中華石化網訊 應用中科院長春應化所自主創新的成套生產技術，由山東神馳石化有限公司生產的稀土異戊橡膠日前在輪胎應用方面取得重大突破。稀土異戊橡膠工業化產品首次以50%替代天然橡膠成功應用于全鋼載重子午線輪胎，標志著我國異戊橡膠產品的應用研發能力已達到世界一流水平，使中國創造和幾代科技工作者的稀土異戊橡膠夢變成現實。

天然橡膠是關乎國家安全和經濟發展的重要戰略物資。我國天然橡膠資源匱乏，隨著汽車和輪胎工業的發展，自給率越來越低，目前不足四分之一，年進口量近300萬噸。天然橡膠過度依賴進口已成為國家安全和經濟發展的不安定因素。因此，解決天然橡膠的替代問題，實現國家戰略資源的自給是實現國家長治久安的根本途徑。

發揮基礎優勢 搶占發展高地

中科院長春應化所是國內最早開展合成橡膠研發的單位。上世紀60-80年代，中科院長春應化所主導了過渡金屬配位聚合催化劑，并與國內相關科研院所和企業合力攻關，開拓出具有我國自主知識產權的鎳系順丁橡膠工業化成套生產技術，實現了鎳系順丁橡膠的大規模產業化，不僅奠定了我國溶液聚合技術、工程和人才基礎，也奠定了我國配位催化聚合領域的理論和實踐基礎，榮獲國家科技進步特等獎；在世界首次公開發表《稀土催化合成橡膠文獻》和《絡合催化聚合合成橡膠》兩部專論，為我國將稀土催化體系應用于合成橡膠工業夯實了重要的理論和技術基礎。

進入新世紀，隨著我國高速公路和汽車工業的快速發展，對高性能輪胎的需求越來越大，中科院長春應化所以其對合成橡膠諸多膠種性能、作用、發展態勢的準確把握和高度的使命責任感，及時將研究工作的重點聚焦到加速開發具有我國自主知識產權，低成本、大規模、高性能、綠色環保稀土異戊橡膠這一國家的重大戰略需求上，并將創新發展的目標定位為：力爭用5年左右時間開拓出10萬噸/年成套生產工藝技術，形成20萬噸/年以上的生產能力，能耗、物耗和產品質量達到國際領先水平；用10年左右時間基本改變我國天然橡膠依賴進口的格局，初步實現合成天然橡膠資源的自給。

抓住關鍵核心 推進重大突破

異戊橡膠具有與天然橡膠相似的分子結構，其中，以稀土催化劑配位催化合成的稀土異戊橡膠與天然橡膠結構和綜合性能最為接近，被稱之為“合成天然橡膠”，是替代天然橡膠最理想的大品種合成橡膠，也是我國大品種通用橡膠唯一未實現大規模產業化的膠種。俄羅斯在世界上率先實現了稀土異戊橡膠規模產業化，并以20%替代天然橡膠進入我國市場。我國稀土異戊橡膠產業化已經起步，但產品質量、能耗、物耗與國外尚有差距。

基于多年的科研積累和基礎，中科院長春應化所敏銳地認識到，制約稀土異戊橡膠規模產業化的瓶頸主要有三：稀土催化劑活性較低，催化劑成本較高，致使生產成本缺乏競爭優勢；缺乏根據稀土催化劑和稀土異戊橡膠特點對聚合、凝聚和后處理工藝進行系統有針對性的研究，照搬鎳系順丁橡膠生產工藝，致使生產過程能耗、物耗偏高；缺乏對產品的微觀結構、分子量及其分布的有效控制手段，致使產品性能與天然橡膠相比差距較大。

從這樣的認識分析出發，中科院長春應化所把創新新一代催化劑聚合體系作為解決三大瓶頸的重中之重和推進稀土異戊橡膠產業化進程的關鍵突破口，在深入研究稀土催化劑和稀土異戊橡膠結構和性能特點的基礎上，通過改變催化劑的組成和配制方式，攻克了稀土催化活性低、稀土元素利用率低、催化體系的非均相和多活性中心等關鍵科學問題，在稀土催化劑創新這一關系規模產業化全局的核心技術上取得重大突破：成功開發出高活性、高順式定向性、分子量及其分布可控的稀土催化體系，超過目前國際最高水平，大幅降低了催化劑成本，為加速我國稀土異戊橡膠的規模產業化奠定了重要基礎。

