青岛第派新材有限公司是青岛科技大学参股的高科技企业,是青岛科大方泰材料工程有限公司与青岛易元投资有限公司和自然人股东共同组建,是国家轮胎工艺与控制工程技术研究中心和轮胎先进装备与关键材料国家工程实验室的反式异戊橡胶产业化基地,公司的宗旨是建设中国和一套万吨级反式异戊橡胶(简称TPI)工业化生产装置。公司所建设的项目----反式异戊橡胶合成新技术是国家“863”高技术研究发展计划新材料领域项目,2000年度荣获国家技术发明二等奖;公司已建成500T/a合成TPI工业中试装置是目前中国和世界大的反式异戊橡胶生产装置,该技术已获得中国、美国、俄罗斯发明专利;项目得到了国家科技型中小企业技术创新基金、山东省高新技术自主创新工程专项计划、青岛市中小企业培育专项计划的支持。项目是原始创新,具有自主知识产权和核心技术,是中国创造。
青岛第派新材有限公司投资10亿元人民币在青岛莱西李权庄镇建设反式异戊橡胶产业园:一期计划建设年产3万吨反式异戊橡胶工业生产装置(其中1.5万吨TPI装置约2013年初投产);二期计划续建年产3~5万吨反式异戊橡胶工业装置;三期计划使反式异戊橡胶产能达到10万吨,项目达产后可实现销售收入30~50亿元,实现利税3~5亿元。并建设反式异戊橡胶应用工程研发中心,开发反式异戊橡胶系列新产品,用3~5年时间把该产业园建成中国和世界大的反式异戊橡胶生产和研发基地。
反式异戊橡胶学名反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)又称合成杜仲橡胶、古塔波胶或巴拉塔胶,是由异戊二烯定向聚合而得,与顺式异戊橡胶(IR)和天然橡胶(NR)是同分异构体。由于TPI在室温下的易结晶性,表观为一种热塑性塑料,但软化点仅60℃左右,可作为无须制模而直接在身体上模型的医用夹板、矫形及假肢材料、运动和康复护具等。又因TPI分子链本质上是不饱和柔性链(Tg为-60℃左右),可用不饱和橡胶的硫化方法进行交联,当交联密度不高时,是一种形状记忆功能材料(室温下是塑料,有固定形状,熔点60℃以上是橡胶弹性体,可达到大的形变);当交联密度达到一定程度后,由于交联阻止了结晶,则变成橡胶弹性材料。可见,TPI的三种不同硫化阶段,表现出三种不同性质因而不同用途的材料。
由于TPI链段的结晶能力较强,所以需要较高的交联密度(硫用量达4~6份)才能变成弹性体,而这时已经表现出过硫化胶的性质。所以TPI作橡胶制品时都不单独使用,而与其它橡胶并用,并用量一般不超过30%。
TPI通过硫化或与其它橡胶并用共硫化,可以变为弹性体。图1的动态粘弹谱测试表明,TPI硫化胶滚动阻力和生热在目前所有轮胎用胶中是低的,其60℃tanδ值(表征滚动阻力)和80℃tanδ值(表征生热)只有ESBR的50%左右,也比NR、SSBR等低得多。少量TPI与NR、SBR等并用共硫化,可在保持各项基本物理力学性能的情况下,明显地降低胶料的滚动阻力和生热(图2)。大量实验数据表明,含TPI弹性体的大特点是①滚动阻力小、动态生热降低,②耐疲劳性能好,③耐磨性能提高,这些正是制造高性能轮胎等橡胶制品所需要的宝贵性能。
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