
成果簡介 順丁橡膠具有優異的彈性、耐磨性和耐寒性,是一種用途廣泛的通用膠,動負荷下發熱少,耐老化性好,特別適用于制造汽車輪胎和耐寒制品,還可以制造緩沖材料及各種膠鞋、膠布、膠帶等。1970年,應用我國獨立自主開發的國產順丁橡膠生產成套技術的萬噸級順丁橡膠裝置在燕山石化破土動工。1971年4月6日11時,順丁橡膠裝置順利產出第一批橡膠。至此,中國打破西方發達國家的技術、經濟封鎖,實現了中國人的橡膠夢。 歷史背景 橡膠是關乎國家經濟發展和國防安全的戰略資源,在軍用和民用眾多領域具有不可比擬的重要作用。小到瓶蓋、橡皮、暖手袋,大到國防上使用的飛機、大炮、坦克,甚至尖端科技領域里的火箭、人造衛星、宇宙飛船、航天飛機上都可以看到它的身影。然而,這種關乎國家安全和經濟發展的重要戰略物資卻成為我國社會發展的一塊短板。
橡膠分為橡膠樹上生長的天然膠和化工廠生產的合成膠。由于我國絕大部分地區不適宜種植橡膠樹,因而天然膠的數量有限。而合成膠,由于新中國成立后資本主義國家對中國實行經濟封鎖,橡膠產品禁運,橡膠技術壟斷,橡膠就成了我國的奇缺物資。要改變這個被動局面,就必須自力更生,發展橡膠工業。為滿足生產生活需要,科研人員克服重重困難,獨立自主地開發出中國式順丁橡膠生產技術。 創新歷程 中國科學院長春應用化學研究所(以下簡稱“長春應化所”)的前身——東北科學研究所于1949年率先在全國開展合成橡膠的研究。1964年,長春應化所在國際上首次以論文形式公開發表了研究成果,使我國成為世界上最早發明以稀土催化劑合成順丁橡膠的國家。此后,長春應化所在鎳系順丁橡膠基礎研究上取得了創新性進展,并經過與國內眾多單位的協力合作,在錦州石化完成了千噸級中試,在燕山石化實現萬噸級鎳系順丁橡膠產業化。
1971年,經過廣大建設者的共同努力,僅用一年多的時間,萬噸級順丁橡膠裝置建成投產。1971年4月6日,從年產1.5萬噸的順丁橡膠裝置順利產出第一批橡膠。然而,由于所采用的國產技術只是經小試成功的技術,建設萬噸級的生產裝置尚無先例,裝置投產后,“前堵后掛”問題導致生產裝置不能長周期持續生產,而且造成外排污水不合格、產品質量不合格,成了橡膠生產的“攔路虎”。為使我國自己研制開發的順丁橡膠技術不斷完善,1973年8月,全國8省市13個科研、設計、生產單位抽調的30多名專家,與燕山石化的工人、技術人員一起組成攻關會戰小組,掀起了攻關會戰的高潮。
技術攻關工作采用實驗室研究與生產裝置工業試驗相結合的方式,邊試驗、邊總結、邊改進。所有參加攻關會戰的人員不分單位,不分你我,不辭辛勞,始終奮斗在工作現場。老科學家、工程技術人員與工人一起在生產現場和實驗室倒班操作,觀察試驗的數據和結果,不斷地進行工藝改進。每一批試驗產出的順丁橡膠樣品,橡膠加工和輪胎制造用戶都積極配合,及時反饋應用結果。
在攻關會戰的過程中,科研人員開發了以抽余油為溶劑鎳系催化劑新的陳化工藝,改進了溶劑精制和丁二烯提純工藝,開發了三異丁基鋁催化劑提純工藝,建立了以生膠應力應變曲線快速判定順丁橡膠質量的方法,開發了雙釜凝聚新工藝,改造了后處理膨脹干燥機等關鍵設備,氧化脫氫反應器改成了固定床反應器,開發了新型的鐵系催化劑。
經過兩年的艱苦攻關,到1975年,順丁橡膠裝置的聚合反應器的運轉周期延長到240天,實現了長周期運轉達到世界先進水平。氧化脫氫裝置的正常運轉提供了充足的丁二烯原料,當年順丁橡膠的產量接近了1萬噸,產品的質量合格率為99.53%,合成橡膠廠扭虧為盈。1976年產量達1.5萬噸,達到了設計目標,自此,我國自主開發的順丁橡膠技術躋身世界合成橡膠先進技術之列。
攻關會戰使我國自行研究開發的順丁橡膠生產新技術更加完善和成熟,中國順丁橡膠工業由此進入了快速發展時期。順丁橡膠生產新技術于1985年榮獲“國家科學技術進步獎特等獎”。 重大意義和深遠影響 我國完全依靠自己的科研人員和科研成果,獨立自主成功開發了具有自主知識產權的順丁橡膠生產新技術,并建設大型的合成橡膠工業生產裝置。我國的順丁橡膠生產技術建廠成本低、回報高,產品成本低、質量好,尤其耐屈撓性能突出,與國外相比,還具有催化劑用量低、反應時間短、聚合反應器生產強度高(是日本合成橡膠公司的3倍)、運轉周期長(是日本合成橡膠公司的2倍,日本宇部公司、美國古特里奇公司的3倍)等優點,居世界領先地位。
經過成熟改良后的順丁橡膠裝置,大大推動了我國順丁橡膠工業的發展,國產順丁橡膠市場占有率也隨著產量增加而提高,標志著中國合成橡膠工業進入了一個新的歷史階段,同時也為后來相繼開發成功的SBS、溶聚丁苯、稀土順丁和異戊橡膠等成套工業化技術和丁基橡膠的建設,提供了許多經驗和借鑒。
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