橡胶是极其重要的工业材料。1986年1月28日11时39分,美国“挑战者”号航天飞机在升空73秒后爆炸,7名宇航员殒命蓝天,损失高达几十亿美元。酿成这场悲剧的原因,竟然是两个仅仅价值900美元的环型橡胶密封圈。它们位于航天飞机外挂燃料箱右侧,火箭助推器尾部;因发射前连续多天气温过低,造成橡胶失去弹性,无法起到密封作用。火箭点火后,密封圈受热破裂,造成高温火焰外泄,灼烧相邻的液氢燃料箱,最终导致爆炸。事故发生后,美国耗资25亿美元,对航天飞机进行了500多处改进,将环型密封圈的材质由聚硫橡胶,更换为耐寒性能更好的硅橡胶,并配置加热装置。
橡胶分为天然橡胶与合成橡胶两大类。天然橡胶由热带地区种植的三叶橡胶树割胶时,流出的胶乳经凝固干燥后制得,主要成分为橡胶烃(异戊二烯)。合成橡胶是以石油、天然气为主要原料,用二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子弹性体,性能类似天然橡胶。合成橡胶与合成树脂(塑料)、合成纤维并称为世界三大合成材料;主要包括丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、异戊橡胶等几十个品种,每种合成橡胶在弹性、绝缘性、气密性、耐磨、耐油、耐酸碱、耐老化、耐高温或耐低温等性能上都各有不同。
2000年7月25日,法国航空公司一架协和式飞机在巴黎戴高乐机场起飞两分钟后起火坠毁,机上100名乘客、9名机组成员全部遇难,地面另有4名受害者。根据事后调查,协和式飞机在起飞时,轮胎辗过了跑道上另一架美国大陆航空DC-10客机脱落的金属片,造成爆胎。轮胎破片高速击中机翼油箱后引发大火,导致飞机于起飞数分钟后爆炸坠毁。至此,协和式飞机保持25年的安全飞行无伤亡记录被终结,并导致其最终退出民航市场。
□ 重要战略物资
在工业产品中,橡胶的应用非常广泛,航天飞机密封圈只是其中一个例子。轮胎是橡胶的第一大用途,包括用于制造各种轿车胎、飞机胎、工程胎、军用胎。此外,橡胶还可以用来制造密封产品、减震产品、人造器官、橡胶拦水坝、胶管、胶鞋、胶带等。有些橡胶制品虽然普通,但其作用却不可小视。经粗略计算:制造一辆汽车约需要180件橡胶制品,重约240公斤;一架喷气式飞机约需要2000多件橡胶制品,重约600多公斤;一艘万吨轮约需要70吨橡胶制品,一台大型轧钢机上的橡胶制品多达3000余件,即使一门高射炮也需要90公斤橡胶。
由于用途广泛,橡胶与钢铁、石油、煤炭并称为四大战略物资。二战中,德国入侵苏联,由于苏联缺乏天然橡胶,合成橡胶产量也不足;因此美英盟国分别向苏联援助了360万条汽车轮胎和10.35万吨天然橡胶,保证了苏联军车、坦克、飞机的生产,最终帮助苏联击败了纳粹德国。而德国由于缺乏橡胶,甚至从军靴靴底到军帽帽檐都不得不改用皮革制造。太平洋战场上的日本,由于受到物资封锁,为获得紧缺的石油、橡胶等资源,南进侵略盛产橡胶的东南亚国家;最终由于战线过长疲于应付而战败。
抗美援朝战争爆发后,西方国家对我国实行经济封锁,橡胶也属于禁运物资。在得到此消息前,中国政府通过南洋华侨紧急抢购了12万吨橡胶,并应斯大林请求,将其中8万吨转卖给苏联。1952年开始,我国与苏联合作在海南岛大规模垦殖天然橡胶。同年12月,中国与锡兰(斯里兰卡)签订五年胶米贸易协议,商定由锡兰每年售给我国5万吨橡胶,我国售给锡兰27万吨大米。这在很大程度上缓解了中国与苏联的橡胶供应紧张问题,严重动摇了联合国与美国的对华橡胶禁运体系。在天然橡胶供应来源获得保证的基础上,我国与苏联合作,开始在国内建设合成橡胶工业体系,至1978年我国合成橡胶产量10.19万吨,首次超过了天然橡胶产量(10.16万吨)。
