SBS 熱塑性彈性體

1、(SBS 1 產(chǎn)品概述苯乙烯系熱塑性彈性體(又稱為苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers,簡稱SBCs,目前是世界產(chǎn)量最大、與橡膠性能最為相似的一種熱塑性彈性體。目前,SBCs系列品種中主要有4種類型,即:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS;苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS;苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS;苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS。SEBS和SEPS分別是SBS和SIS的加氫共聚物。SBS苯乙烯類熱塑性彈性體是是SBCs中產(chǎn)量最大(占70%以上、成本最低、應(yīng)用較廣的一個(gè)品種,是以苯乙烯、丁二烯為單體的三嵌段

2、共聚物,兼有塑料和橡膠的特性,被稱為“第三代合成橡膠”。與丁苯橡膠相似,SBS可以和水、弱酸、堿等接觸,具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度,表面摩擦系數(shù)大,低溫性能好,電性能優(yōu)良,加工性能好等特性,成為目前消費(fèi)量最大的熱塑性彈性體。SBS在加工應(yīng)用擁有熱固性橡膠無法比擬的優(yōu)勢:(1可用熱塑性塑料加工設(shè)備進(jìn)行加工成型,如擠壓、注射、吹塑等,成型速度比傳統(tǒng)硫化橡膠工藝快;(2不需硫化,可省去一般熱固性橡膠加工過程中的硫化工序,因而設(shè)備投資少,生產(chǎn)能耗低、工藝簡單,加工周期短,生產(chǎn)效率高,加工費(fèi)用低;(3加角余料可多次回收利用,節(jié)省資源,有利于環(huán)境保護(hù)。目前SBS主要用于橡膠制品、樹脂改性劑、粘合劑和瀝青改性劑四大

3、應(yīng)域。在橡膠制品方面, SBS模壓制品主要用于制鞋(鞋底工業(yè),擠出制品主要用于膠管和膠帶;作為樹脂改性劑,少量SBS分別與聚丙烯(PP、聚乙烯(PE、聚苯乙烯(PS共混可明顯改善制品的低溫性能和沖擊強(qiáng)度;SBS作為粘合劑具有高固體物質(zhì)含量、快干、耐低溫的特點(diǎn);SBS作為建筑瀝青和道路瀝青的改性劑可明顯改進(jìn)瀝青的耐候性和耐負(fù)載性能。目前我國SBS 的生產(chǎn)能力21萬噸/年,而國內(nèi)市場的需求則已卻超過了35萬噸,國內(nèi)市場缺口較大,產(chǎn)品具有良好的市場發(fā)展前景。 2 國內(nèi)外市場需求現(xiàn)狀及預(yù)測 2.1 國外市場分析世界SBS產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代。1963年美國Philips石油公司首次用偶聯(lián)

4、法生產(chǎn)出線型SBS共聚物,商品名Solprene。1965年美國Shell公司采用負(fù)離子聚合技術(shù)以三步順序加料法開發(fā)出同類產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),商品名Kraton D。1967年花蘭Philips公司開發(fā)出星型(或放射型SBS產(chǎn)品,1972年美國Shell公司又開發(fā)出SBS的加氫產(chǎn)品(SEBS。1973年,Philips公司推出了星型SBS產(chǎn)品。1980年,Firestone公司推出商品名為Streon的SBS產(chǎn)品,該產(chǎn)品的苯乙烯結(jié)合量為43%,產(chǎn)品有較高的熔融指數(shù),主要用于塑料改性和熱熔粘合劑。隨后,日本的旭化成公司、意大利的Anic公司、比利時(shí)的Petrochim 公司等也相繼開發(fā)出SBS

5、產(chǎn)品。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,隨著SBS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,世界SBS生產(chǎn)發(fā)展迅猛,許多國家的石油化工企業(yè)都先后建成SBS生產(chǎn)裝置。尤其在1994-1995年期間,由于Shell公司位美國俄亥俄州的SBS生產(chǎn)裝置發(fā)生爆炸,造成世界市場上SBS供應(yīng)緊張,由此引發(fā)了世界SBS生產(chǎn)能力的快速增長,特別是東亞和東南亞地區(qū),如我國臺灣省、韓國等地新建了一批大型SBS生產(chǎn)裝置。此外,隨著近幾年苯乙烯嵌段共聚物熱塑性彈性體應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,市場需求增長加快,進(jìn)而推動(dòng)生產(chǎn)裝置能力的快速增長。1992-2002年期間世界SBS生產(chǎn)能力年均增長速度達(dá)到8.04%,世界SBS生產(chǎn)能力已由1992年的60萬噸/年

