폴리이소프렌

생산과정
① 지글러-나타 촉매와 헥산(또는 부탄)을 용매로 사용하는 연속 용액 중합 공정. 이 공정은 1963년 미국의 굿이어 타이어 앤드 러버 컴퍼니에서 처음으로 산업화되었습니다. 이 공정은 다음을 포함합니다. 촉매(사염화티타늄-트리알킬알루미늄 또는 사염화티타늄-폴리이미노알루미늄 알칸) 제조, 중합, 촉매 잔류물 제거, 탈수 및 건조, 성형 및 포장. 중합은 단일 반응기 부피가 40~50m3인 3~6개 시리즈 반응기에서 수행됩니다. 작동 공정 매개변수는 다음과 같습니다. 단량체 농도 12%~25%, 중합 온도 0~50도, 반응 시간 3~5시간, 전환율은 80%~90%에 도달할 수 있으며, 얻은 원료 고무의 무니 점도는 80~90, 겔 함량<1%, and cis-1,4 content of isoprene rubber>95%.
② 리튬 또는 알킬리튬(RLi)을 촉매로 하고 시클로헥산(또는 헥산)을 용매로 하는 간헐적 용액 중합 공정. 이 공정은 1962년 미국의 Shell Company가 Goodrich Chemical Company의 특허를 이용하여 최초로 산업화하였다. 얻어진 이소프렌 고무의 cis-1,4 함량은 92%~93%이다. 리튬계 촉매의 양이 적고 전환율이 높기 때문에 공정에서 단량체 회수 및 촉매 잔류물 제거 공정을 생략할 수 있다. 연속 용액 중합과 비교했을 때 이 공정은 원료 순도에 대한 요구 사항이 높고 중합 조건의 제어가 더 엄격하며 얻어진 이소프렌 고무의 성능이 약간 떨어진다.
1974년 중국은 최초로 시클로헥산산 희토류-트리이소부틸알루미늄-할라이드를 이용하여 cis-1,4-폴리이소프렌을 합성한 실험 결과를 발표하였고, 이후 촉매 스크리닝, 폴리머 구조 및 성능, 중간 시험 개발을 진행하였다. 이 희토류 촉매는 수소화 가솔린에서 cis-1,4 함량이 94% 이상인 이소프렌 고무를 생산할 수 있으며, 산업적 전망이 있는 새로운 촉매 시스템이다.
개발 현황
중국 고무 산업의 발전을 제한하는 중요한 병목 현상은 고무, 특히 천연 고무의 공급이 부족하고 가격이 높은 것입니다. 지리적 조건으로 인해 우리나라의 천연 고무 생산 성장률은 느립니다. 우리나라의 연간 천연 고무 생산량은 많아야 700,000톤 이상 증가할 것으로 예상되며 이는 국내 고무 산업의 급속한 발전에 따른 수요를 충족시키기 어렵습니다. 그러나 합성 고무 생산량은 중국 석유화학 산업의 발전에 따라 증가했습니다. 주요 합성 고무 품종 중 우리나라는 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 니트릴 고무 및 기타 고무를 생산할 수 있지만 이소프렌 고무의 생산은 여전히 ​​공백입니다. 위의 합성 고무 품종은 천연 고무를 완전히 대체할 수 없으며 이소프렌 고무만이 천연 고무를 대체할 수 있습니다. 고무 산업의 중요한 원료인 천연 고무의 "밥을 짓지 않는" 상태를 개선하는 방법은 업계의 공통된 관심사가 되었습니다. 우리나라의 연간 고무 소비량은 310만 톤을 넘어 세계 1위를 차지했습니다. 2010년에는 500만 톤을 넘어 연평균 성장률이 5.5%를 넘을 것으로 예상되며, 2015년에는 600만 톤을 넘어 4%의 성장률을 유지할 것으로 예상됩니다. 우리나라는 국내 천연 고무 자원의 부족을 메우기 위해 지난 2년 동안 매년 100만 톤 이상의 천연 고무를 수입했습니다. 앞으로 우리나라의 연간 천연 고무 수입량이 200만 톤을 넘어 세계 총 천연 고무 자원의 20% 이상을 차지할 것으로 예상됩니다.
또한, 우리나라 타이어 산업 발전의 관점에서 볼 때, 전강철 하중 지지 레이디얼 타이어의 일부 부품에 필요한 이소프렌 고무는 러시아에서 수입하고 있으며, 수입량은 10,000톤을 넘었고 가격도 점차 상승하고 있습니다. 초기에 가격이 낮았을 때 바이어스 타이어도 수입 이소프렌 고무를 사용했고 타이어 제조업체는 좋은 이익을 얻었습니다. 이소프렌 고무가 20%의 비율로 천연 고무를 대체하면 제형 공정을 조정하지 않고도 원활하게 사용할 수 있습니다. 2010년 타이어 산업의 고무 소비량이 250만 톤인 것을 기준으로 이소프렌 고무 소비량은 500,000톤에 도달할 수 있어 천연 고무 수입을 500,000톤 줄일 수 있어 국가와 국민 모두에게 매우 이롭습니다. 러시아는 타이어 생산의 50%에서 이소프렌 고무를 사용합니다. 이 비율이 국내에서 달성된다면 이소프렌 고무에 대한 수요는 더욱 커질 것입니다. 따라서 우리나라는 전략적 관점에서 국내 고무산업이 이소프렌 고무를 적극적으로 개발하고 대량생산을 형성하도록 장려해야 한다.