从19世纪末期,世界合成橡胶工业开始发展,至今已走过了100多年历史。2008年世界橡胶消费总量、合成橡胶产量、天然橡胶产量,分别达到2219.7万吨、1281.3万吨、987.7万吨。合成橡胶无论在应用范围,还是消耗数量上,都已超过了天然橡胶。我国自2002年起,一直是世界最大的橡胶消费国。2008年,我国橡胶消费量为600万吨(占世界总量的27%),其中合成橡胶330万吨,天然橡胶270万吨。2008年,我国合成橡胶产量238.3万吨,首次超过美国的231.4万吨,跃居世界第一位,但仍供不应求。天然橡胶产量63.8万吨,居世界第六位,同样需要大量进口。为解决国内的橡胶供需矛盾,近几年,国内石化企业开工建设了一批大型合成橡胶生产装置。
□ 世界最大丁腈橡胶合成装置
2009年7月21日,目前世界单线生产能力最大的5万吨/年丁腈橡胶生产装置,在中国石油兰州石化公司合成橡胶厂建成中交。该装置总投资8.595亿元,是兰州石化70万吨/年乙烯项目的配套工程,采用具有自主知识产权的丁腈橡胶成套技术,由原料贮存、化学助剂配制、胶浆贮存及凝聚干燥包装等7个生产单元、3个公用工程单元、2个辅助单元组成,生产过程采用DCS全程控制。
工程于2008年5月26日开工,由中国石油工程建设公司第一建设分公司等施工单位承建。由于在兰州石化老厂区建设,周边装置林立,场地窄小,承建单位克服了诸多困难。2009年10月20日,兰州石化5万吨/年丁腈橡胶装置一次试车成功,10月23日正式投产。
丁腈橡胶(NBR)全称为丁二烯-丙烯腈橡胶,由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得,具有耐油性极好、耐磨性较高、气密性好、耐热性较好、粘接力强等优点,是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,绝缘性差,弹性稍低,不宜做绝缘材料。丁腈橡胶中丙烯腈含量(%)有42-46、36-41、31-35、25-30、18-24等五种。丙烯腈含量越多,耐油性越好,但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。丁腈胶最大的用途是生产耐油胶管及阻燃输送带,其消耗量约占总消费量的50%;其次是密封制品,其中约半数为汽车密封制品;还有耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等,是汽车、航空、石油、复印等行业中必不可少的重要材料。
1930年德国首先进行丁腈橡胶研究,于1931年制成丁二烯与丙烯腈的共聚物,发现其具有优异的耐油、耐老化及耐磨等性能。1937年由德国I.G.Faben公司投入工业化生产,以商品名BunaN问世。1941年美国也开始大规模生产。此后不久,其他国家也相继开始生产丁腈橡胶,目前世界上已有多个国家能够生产各种牌号的丁腈橡胶。
我国目前有4套丁腈橡胶生产装置:一是中石油兰州石化早期从前苏联引进采用高温间歇乳液聚合技术的硬胶装置,年产能约0.45万吨,可生产3个牌号;二是中石油吉林化工从日本引进的丁苯橡胶装置改造而成的丁腈胶装置,采用多釜串联、低温乳液聚合工艺,年产能约为1万吨,可生产5个牌号;三是兰州石化近年从日本引进的年产1.5万吨低温乳液聚合装置,可生产高、中、低含腈量的9个牌号软胶。四是兰州石化新投产的5万吨装置。全国年总产能合计为7.95万吨。
兰州石化庞大的厂区。
□ 兰州石化合成橡胶厂沿革