6、增長至2002年的130萬噸/年。目前世界上有美國、意大利、中國、中國臺灣省、比利時(shí)、法國、德國、日本、韓國等約12個(gè)國家和地區(qū)生產(chǎn)SBS 產(chǎn)品。1995-2002年世界SBS消費(fèi)的年均增長速度約6.6%,到2002年已由1992年的56.7萬噸增長至89萬噸的水平,增長速度明顯高于其它合成橡膠品種。世界SBS主要應(yīng)用于制鞋、粘合劑、瀝青改性和聚合物改性。在不同的國家和地區(qū)各應(yīng)用領(lǐng)域所占比例有所不同。在北美和西歐,SBS的最大應(yīng)用領(lǐng)域是瀝青改性,其次是粘合劑和鞋類;日本SBS主要用于聚合物改性和粘合劑,其次是瀝青改性;而在中國和東南亞地區(qū)SBS的最大消費(fèi)領(lǐng)域則是制鞋業(yè)。預(yù)計(jì)2002-2007年

7、間,世界SBS產(chǎn)品消費(fèi)年均增長率約為5-6%,到2007年其消費(fèi)量將達(dá)到115-120萬噸。美國、西歐和日本等發(fā)達(dá)國家的消費(fèi)增長趨緩,而亞太地區(qū)將成為SBS新一輪發(fā)展的中心。 2.2 國內(nèi)市場分析我國從20世紀(jì)70年代中期開始對SBS進(jìn)行研究開發(fā),北京燕山石油化工公司研究院、蘭州石油化工公司研究院、北京化工研究院、輕工業(yè)部制鞋所等單位均對SBS產(chǎn)品科研開發(fā)做了大量的工作。1984年4月燕山石化公司研究院千噸級SBS中試生產(chǎn)技術(shù)獲得成功,隨后又開發(fā)出萬噸級成套工業(yè)技術(shù)。1989年湖南岳陽巴陵石油化工公司合成橡膠廠采用燕山石化公司研究院的技術(shù),建成國內(nèi)第一套1.0萬噸/年SBS生產(chǎn)裝置,并于199

8、0年全面投產(chǎn),結(jié)束了我國SBS產(chǎn)品長期完全依賴進(jìn)口的局面。1996年底,岳陽石油化工總廠將SBS裝置生產(chǎn)能力擴(kuò)建至3萬噸/年,1998年又將裝置生產(chǎn)能力擴(kuò)建至5萬噸/年。近年隨著國內(nèi)SBS市場的迅速擴(kuò)大,2001年又再次將裝置能力擴(kuò)大到10萬噸/年。繼湖南岳陽巴陵石油化工公司之后,1993年北京燕山石油化工公司合成橡膠廠也采用燕山石化公司研究院技術(shù),建成了一套年產(chǎn)1萬噸/年SBS生產(chǎn)裝置。隨后在1998年,將該生產(chǎn)裝置的能力從1萬噸/年擴(kuò)大到3萬噸/年,裝置基本上是生產(chǎn)純膠。2001年公司再次經(jīng)過擴(kuò)建改造,建成三條SBS生產(chǎn)線,總設(shè)計(jì)能力6萬噸/年左右,可生產(chǎn)充油膠。1997年初,茂名石化公司

9、30萬噸/年乙烯工程合成橡膠裝置投產(chǎn),裝置設(shè)計(jì)為年產(chǎn)5萬噸,分別為1萬噸/年SBS、1萬噸/年低順、3萬噸/年溶聚丁苯,其SBS產(chǎn)品基本為充油產(chǎn)品。2001年該公司對進(jìn)口裝置進(jìn)行改造,2條生產(chǎn)線改為都生產(chǎn)SBS,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5萬噸/年左右,裝置開發(fā)生產(chǎn)SBS純膠。據(jù)此,到目前為止我國共有3家SBS生產(chǎn)企業(yè),總生產(chǎn)能力為21萬噸/年。其中湖南岳陽巴陵石油化工公司合成橡膠廠年產(chǎn)10萬噸/年的SBS生產(chǎn)裝置是目前國內(nèi)最大SBS生產(chǎn)裝置,產(chǎn)品牌號20個(gè);北京燕山石化公司能力6萬噸/年,產(chǎn)品牌號11號;茂名石化乙烯工業(yè)公司裝置能力5萬噸/年,產(chǎn)品牌號13個(gè)。此外,燕山石化公司研究院自行研制開發(fā)成功的S