開發成套技術 創新萬噸裝置

科學研究的價值在于致力重大成果產出，貢獻國家人民。為加速稀土異戊橡膠的規模產業化，一方面注重引進工程技術人才，增強技術創新能力，成立高性能合成橡膠工程技術中心，提升平臺持續支撐能力，加強工藝流程的研發能力；另一方面，立足基礎研究，強化工程技術研究，堅持關鍵技術與技術集成并重，形成了原始性創新-核心技術-技術集成-成套生產技術研究開發的良性循環。

經過一年多的艱苦拼搏，通過對稀土催化劑和稀土異戊橡膠聚合特點和膠液特性的系統研究，通過與工程設計部門的積極合作，開拓出先進的絕熱聚合技術、獨特的聚合釜和凝聚釜設計、膠液減黏技術、節能凝聚增壓噴射技術、新型尾氣回收技術等，形成了以催化劑技術、聚合技術、凝聚和后處理技術、加工技術等為核心的關鍵技術，以先進反應器技術，節能、環保工程技術和自動控制技術等為核心的集成技術，設計完成了全新的工藝工程，形成了具有我國特色的稀土異戊橡膠成套生產工藝包。應用該技術，山東神馳石化有限公司于2012年9月建成了3萬噸/年稀土異戊橡膠生產裝置，并一次投料開車成功，開創了我國萬噸級異戊橡膠生產裝置建設周期最短、一次開車一次成功的先河。

該稀土異戊橡膠生產裝置具有成套生產技術自主研發，世界上稀土異戊橡膠單線產能最大，能耗物耗最低，節能環保先進等特點，產品質量等關鍵指標超過國外同類產品水平。在我國合成橡膠新膠種、新技術、新牌號的研發等方面具有重要的引領和示范作用。

加強應用研究 實現中國創造

中科院長春應化所通過提高稀土催化異戊橡膠分子微觀結構的可控性結合流變行為研究和輪胎應用研究等技術創新，使稀土異戊橡膠產品的分子結構和硫化加工性能更接近于天然橡膠。

中國橡膠工業協會檢測中心評價結果顯示：該稀土異戊橡膠產品硫化速率與天然橡膠同步，解決了國內外異戊橡膠硫化速率較天然橡膠滯后，天然橡膠的替代率難以提高的問題，替代率由20%提高至50%；其基本性能超過國外同類產品（俄羅斯稀土異戊橡膠SKI-5）水平，是國內外應用性能最接近天然橡膠的異戊橡膠。

目前，在不改變輪胎生產配方和工藝的條件下，已經采用稀土異戊橡膠產品替代50份天然橡膠應用于全鋼載重子午線輪胎實際生產中。國家橡膠輪胎質量監督檢測中心評價結果顯示：以50份稀土異戊橡膠替代天然橡膠對混煉膠的門尼黏度、門尼松弛、硫化速度、焦燒安全性和應力應變性能無不良影響；胎面的抗撕裂性能、耐刺扎性能和回彈性能略有提高，疲勞生熱略有降低；輪胎的耐老化性能提高明顯；生產過程中膠料流動性好，模腔充盈，輪胎花紋清晰，表面無瑕疵缺陷；輪胎各項指標均符合輪胎企業實際生產要求和國家各項輪胎標準。

本次輪胎試制的成功創造了國內并用異戊橡膠比例最多、工藝性能最好、成果轉化最快的成功范例。異戊橡膠50%替代天然橡膠的輪胎試制成功，大大開闊了稀土異戊橡膠的市場空間，對于加快我國稀土異戊橡膠生產技術水平和產能的提高，解決我國天然橡膠資源短缺，增加我國戰略資源的自給率，提升我國在該領域的競爭力具有重要意義。

持續創新開拓 做大做強產業

稀土異戊橡膠工業化裝置全套技術工藝包的成功開發和3萬噸/年工業化生產線的成功建成、運行，標志著我國已成為世界少數掌握大品種、高性能合成橡膠工業化核心成套技術的國家，是集基礎研究、工程放大、成套技術研發于一體的成功范例。

為在更大規模、更高層次上實現我國稀土異戊橡膠的工業化，中科院長春應化所注重發揮技術源頭優勢，著力協同創新，一方面，鞏固基礎優勢和技術創新，著力10萬噸/年稀土異戊橡膠成套生產工藝技術的創新突破，加速形成實現20萬噸/年以上的生產能力，并向更大規模、更高產能拓展；另一方面，聚焦進一步降低生產成本，大幅提升國際核心競爭力的目標，加速稀土異戊橡膠單體規模產業化關鍵技術的突破和成套核心技術的形成，實現我國從合成橡膠大國走向合成橡膠強國的夢想。

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