兰州石化合成橡胶厂始建于1956年,是我国最早生产丁腈橡胶的企业。厂区位于兰州市西固区,占地90公顷,由丁苯车间、丁腈车间、苯乙烯车间、碳四车间、ABS车间、电气车间等部门组成。1952年国家决定从苏联引进技术和设备,在兰州兴建一个以生产化肥和橡胶为主的大型化工联合企业。同年9月,重工业部派出专家勘察组,到兰州选择厂址,并成立筹建处,1954年由苏联提供设计,1956年动工兴建。1959年,我国第一个年产1.35万吨的丁苯橡胶生产装置建成,次年5月生产出了第一批合格的丁苯橡胶。1962年,兰化从苏联引进的国内第一套年产1500吨丁腈橡胶装置投产,初期生产规模1500吨/年,经改扩后达4500吨/年,主要用于生产传统的军工产品。1962年后,由于严重的自然灾害和苏联中断对华援助,使以煤炭和粮食为主要原料的合成橡胶厂被迫停产,合成氨也被迫限产。
为了改变与民争粮的局面,1966年兰化建成年产2.5万吨合成酒精生产装置,采用乙烯硫酸水合法制取合成酒精,并将反应产生的稀硫酸用氨中和生产硫酸铵。此后,在几年里便形成生产能力,缓解了合成橡胶生产单纯依靠粮食酒精的矛盾。1971年4月,碳四车间建成丁二烯抽提装置,年产丁二烯4.5万吨,年处理裂解碳四7.8万吨。开始使橡胶丁二烯的原料由粮食酒精向石油裂解产物转变。由此兰化走上化工与石油协同发展之路,成为我国第一个石油化工基地。
早在1963年开始,兰化橡胶厂就着手研究ABS树脂,1970年丁苯橡胶车间建成我国第一套自行开发的ABS生产装置,用丁苯橡胶掺入ABS的乳液接枝法生产改性ABS树脂,1975年正式投入运行,年产能为2000吨。当时的产品主要用于生产探雷器无法探测的地雷外壳。为加速我国ABS树脂的生产步伐,1982年兰化橡胶厂从日本三菱人造丝公司引进了乳液接枝—悬浮SAN掺合工艺,建成一套年产10000吨的ABS树脂生产装置。1999年8月,兰州化学工业公司合成橡胶厂重组,改制为兰州石化分公司合成橡胶厂。
2000年2月,兰州石化合成橡胶厂丁腈车间从日本瑞翁(ZEON)公司成套引进技术,建成国内第一套年产1.5万吨丁腈橡胶软胶生产装置。产出的N32、N41、N21等高中低腈含量系列产品获得客户肯定。随着国内经济快速发展,丁腈橡胶仍不能满足快速增长的需求,每年仍需要进口。2002年国内丁腈橡胶产能为2.95万吨,产量为2.5万吨,进口为3.71万吨,即使3套装置全部满负荷运转,也仅占总消费量的48%左右,因此兰化开始着手筹建新装置。
□ 丁腈橡胶生产工艺流程
目前世界各国丁腈软胶生产工艺流程多采用乳液聚合连续生产,其工艺过程与丁苯橡胶类似。主要包括原料配制、聚合、单体回收、胶乳贮存及掺混、胶乳凝聚、干燥及压块包装等工序。①生产时,先将一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均匀,制成碳氢相。在乳化剂中加入氢氧化钠、焦磷酸钠、三乙醇胺、软水等制成水相,并配制引发剂等待用。②将碳氢相和水相按一定比例混合后送入乳化槽,在搅拌下经充分乳化后送入聚合釜。③在聚合釜内直接加入引发剂,进行聚合反应,反应热量由列管内液氨蒸发排出。温度控制在30℃或5℃时,转化率可维持在70%-85%。④而后分批加入调节剂,以调节橡胶的分子量。聚合反应进行至规定转化率时,加入终止剂终止反应,并将胶浆卸入中间贮槽。⑤经过终止后的胶浆,送至脱气塔,经三级闪蒸脱除未反应的丁二烯,然后再借水蒸汽加热真空脱出游离的丙烯腈。⑥丁二烯经压缩升压后循环使用,丙烯腈经回收处理后再使用。⑦经脱气后的胶浆加入凝聚剂、防老剂及其它助剂后,过滤除去凝胶,用食盐水凝聚成,经水洗后挤压除去水分,再用干燥机干燥,然后包装即得成品橡胶。经干燥后的橡胶含水量应低于1%,成品丁腈橡胶一般每包重25千克。
