戊二烯加聚反应的反应条件可以根据具体情况而变化。
例如，当使用自由基引发剂时，反应通常在高温（50-100℃）下进行。
而当使用光引发剂时，反应可以在室温下进行，并通过照射紫外光来引发反应。
异戊二烯加聚反应的机理比较复杂，涉及到自由基引发、自由基传递、自由基重组等多个步骤。
在聚合过程中，由于异戊二烯分子具有双键，它可以以不同的方式加入到聚合物链中，形成不同的立构异构体。
这些立构异构体的存在导致了聚异戊二烯的特殊性质，如弹性、耐磨性等。
异戊二烯加聚反应是一种重要的工业化学反应，广泛应用于橡胶制品的生产。
通过调节反应条件、添加适当的助剂，可以制备出具有不同性质的聚异戊二烯。
例如，聚异戊二烯可以通过硫化反应与硫发生交联，形成硫化聚异戊二烯，用于制造硫化橡胶制品。
此外，聚异戊二烯还可以与其他聚合物进行共混，形成具有特殊性质的共混材料。
异戊二烯加聚反应是一种重要的有机合成反应，可以将异戊二烯单体加聚成聚异戊二烯，用于制造橡胶制品。
该反应的机理复杂，涉及多个步骤，可以通过调节反应条件和添加适当的助剂来控制聚合物的性质。
聚异戊二烯橡胶
聚异戊二烯橡胶１概述在60年代初异戊二烯橡胶（ＩＲ）工业化开发的早期阶段,普遍认为它将替代天然橡胶,但后来因为天然橡胶价格要比异戊二烯价格低10-40%,聚异戊二烯橡胶在美国、西欧和日本只能得到天然橡胶５－７％的市场份额。
在７０和８０年代前苏联为摆脱天然橡胶的进口，花了很大力气建设聚异戊橡胶装置。
虽然１９９４－１９９６年间前苏联约有４０％的聚异戊二烯橡胶装置已停产，但他在１９９５年仍占世界聚异戊二烯橡胶总能力的７０％。
估计世界７５％的异戊橡胶是用作轮胎和轮胎制品。
预计今后５年聚异戊二烯橡胶的生产和消费在美国、西欧和日本不会有太大的变化，东欧或许会有较大的发展。
２国内生产概况目前国内无聚异戊二烯橡胶生产装置。
吉林化工研究院曾作过大量的研究开发工作，开发了醚醛一步法生产异戊二烯的新工艺，并研制了醚醛法合成异戊二烯的第二代催化剂，还开发了稀土ＩＲ和反式ＩＲ的聚合技术。
上述技术均通过了原化工部的技术鉴定。
该院已完成1.5万吨／年稀土系ＩＲ和500吨／年反式ＩＲ工业装置的基础设计。
此外为发展以ＩＲ为基础的精细化工产品，该院还开发了用于大规模集成电路的负型光刻原胶和液体异戊橡胶，并且通过技术鉴定。
中国科学院长春应用化学研究所对稀土催化异戊二烯聚合进行了广泛的研究，开发出本体法合成ＩＲ新工艺，并取得阶段性成果。
近几年来青岛化工学院也对反式异戊胶的合成进行了研究，用负载型钛系催化剂开发出异戊二烯本体沉淀聚合新方法，合成出分子量约70000,反式含量大于９８％的反式异戊胶，并对聚合反应动力学、聚合产品性能等进行了深入系统的研究。
３生产工艺概述3.1 异戊二烯单体生产技术异戊二烯单体的生产可采用Ｃ5馏抽提法、烯醛二步法、异戊烷两步脱氢法、烯醛液相一步法、醚醛法和由2-丁烯和合成气制异戊二烯的方法等。
3.2聚异戊二烯橡胶生产技术采用已定型的连续聚合法生产。
工业上采用的催化剂有由四氯化钛和烷基铝组成的齐格勒－纳塔催化剂、有机锂催化剂及７０年代开发的稀土催化剂。
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二、聚异戊二烯橡胶的制备方法
（二）顺式-聚异戊二烯的聚合常用催化剂
1
齐格勒型 催化剂
2
烷基铝 催化剂
3
稀土化合物 催化剂
www.them
三.聚异戊二烯橡胶的结构与性能
催化剂 齐格勒 有机锂
结构
顺式结构含量96 ％～97％
分子量
较低，在25～ 50万之间
分子量分布
性能
较宽
易结晶，在高温 下有较高的强度。
三.聚异戊二烯橡胶的结构与性能
反式-1，4-聚异戊二烯橡胶
分子结构：
