合成橡胶的命名、分类及其​生产

　　合成橡胶(简称SR)是人们采用化学方法人工合成的一种性能类似或超过天然橡胶的新型有机高分zi弹性体。合成橡胶是以石油、天然气、煤炭或农副产品为初始原料，通过多种化学方法先制取合成橡胶单体，再经过聚合或缩合反应以及凝聚、洗涤、脱水、干燥、成型等工序，制得具有弹性的高分子均聚物或共聚物。

合成橡胶与天然橡胶的关系

　　合成橡胶与天然橡胶虽来源不同，但性能类似，用途同域，各具优势，都是国民经济发展、科学技术进步和人民日常生活中不可缺少的重要物资。

　　天然橡胶的生产与橡胶树的栽培种植密切相关。橡胶树只能生长在热带、亚热带的一些气候条件适宜的地方，受自然条件影响很大，成长周期长，年产胶量增长速度受到极大限制。据资料记载，从培植橡胶幼树到开始割胶，需要7-9年时间，且其生命周期仅30年左右。

　　每年要割3000株橡胶树，才能收集到1吨干橡胶;若年产1千吨天然橡胶，就要栽种300万株橡胶树，需占地3万亩(15亩=1公顷)、几下个农业劳动力。天然橡胶的产地主要集中在泰国、印度尼西亚、马来西亚、印度、越南和菲律宾等东南亚国家，产量累计占世界总产量的85%左右。

　　我国生产天然橡胶受自然条件限制，Z多年产量也只能在70-80万吨之间，满足不了我同橡胶制品生产发展的需求，这个缺量除了靠进口同外天然胶外，主要还应由合成橡胶的增长来弥补。

　　天然橡胶性能单一，其应用性能虽可与合成橡胶优势互补和匹配使用，但存某种特定需求的应用领域里，其性能远小如合成橡胶。为此世界上各工业发达同家，除了能够部分自产或进口天然橡胶外，都在积极发展合成橡胶的生产。我同今后也应大力发展合成橡胶，才能满足我国国民经济各行业发展和市场需求。

合成橡胶的命名

　　我国合成橡胶的命名与分类是依据中华人民共和国冈家标准GB5576-1985《合成橡胶命名》规定执行的;该规定参照了国际标准ISO1629-1976《橡胶和胶乳命名法》。

　　按国际标准和我国国家标准，合成橡胶的命名通常以其主链化学组成为基础，进行分类并制订代号。共分为7类，即饱和碳-碳链橡胶(M类)，不饱和碳-碳链橡胶(R类)，聚合物含氮的橡胶(N类)，聚合物含氧的橡胶(O类)，聚合物含硅的橡胶(Q类)，聚合物含硫的橡胶(T类)和聚合物含碳、氧、氮的橡胶(U类)。平常惯用的方法多以聚合物的物理形态、结构组成和用途来命名与分类，

　　“M类”合成橡胶

　　包括具有聚亚甲基型饱和链的橡胶，如：

　　CM氯化聚乙烯(英文名缩写也町写CPE)

　　CSM氯磺化聚乙烯(或CSPE)

　　EPM乙烯-丙烯共聚物(又称二元乙丙胶)

　　EPDM乙烯、丙烯和二烯烃的三元共聚物(也称三元乙丙胶，但在其侧链中仍含有二烯烃的残余不饱和键)

　　“R类”合成橡胶

　　规定R一词前为一种或几种单体名，如：

　　BR丁二烯橡胶[也称顺式聚丁二烯橡胶(PB)或简称顺丁橡胶]

　　CR氯丁二烯橡胶(简称氯丁橡胶)

　　IR异戊橡胶(也称异戊二烯橡胶，即合成的天然橡胶)

　　IIR丁基橡胶(异丁烯-异戊二烯共聚物)

　　NBRding腈橡胶(丙烯腈-丁二烯共聚物)

　　NR天然橡胶(也可称为天然的异戊橡胶)

　　SBR丁苯橡胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)

　　PSBR丁苯吡橡胶(吡啶-苯乙烯—丁二烯三元共聚物)

　　XSBR羧基丁苯橡胶(基中“X”代表羧基-COOH)

　　CIIR氯化丁基橡胶(其中“C”代表卤素中的氯-Cl)

　　BIIR溴化丁基橡胶(其中“B”代表卤素中的溴-Br)