丁腈橡胶由于分子链间作用力较强,硬度较大,故加工较困难,其中以聚合温度为30℃所制得的硬胶最不易加工,需在冷辊上预先塑化后才能操作。工业上常采用更有效地调节分子量的方法,把聚合温度降低至5℃,以减少副反应来改善它的加工性能。另一方面,丁腈橡胶还可通过与多种橡胶如氯丁橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶及合成树脂,如聚氯乙烯、酚醛树脂等共混,使性能得到改进。为了使NBR性能更加符合不同用途制品的要求,各国都相继开发生产了具有特殊性能的NBR新品种,如氢化丁腈橡胶(HNBR)、粉末丁腈橡胶(PNBR)、羧基丁腈橡胶(XNBR)、液体丁腈橡胶等,使得NBR产品形成了系列化、功能化。
随着汽车工业的发展,对汽车燃料和润滑系统以及发动机所用的密封材料如橡胶的耐热、耐油、耐各种化学品腐蚀等性能提出了苛刻的要求。长期以来,汽车工业一直使用耐油性较好的丁腈橡胶,但由于其性能的缺陷,只能在120℃以下长期使用;而且,因耐臭氧、耐候和耐辐射性能较差,满足不了汽车等机动车辆对发动机的密封要求。氢化丁腈橡胶(HNBR)是丁腈橡胶的加氢产物。它既具有良好的耐油、耐臭氧、耐磨和耐化学品腐蚀性,又具有良好的压缩永久变形、耐热和耐低温性能,可用于制造苛刻条件下使用的密封制品。但催化剂价格昂贵,成品HNBR每吨价格高达25-30万元,我国仅有兰州石化研究院,采用铑系催化剂溶液法均相催化加氢技术,建成年产30吨的中试装置,有少量产品投放市场。
1839年,美国人古德伊尔(Charles Goodyear)发明的橡胶硫化工艺,弥补了天然橡胶易发黏变脆的缺陷,极大提高了天然橡胶的实用性。
□ 人类使用合成橡胶的历史
人类使用天然橡胶已经有好几个世纪的历史了。早在哥伦布航海之前,南美洲土著人就使用橡胶使鞋和织物防水,他们还用橡胶制作瓶子和球。欧洲人带回了这些样品,并试图制造出防水的橡胶织物。后来人们发现这种物质能够擦掉铅笔的痕迹,因此给它起了一个普通的名字“擦子(rubber)”。这就是橡胶名字的由来。1823年,英国人马辛托希在格拉斯哥创办了世界第一个橡胶厂,用松节油溶解橡胶并将其涂在两层布之间,生产防水布。但是当时生产的橡胶防水布在炎热的天气下就会变的很黏,天冷时又会变脆,实用性很差。
直到1839年,美国人查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)成功地将天然橡胶进行了硫化后,橡胶才成为有实用价值的材料。通过与硫磺一起加热进行硫化,橡胶实现了分子链的交联,具备了良好的弹性,不易发黏变脆。1845年,英国工程师R.W.汤姆森发明了用皮革与涂胶帆布制成的空心轮胎,并获得了专利。在此之前,车辆使用的一直是木制轮子,或者在轮圈周围包上铁皮。1888年英国人邓禄普(J.Dunlop)制成了以挂胶棉帘布为骨架的充气轮胎。1890年,橡胶轮胎被正式用在自行车上。1895年,橡胶轮胎被用于生产汽车。随着汽车数量的大量增加,天然橡胶供不应求,英国人开始把南美洲获得的橡胶树种苗,运到东南亚殖民地大规模种植,各国也竞相研制合成橡胶。
这张老照片显示了1899年时汽车采用的轮胎样式。