基本特性: a性能与天然的古塔波橡胶、巴拉塔橡胶和杜仲橡胶相同 b在60℃以下迅速结晶，是具有高硬度、高拉伸强度的结晶型聚合物 c未硫化的生胶有热塑性弹性体的性质，在高温下呈流动性，在常温下具 有硫化胶 的物理机械性能 d硫化胶具有强韧的机械性能 e硫化加深而不溶于沸苯
（二）聚异戊二烯橡胶的历史发展
19世纪后
1826年
M.Faraday 进行天 然橡胶的 元素 分析 ，测得异 戊二 烯组 分为C5H8。
1882年
W.A.Tilden提出异戊 二烯的结构为：。
1910年
不断进行着以异戊 二烯为原料制造合www.them 成橡胶的研究。
证实了 Tilden 的 异戊二烯具有 1.4 头位加成结构的 论点。
www.them
四.聚异戊二烯橡胶和天然橡胶
?聚异戊二烯橡胶和天然橡胶的相比之优点：
流动性优 基本
无色透明
塑炼时间
膨胀和
短
收缩量小
质量均一 纯度高
www.them
四.聚异戊二烯橡胶和天然橡胶
屈服强度、拉伸强度均低
应用聚异戊二烯橡胶的轮胎胎坯存放 时易变形
拉伸强度、定伸应力较低 撕裂强度及硬度均较低
www.them
五.聚异戊二烯 橡胶
基本代替天然橡胶，用于轮胎、胶带、胶管、鞋 和其他工业制品。尤适于制造食品用制品、医药 卫生制品及橡胶丝、橡胶筋等日用制品
www.them
反式聚 异戊二 烯橡胶
主要用于制造高尔夫球皮层。还可制作海底电缆、 电线、医用夹板等，但由于成本高，尚未广泛应 用
www.them
www.them
六.聚异戊二烯橡胶的发展前景
异戊橡胶即顺式1，4-聚异戊二烯橡胶，因分 子结构与天然橡胶相同，俗称合成天然橡胶，是合 成橡胶中综合性能最好的胶种之一。
近几年，我国橡胶消耗量一直居世界第一位， 而我国大部分地处温带，天然橡胶资源严重不足， 对外依存度上升到75.6%，突破了最基本的国家安 全保障线，危机程度已经超过石油、铁矿等战略物 资，成为国家安全的重大隐患。提高合成橡胶使用 比例，大力发展合成天然橡胶已成为解决天然橡胶 短缺的最佳选择。
此时橡胶成型黏 接性大，撕裂性www.them
能良好
顺式结构含量为 较大，分子量
92％～93％
约250万
较窄
弹性好，生热低， 流动性好，易于
注压成型
烷基铝
反式结构含量为 在5万～15万范
98％
围内
三、聚异戊二烯橡胶的结构与性能
异戊橡胶是一种综合性能最好的通用合成橡胶。 具有优良的弹性、耐磨性、耐热性、抗撕裂和低 温屈挠性。
聚异戊二烯橡胶
POLYISOPRENE RUBBER
聚异戊二烯橡胶 POLYISOPRENE RUBBER
1
聚异戊二烯橡胶的历史和起源
2
聚异戊二烯橡胶的制备方法
3
聚异戊二烯橡胶的结构与性能
4
聚异戊二烯橡胶与天然橡胶
5
聚异戊二烯橡胶的应用领域
6
聚异戊二烯橡胶的发展趋势
www.them
一、聚异戊二烯橡胶的历史和起源
（一）简单介绍 聚异戊二烯橡胶（Polysoprene Rubber） 是由异戊
二烯单体经溶液聚合而得，简称异戊橡胶（IR）。
它的研究史起源于对天然橡胶的研究。由于其分子 www.them 结构和性能与天然橡胶相似，故也称做合成天然橡胶。
单体分子结构：
二、聚异戊二烯橡胶的制备方法
www.them
一、聚异戊二烯橡胶的历史和起源
www.them
聚异戊二烯橡胶有顺式和反式之分。顺式橡胶与 天然橡胶性能相似，而反式橡胶则和古塔波橡胶、 巴拉塔橡胶以及杜仲橡胶相似。
三.聚异戊二烯橡胶的结构与性能
顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶
分子结构:
www.them
基本特性:
a颜色透明光亮，无气体 b比天然橡胶纯净，凝胶含量少，无杂质，质量均一 c不需塑炼，混炼简便，冬季不用保温 d硫化胶的机械强度高，物理性能均衡性好，为最接近天然橡胶的合成橡胶 e黏接性好，流动性好，加工容易，但易发生降解，硫化速率较慢 f振动吸收性和电性能好