王賽賽 唐登芳

摘 要：異戊二烯又叫做2-甲基-1.3-丁二烯，是一種無色、刺激性的油狀液體，這種物質(zhì)易溶于乙醚、乙醇和丙酮，但不溶于水，其在常溫條件下很容易揮發(fā)。在工業(yè)生產(chǎn)之中，異戊二烯的生產(chǎn)方法主要是化學(xué)合成法和提取法等。本文是主要異戊二烯的應(yīng)用情況和發(fā)展趨勢進行分析。

關(guān)鍵詞：異戊二烯;應(yīng)用情況;發(fā)展趨勢

在當(dāng)今，異戊二烯主要在異戊二烯橡膠、SIS、丁基橡膠以及SEPS之中十分適用，同時，異戊二烯也可以被應(yīng)用到醫(yī)藥、維生素、環(huán)氧固化劑以及香料等專用化學(xué)品的生產(chǎn)之中。由此可見，異戊二烯在當(dāng)今社會之中有著很大的應(yīng)用范圍和發(fā)展空間。

1 在異戊橡膠生產(chǎn)之中的應(yīng)用與發(fā)展

異戊橡膠誕生于1960年，并在1962年被應(yīng)用到工業(yè)化的生產(chǎn)之中。在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)之中，異戊橡膠的種類主要有三種，其一是順-1.4-聚異戊二烯，它的性能和天然橡膠十分接近，主要應(yīng)用在海綿乳膠、輪胎、手套、墊圈和軟管等的制造之中。其二是反-1.4-聚異戊二烯，它的性能與古塔波膠、巴拉塔橡膠十分相似，主要應(yīng)用在醫(yī)療材料、熱熔膠、以及高爾夫球套等的制造之中。其三是3.4-聚異戊二烯，這種材料主要應(yīng)用在輪胎行業(yè)之中，可以加強輪胎的濕抓地能力。但是在實際的橡膠生產(chǎn)之中，后兩者的產(chǎn)量較小，因此，就當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)而言，主要的異戊橡膠材料是順-1.4-聚異戊二烯[1]。

異戊橡膠的主要生產(chǎn)與出口都來源于俄羅斯，自20世紀(jì)的七八十年代以來，為了擺脫工業(yè)生產(chǎn)之中對于進口天然橡膠的依賴，蘇聯(lián)就曾經(jīng)在異戊橡膠的生產(chǎn)之中投入了大量的資金，在當(dāng)時，蘇聯(lián)的異戊橡膠總產(chǎn)能就可以達(dá)到50萬t/a，且有大約90%被應(yīng)用到輪胎行業(yè)之中，余下的10%被應(yīng)用到各種機械部件的生產(chǎn)之中[2]。在北美，有大約60%的異戊橡膠被應(yīng)用到輪胎行業(yè)之中，主要用來進行重型卡車、旅行車以及公共汽車等的輪胎生產(chǎn)。剩余的異戊橡膠通常被應(yīng)用到各種機械部件的生產(chǎn)之中，比如醫(yī)療用品、汽車零部件的生產(chǎn)之中，且異戊橡膠在北美機械零部件生產(chǎn)之中的消費市場增長速度很快[3]。在日本，異戊橡膠消費大約占據(jù)著天然橡膠的8%，其年消費量可以達(dá)到5萬t到6萬t，在這些異戊橡膠之中，有大約80%-85倍應(yīng)用到了膠管以及輪胎的生產(chǎn)之中，有大約2%被應(yīng)用到了制鞋行業(yè)之中，有大約3%被應(yīng)用到了機械零部件的生產(chǎn)之中。在日本的輪胎行業(yè)之中，異戊橡膠主要被應(yīng)用到了農(nóng)用機械輪胎以及旅行車輪胎之中，在重型卡車輪胎制造之中的應(yīng)用比較少[4]。