人工合成橡胶的思路源于对天然橡胶的仿制。早在1826年,英国科学家法拉第(Michael Faraday)经研究发现橡胶是一种碳氢化合物,由五份炭和八份氢构成。1860年英国人格雷维尔·威廉姆斯在将天然橡胶与空气隔绝的条件下加热,从热裂解产物中分离出C5H8,被命名为异戊二烯。它是一种不溶于水的无色液体,在空气中又会氧化成白色弹性体。异戊二烯也是天然橡胶的结构单元。1879年,法国化学家布沙尔达(Bouchardat)先用热裂解法制得异戊二烯,又把异戊二烯经酸化处理合成为弹性体。尽管这种弹性体的结构性能与天然橡胶存在着一些差别,但人们已经确认从低分子单体合成橡胶是可能的。1900年,德国化学家孔达科夫用异戊二烯为原料经加热,聚合成了皮革状弹性体,被称为异戊橡胶。1910年德国大陆公司(Continental)采用这种工艺少量生产合成橡胶轮胎,当时连德皇威廉二世的汽车都配备了这种轮胎,行驶里程可达到上万公里。
一战期间,德国的海上运输被封锁,切断了天然橡胶的输入。迫于橡胶匾乏,1917年,德国开始采用异戊二烯聚合法批量生产合成橡胶,取名为甲基橡胶W和甲基橡胶H,共生产了2350吨。这种橡胶尽管耐压性能不理想,战后便被淘汰了,但它毕竟是第一种具有实用价值的合成橡胶。
1927-1928年,苏联利用C.B.列别捷夫的方法从酒精合成了丁二烯,并用金属钠作催化剂进行液相本体聚合,制得了丁钠橡胶,1931年建成了万吨级生产装置。在同一时期,德国从乙炔出发合成了丁二烯,也用钠作催化剂制取丁钠橡胶。丁钠橡胶对于应付橡胶匾乏而言还算是令人满意的,与其它单体共聚可以改善钠橡胶的性能。如与苯乙烯共聚得到丁苯橡胶,它的性质与天然橡胶极其相似。1937年德国法本(I.G.Faben)公司在布纳化工厂建成丁苯橡胶工业生产装置。事实上,在第二次世界大战期间,德国军队就是因为有丁苯橡胶,橡胶供应才没有出现严重短缺现象。苏联也用同样的方法向自己的军队提供橡胶。丁苯橡胶由于综合性能优良,至今仍是合成橡胶产量最大的品种。
1907年举行的北京至巴黎汽车拉力赛,行程上万英里,历时62天。那时的汽车已普遍采用橡胶充气轮胎。
30年代初期,由于德国H.施陶丁格大分子长链结构理论的确立,和苏联H.H.谢苗诺夫的链式聚合理论的指引,为聚合物学科奠定了基础。同时,橡胶聚合工艺和质量也有了显著的改进。1930年德国化学家用丁二烯与丙烯腈共聚制得丁腈橡胶,5年后在德国法本公司投入工业化生产,1941年美国也开始大规模生产。此后其他国家也相继开始生产丁腈橡胶。丁腈橡胶具有优异的耐油、耐老化及耐磨等性能,目前仍是特种橡胶的主要品种。
美国自一战后开始着力研究合成橡胶。1930年,美国化学家华莱士·卡罗瑟斯和J.A.纽兰德用乙炔得到氯丁二烯,并聚合成为氯丁橡胶,次年由杜邦公司少量生产。氯原子使氯丁橡胶具有天然橡胶所不具备的一些抗腐蚀性能。例如,它对于汽油之类的有机溶剂具有较高的抗腐蚀性能,远不像天然橡胶那样容易软化和膨胀。因此,像导油软管这类产品,氯丁橡胶实际上比天然橡胶更为适宜。氯丁橡胶首次清楚地表明,在合成橡胶领域,人工合成物不仅能充当天然物质的替代品,其性能也许会比天然物质更好。
40年代初,由于战争的急需,促进了丁基橡胶技术的开发和投产。1943年,美国开始试生产丁基橡胶,至1944年,美国和加拿大的丁基橡胶年产量分别为1320吨和2480吨。丁基橡胶是一种气密性很好的合成橡胶,最适于作车轮内胎,其强度比丁苯橡胶高出10倍,制成的汽车轮胎行驶里程达10万公里。此后,还出现了很多特种橡胶的新品种,例如美国通用电气公司在1944年开始生产硅橡胶,德国和英国分别于40年代初生产了聚氨酯橡胶等。
1944年6月6日,诺曼底登陆战开始。二战中庞大的军火需求,有力推动了合成橡胶工业的发展。
第二次世界大战期间,由于日本占领了马来西亚等天然橡胶产地,促使北美和苏联加速合成橡胶的研制和生产,使世界合成橡胶的产量从1939年的23120吨,骤增到1944年的88.55万吨。战后,由于天然橡胶恢复了供应,在1945-1952年间,世界合成橡胶的产量在43.29-89.39万吨范围内波动。此后由于石油化工高速度发展,相应的合成橡胶产量也几乎是每5年增加100万吨。