　　其他合成橡胶如热塑性橡胶(TPR)、粉末橡胶(PR)和液体橡胶(LR)，目前我国尚未制定统一命名法，一般也就参照合成橡胶的命名，以其化学组成的英文酋字母来示。

合成橡胶的分类

　　合成橡胶的分类除执行刚标GB35576-1985的规定外，人们惯用以其化学组成和主要用途来分类。

　　1、按合成橡胶分子链结构的化学组成分类

　　一般分为不饱和碳链橡胶、饱和碳链橡胶、杂链橡胶和元素高分子橡胶等四类。

　　2、按合成橡胶的主要用途分类

　　一般分为通用合成橡胶、特种合成橡胶及其他橡胶三大类。

　　通用合成橡胶主要是指其综合性能全、产量大、用途广。特种合成橡胶则是指它具有某种特异的优良性能与专用的应用领域。当然其中有些橡胶较难严格划分，也可在特定的情况下兼称。其他类橡胶主要包括热塑性橡胶、合成胶乳、粉末橡胶和液体橡胶，它们的用途也属兼有。下图中汇列了合成橡胶按用途分类的主要品种。

合成橡胶的生产

　　1、活性聚合与分子定制技术

　　随着现代活性聚合技术的发展，通过“大分子工程”设计，可以得到预期分子结构的聚合物，并借助物理与化学改性，获得高性能或特殊功能的聚合物。这些可控聚合方法包括活性阴离子聚合、活性阳离子聚合以及活性自由基聚合等。

　　活性阴离子聚合技术在合成橡胶领域占有重要地位，主要是以有机锂为引发剂，生产溶聚丁苯橡胶(SSBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚橡胶(SIBR)和苯乙烯热塑性弹性体(SBC)。

　　目前溶聚丁苯橡胶的发展方向是采用新型引发体系(例如兼有链引发和端基改性功能的新型引发剂)、锡偶联技术、末端化学改性技术和加氢技术，改善产品的滚动阻力和抗湿滑性，提高SSBR的综合性能。活性聚合技术的发展及其多样化将促使新型弹性体材料不断问世，拓宽应用领域，成为21世纪弹性体材料科学发展的重要内容。

　　2、茂金属催化技术

　　茂金属催化乙丙合成橡胶(mEPDM)生产技术于20世纪90年代末实现工业化。乙丙合成橡胶茂金属催化剂结构主要有桥联型和限定几何构型，主要工业应用的茂金属催化剂有陶氏化学公司的限定几何构型茂钛催化剂(Insite技术)和Exxon Mobil公司的茂锆催化剂(Exxpol技术)等。

　　与传统钒系、钛系催化体系相比，茂金属催化乙丙合成橡胶产品具有聚合活性高，产物相对分子质量分布窄，共聚单体结合均匀，可实现间规聚合，对现有工艺的适应性强等优点。此外，美国UCC公司还开发了气相聚合乙丙合成橡胶生产工艺。

　　气相法聚合与溶液法和悬浮法相比，工艺流程简短、不需溶剂或稀释剂，可省去脱除溶剂步骤，几乎无三废排放，有利于环境保护，并可大幅度降低装置投资和生产成本。气相聚合和溶液聚合制得的茂金属乙丙合成橡胶的基本性能与过去的钒系乙丙合成橡胶相当，但是气相法茂金属乙丙合成橡胶组成分布较传统乙丙合成橡胶窄，弯曲强度高，压缩变形也优于传统乙丙合成橡胶产品。由于茂金属催化剂聚合活性高，催化剂用量少，残余物含量少，因此聚合产物不用脱除残留催化剂，产品颜色透亮，聚合物结构均匀，相对分子质量分布窄，物理机械性能优异。

　　通过改变茂金属结构可以准确调节乙烯、丙烯和二烯烃的组成，在很大范围内调控聚合物的微观结构，合成出具有新型链结构的、不同用途的产品。茂金属乙丙合成橡胶在润滑油添加剂、聚合物改性、电线电缆绝缘材料、汽车专用料、塑料添加剂等领域对非茂金属乙丙合成橡胶产品形成了挑战。活性单一、GX的茂金属催化剂开发成功将给乙丙合成橡胶工业的发展注入了新动力，未来茂金属乙丙合成橡胶发展前景十分看好。

　　3、多品种柔性工艺

　　以烷基锂为引发剂的多种聚合物产品，如SBS、SIS、MVBR，HVBR、SSBR和SIBR等，由于引发体系、单体、聚合反应以及工艺过程上具有很大的相似性，在生产工艺上，除后处理设备有所不同外(干燥工艺及产品外观要求不同)，很多工艺单元如化学品配制、单体精制、聚合反应、溶剂回收精制都可共用，即可在一套生产装置上生产多种产品，装置灵活性大，操作和品种牌号均可实现自动化控制。