理化學(xué)研究所、普利司通、JSR共同開發(fā)出了可在實際反應(yīng)條件下合成順式結(jié)構(gòu)(CISSE)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)99%的聚丁二烯(超高順式BR)的釓金屬茂絡(luò)合物催化劑。使用該催化劑,聚合活性提高且使用量僅為原來的1/5000。由于合成橡膠的耐久性提高,因此能夠減輕輪胎的質(zhì)量、改善車輛的燃效。

在輪胎原料———合成橡膠中,僅次于苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)的代表性原料是聚丁二烯(BR),特點是低溫下具有柔軟性、抗彎曲疲勞及磨損的耐久性出色。為了發(fā)揮這些特點,通常在合成時使用催化劑,使聚丁二烯發(fā)生反應(yīng)來形成順式結(jié)構(gòu)。原來的BR的順式結(jié)構(gòu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在92%~97%左右,不過最近的研究表明,在制造出質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近100%的超高順式BR時,橡膠材料的耐久性等得到了大幅提高。雖然原來可在實驗室中制造出超高順式BR,不過在工業(yè)上幾乎沒有能夠合成的技術(shù)實例,達(dá)到實用水平的可能性極低。

為了解決這一課題,此次利用釓金屬茂絡(luò)合物催化劑,以超高順式BR的可實現(xiàn)性為目標(biāo),進(jìn)行了共同研究。具體為,通過在分子級別分析釓金屬茂絡(luò)合物催化劑能夠聚合超高順式BR的原因,通過實驗驗證,設(shè)計出了新的催化劑。

此次開發(fā)的催化劑具有較高的聚合活性,能夠使1×107個丁二烯分子對絡(luò)合物催化劑的1個釓原子發(fā)生反應(yīng),從而大幅減少催化劑的使用量。另外,即使在70℃的高溫下反應(yīng),也可合成順式構(gòu)造的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)99%以上的BR。

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