2 異戊二烯在SIS和SEPS生產(chǎn)之中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

SIS屬于一種塑料段，它的中間是聚異戊二烯，兩端是聚苯乙烯，這種高分子合成材料發(fā)展于20世紀(jì)的六十年代，屬于一種新型的熱塑性彈塑體材料，主要應(yīng)用在瀝青改性、黏合劑、制鞋以及聚合物改性等的生產(chǎn)工作之中。其中，有25.5%的SIS被應(yīng)用到瀝青改性劑的生產(chǎn)之中，有14.4%的SIS被應(yīng)用到黏合劑的生產(chǎn)之中，有41.5%的SIS被應(yīng)用到制鞋行業(yè)之中，有10.1%的SIS被應(yīng)用到聚合物改性之中，有8.5%的SIS被應(yīng)用到其他的行業(yè)之中[5]。

在我國，最大的SEPS應(yīng)用領(lǐng)域是潤滑油脂領(lǐng)域以及潤滑劑領(lǐng)域，大約占據(jù)SEPS總量的50.5%，其次就是光纜密封油膏的生產(chǎn)領(lǐng)域，其用量可以達(dá)到總量的23.5%，再次是膜制品以及透明彈性體的生產(chǎn)之中，其用量可以達(dá)到總量的13.5%，在涂復(fù)革之中的用量可以達(dá)到10.1%，剩余的0.7%被應(yīng)用到了化妝品級的凡士林生產(chǎn)之中[6]。

根據(jù)2017年5月的相關(guān)調(diào)查與分析，SEPS這種熱塑性的彈性體在全球范圍內(nèi)的年市場增長率將會在5%以上，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車行業(yè)，僅2012年到2017年之間，SEPS在汽車領(lǐng)域之中的年增長率就已經(jīng)達(dá)到了5.9%，較該材料的年平均增長速率高出了0.9個百分點，在2017年，SEPS在汽車制造領(lǐng)域之中的市場規(guī)模達(dá)到了184萬t，

大約占據(jù)了該物質(zhì)市場總額的43.4%。根據(jù)相關(guān)的研究和預(yù)測顯示，截止2022年，SEPS在汽車制造領(lǐng)域之中的應(yīng)用總量將會達(dá)到246萬t，大約占據(jù)該物質(zhì)市場總額的44.4%，其復(fù)合年增長率將會突破6.0%[7]。同時，SEPS在醫(yī)療器械之中的應(yīng)用增長率也會呈現(xiàn)出平均遞增的狀態(tài)，且在包裝領(lǐng)域之中的應(yīng)用市場也將呈現(xiàn)出這樣的發(fā)展態(tài)勢。但是SEPS在電器、建筑施工、家居用品、玩具、運動休閑、電線電纜等領(lǐng)域之中的增長速率將會較平均水平低一些。

3 異戊二烯在丁基橡膠生產(chǎn)之中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

丁基橡膠主要是由少量的異戊二烯和異丁烯所合成的一種材料，這種材料在1943年就開始正式投入到工業(yè)生產(chǎn)之中，其制成品不容易漏氣，主要應(yīng)用在飛機輪子內(nèi)胎以及汽車內(nèi)胎的制造之中。截止2015年，丁基橡膠在世界范圍內(nèi)的生產(chǎn)總量就已經(jīng)達(dá)到了168萬t/a，其生產(chǎn)的企業(yè)主要集中于東亞、北美、西歐，這些地區(qū)的丁基橡膠產(chǎn)量可以達(dá)到全球總產(chǎn)量的72.2%[8]。在全世界范圍之內(nèi)，丁基橡膠產(chǎn)品和技術(shù)的主要生產(chǎn)與供應(yīng)企業(yè)有兩個，其一是?？松梨谄髽I(yè)，其二是朗盛企業(yè)，這兩個企業(yè)旗下的丁基橡膠產(chǎn)能在全球丁基橡膠總產(chǎn)能之中可以達(dá)到59.4%。