1955年,美国人利用齐格勒在聚合乙烯时使用的催化剂(也称齐格勒—纳塔催化剂)聚合异戊二烯。首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。
50年代中期以后,人们逐渐认识了橡胶分子的微观结构对橡胶性能的重要性;加上配合新型催化剂而开发的溶液聚合技术,使有效地控制橡胶分子的立构规整性成为可能。这些因素使合成橡胶工业进入生产立构规整橡胶的崭新阶段。60年代初投产的代表性的产品有:1、异戊橡胶(高顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶),其结构和性能与天然橡胶近似,故又称合成天然橡胶。2、合成杜仲橡胶(高反式-1,4-聚异戊二烯),与天然杜仲胶类似,具有耐水绝缘等优点,用于制造水下电缆等设备。3、顺丁橡胶(高顺式、中顺式和低顺式-1,4-聚丁二烯橡胶),具有耐磨性强和耐低温性能好等优点,在轮胎等橡胶制品中广泛应用,目前是仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。4、乙丙橡胶,具有卓越的耐水、耐候、绝缘性,在非轮胎方面得到了广泛的应用。在此期间,特种橡胶也获得了相应的发展,合成了耐更高温度、耐多种介质和溶剂或兼具耐高温、耐油的胶种。其代表性品种有氟橡胶和新型丙烯酸酯橡胶等。良好的产品适应性使得合成橡胶的总产量已经大大超过了天然橡胶。
60年代以后,合成橡胶工业以继续开发新品种和大幅度增加产量平行发展为特征,出现了多种形式的橡胶,如液体橡胶、粉末橡胶和热塑性橡胶等,其目的是简化橡胶加工工艺,降低能耗。到70年代后期,合成橡胶已基本上可代替天然橡胶制造各种轮胎和制品,某些特种合成橡胶的性能是天然橡胶所不具备的。到1979年合成橡胶年产量突破了900万吨,1980年产量开始下降,以后几年稳定在800万吨左右,约为天然橡胶产量的两倍。目前全世界所用橡胶70%以上是合成橡胶。这不仅大大缓解了因天然橡胶不足而造成的被动局面,而且节约了大量的土地。一个年产万吨的橡胶厂相当于20平方公里的橡胶种植园。
1904年由云南省干崖(今盈江县)傣族土司刀安仁从新加坡引种8000多株胶苗,现仅存一株,树龄已达百岁,成为中国橡胶工业发展的见证者。该树目前高27米,主杆直径98厘米,枝叶茂盛,含胶量较高。
□ 中国合成橡胶工业发展史
在20世纪初,世界橡胶工业形成的同时,西方国家开始向中国倾销橡胶制品,由此也引发民族资本投资橡胶工业。1904年云南省干崖(今盈江县)傣族土司刀安仁先生,从新加坡成功引种8000多株橡胶树,种植在该县凤凰山上,由此翻开了我国天然橡胶种植的历史。1915年,侨胞邓凤墀、陈玉波在广州创建兄弟创制树胶公司,专门生产橡胶鞋底,这是我国第一个橡胶加工厂。1919年以后全国陆续创建大批以生产胶鞋、人力车胎、皮球等日用品的橡胶加工企业。1934年10月上海大中华橡胶厂试制成功我国第一条汽车轮胎,次年投产。抗战爆发后,民族橡胶业损毁惨重。至1948年全国名义上有橡胶制品加工厂263家,拥有炼胶机1009台,生胶月加工能力4000—5000吨,实际上多是作坊式生产,处于停产、半停产状态。1949年全国耗胶量仅为13000吨,国内自产天然橡胶仅195吨。