在我國，有大約90%的丁基橡膠都被應(yīng)用在了輪胎產(chǎn)業(yè)之中，剩余的10%左右被應(yīng)用在了藥用膠塞的生產(chǎn)之中。隨著當(dāng)今輪胎行業(yè)的扁平化、子午化以及無內(nèi)胎化的發(fā)展，丁基橡膠以及鹵化丁基橡膠等的這些材料將會在高性能輪胎的制造領(lǐng)域之中得到更好的發(fā)展。

4 異戊二烯在其他領(lǐng)域之中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

應(yīng)用異戊二烯，可以合成很多精細(xì)的化工產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的用途也十分廣泛。比如，通過加成法，可以將異戊二烯和偏氯乙烯制作成擬除蟲菊酯類的殺蟲劑，在我國，這種殺蟲劑的裝置已經(jīng)有很多套，且總產(chǎn)量大約可以達(dá)到4000t/a;同時，異戊二烯也可以合成甲基庚烯酮，由此可以實現(xiàn)芳樟醇的生產(chǎn)，這一技術(shù)在當(dāng)今已經(jīng)得到了突破，其工業(yè)生產(chǎn)的裝置也已經(jīng)被建成[9]。另外，在集成電路光刻膠的生產(chǎn)之中，異戊二烯也可以發(fā)揮出關(guān)鍵性的作用，且由異戊二烯所生產(chǎn)的光刻膠也已經(jīng)投入到了批量生產(chǎn)之中。除此之外，還有很多異戊二烯的精細(xì)化工產(chǎn)品也正處于不斷的開發(fā)階段之中。

因為異戊二烯有著極強的易燃性，所以在全球的化學(xué)品統(tǒng)一分類以及標(biāo)簽制度之中，都將這種物質(zhì)列為危險品。同時，因為異戊二烯的蒸汽會對人類和動物產(chǎn)生極大的危害，如果人或動物通過口鼻、皮膚等吸入了這種蒸汽，其呼吸道、皮膚、眼睛等都會受到嚴(yán)重的刺激，甚至?xí)T發(fā)癌癥，因此在應(yīng)用時一定要做好防護。

無論是異戊二烯的液體還是蒸汽都有著極強的易燃性，且反應(yīng)活性極高，形成的氧化物具有爆炸性，這種物質(zhì)的密度比水小，可以漂浮在水面，且在水面上就可以被點燃，同時，其蒸汽也可以分散在空氣之中[10]。該物質(zhì)對于水生物的毒害很大，如果進入到水體環(huán)境之中，可產(chǎn)生長期的毒性作用，且不能夠快速實現(xiàn)生物降解。但是因為異戊二烯僅僅被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)之中，所以普通人接觸到這種物質(zhì)的可能性很小，但是在工業(yè)生產(chǎn)以及實驗室之中，相關(guān)的工作人員一定要做好防護措施，避免該物質(zhì)被吸入或擴散。

5 結(jié)束語

綜上所述，異戊二烯在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)之中是一種十分重要的材料，為替代天然橡膠，這種材料在各個國家都得到了越來越高的關(guān)注，同時也有越來越多的研究人員投入到該物質(zhì)的研究之中。隨著生產(chǎn)工藝和市場需求的不斷加大，異戊二烯在當(dāng)今社會之中的產(chǎn)量和應(yīng)用市場都在不斷增加。由此可見，異戊二烯有著良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。但是由于異戊二烯屬于易燃易爆有毒的危險品，所以在應(yīng)用這種物質(zhì)進行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，相關(guān)人員一定要做好防護措施，避免其危害。

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作者簡介：

王賽賽（1993- ），男，漢族，河南平頂山人，研究生，浙江省浙江師范大學(xué)杭州高等研究院研究生，研究方向：精細(xì)化工，工業(yè)催化。

唐登芳（1995- ），女，漢族，重慶市人，碩士，工作單位：浙江師范大學(xué)，研究方向：表面化學(xué)。