面对满目疮痍、支离破碎的橡胶工业,新中国成立之初,人民政府即将合成橡胶列入经济建设规划,并对合成橡胶生产、筹建、选定胶种等有了较具体周密的安排,组建15家国营橡胶企业,进行统一管理,成为橡胶工业发展的主力。50年代初,中国科学院长春应用化学研究所将合成橡胶列入重点科研项目,研制了氯丁橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等品种,以及将稀土催化剂用于合成橡胶的技术。由苏联提供设计方案,在重庆、兰州等地准备筹建合成橡胶工厂,并派人员去苏联学习相关技术。
1958年11月14日,我国首套年产2000吨的氯丁橡胶装置在重庆长寿化工总厂氯丁橡胶分厂投产,从此结束了我国没有合成橡胶工业的历史。1959年,我国第一个年产1.35万吨的丁苯橡胶生产装置在兰州橡胶厂建成,并于1960年生产出了第一批合格的丁苯橡胶。1960年开始研制顺丁橡胶,1966年在锦州建成年产千吨装置,1971年后,在北京、上海等地建成4套工业生产装置。70年代以后,合成橡胶主要大品种和一些特种橡胶都有生产,1983年我国合成橡胶的总产量为16.8万吨。在1956-1966年间,我国按照苏联标准仿制了46个橡胶牌号,以及聚硫密封剂和不干性腻子。这些材料在歼六、歼七、歼八、轰五、轰六等飞机上得到广泛应用,为我国航空橡胶和密封剂研制,打下了良好的基础。
到80年代末期,我国主要生产聚丁二烯、丁苯、丁腈和氯丁胶,90年代以来采用国产和引进技术建成了SBS、乙丙胶、丁基胶和丁腈软胶生产装置,基本形成了较完整的合成胶品种体系,已形成年产能力10万吨以上的基地6个。这6个基地各具特色,并占全国主要胶种能力的75%和产量的78%。
八十年代以前,我国橡胶消费量只占世界橡胶消费量的不到5%。从1997年开始,我国成为世界第二大合成橡胶生产国。2001年,我国成为世界最大的天然胶消费国。2002年,全国橡胶消费量己达到306万吨,占世界橡胶消费总量的17%,2003年增长到345万吨。
在消费量持续增长的情况下,我国合成橡胶产能也在持续扩张。从2006年开始,国内每年有一套或数套大型合成橡胶装置建成投产,极大地提升国内合成橡胶的供应能力。2008年,我国合成橡胶产量238.3万吨,首次超过美国的231.4万吨,跃居世界第一位。目前,我国生产的橡胶制品品种和规格已达5万余种,产品性能、技术含量有了极大提高。
国产万吨级船舶采用气囊法下水,船身下的大型橡胶气囊单个承重可达数百吨。
山东时风集团生产的巨型工程轮胎,单个价格超过3万美元,一辆巨型载重汽车需要安装6条这样的轮胎。
桂林橡胶厂生产的全钢子午线巨型工程胎,单条价格近20万元。我国目前是世界最大的工程轮胎出口国。
超大的轮胎自然是用在超大的车辆上,这是由湖南湘电集团生产的220吨交流传动电动轮自卸车,单台售价在2000万元人民币以上。
氟橡胶被誉为“合成橡胶之王”,价格极其昂贵,生胶价格可达到5-8万元/公斤。其具有极好的耐温性,广泛应用于火箭、卫星、飞船、战斗机等尖端设备的密封件。我国从1958年起就开发了多种氟橡胶产品,主要用于航天军工等部门。神舟飞船上就应用了大量氟橡胶制品,其中一个密封圈直径超过12米。
丁羟胶(端羟液体聚丁二烯,英文缩写为HTPB)是一种液体橡胶,也是一种重要的高能推进剂,常温下为无色或淡黄色透明液体,主要作为各类导弹、卫星上,液体火箭发动机的燃料。
翟志刚进行太空行走时穿的“飞天”舱外航天服,由中国航天科技集团研制,造价超过3000万元人民币。航天服总重120公斤,由6层材料组成。最内层是特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层,然后是橡胶质地的备份气密层;外侧是复合关节结构组成的主气密层,涤纶面料的限制层,以及通过热反射来实现隔热的隔热层。最外面的外防护层材料可耐受太空环境下,正负100摄氏度以上的温差变化,堪称国内最贵的服装面料。