10、BS生產(chǎn)技術(shù)不僅在國內(nèi)兩套工業(yè)化裝置上取得成功,還先后為意大利Enichem Elastomers公司和中國臺灣合成橡膠股份有限公司提供了萬噸級SBS生產(chǎn)裝置成套技術(shù)的轉(zhuǎn)讓。2003年我國SBS的產(chǎn)量18.6萬噸,進(jìn)口約16.8萬噸,表觀消費(fèi)35.4萬噸。1995年以來,我國SBS產(chǎn)量以30%的速度高速增長,但還是不能滿足國內(nèi)市場快速增長的需求,進(jìn)口量逐年增加。國內(nèi)進(jìn)口的SBS主要來自我國臺灣省,少量來自韓國、日本。2003年我國SBS總消費(fèi)量約35萬噸,其中鞋用料約21.3萬噸,約占總消費(fèi)量60.9%;瀝青改性劑消費(fèi)量約6.37萬噸,占18.2%;粘合劑4.37萬噸,占總消費(fèi)量的12.5%;

11、聚合物改性1.65萬噸,占4.7%;其它1.31萬噸,占3.7%。按各個(gè)消費(fèi)領(lǐng)域簡述如下:制鞋業(yè)用SBS代替硫化橡膠和聚氯乙烯制作的鞋底彈性好(受力或殘余變形小、色彩美觀,具有良好的抗?jié)窕?、透氣性、耐磨性、低溫性和耐曲撓?不臭腳,穿著舒適等優(yōu)點(diǎn),對瀝青路面、潮濕及積雪路面有較高的摩擦系數(shù)。廢SBS鞋底可回收再利用,成本適中。鞋底式樣可為半透明的牛筋底或色彩鮮艷的雙色鞋底,也可制成發(fā)泡鞋底。用SBS制成的價(jià)廉的整體模壓帆布鞋,其重量比聚氯乙烯樹脂鞋輕15-25%,摩擦系數(shù)高30%,具有優(yōu)良的耐磨性和低溫柔軟性。SBS所具有這些優(yōu)良性能,使得它在制鞋業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛。我國是世界上最大的鞋類產(chǎn)

12、品生產(chǎn)國和最大的鞋類產(chǎn)品消費(fèi)市場,今后相當(dāng)時(shí)間內(nèi),鞋料市場仍將是國內(nèi)SBS主要的目標(biāo)市場。中國加入WTO后,鞋類出口配額取消,出口優(yōu)勢將得到更充分地發(fā)揮。為了消除東、西部地區(qū)發(fā)展的不平衡,國家已開始加大對西部地區(qū)的投入,以加速其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在未來幾年內(nèi),隨著西部經(jīng)濟(jì)的起飛和人民生活水平的日益提高,人們對以TPR(SBS鞋用粒料為原料的鞋的需求將逐年上升。另外,西部經(jīng)濟(jì)對外開放加快,將吸引鞋業(yè)向西部轉(zhuǎn)移和發(fā)展,從而帶動(dòng)整個(gè)西部市場對SBS的需求。2003年在制鞋業(yè)領(lǐng)域我國SBS的消費(fèi)量約為21.3萬噸,預(yù)計(jì)到2008年將達(dá)到24.7萬噸,2003-2008年的年均增長率約為3%。瀝青改性SBS在

13、瀝青改性中的應(yīng)用包括防水卷材瀝青改性以及道路瀝青改性兩個(gè)方面。用SBS改性的瀝青防水卷材具有低溫屈撓性好、自愈合能力和耐久性好、抗高溫流動(dòng)、耐老化、熱穩(wěn)定性好以及耐沖擊等特點(diǎn),可以大大提高防水卷材的性能,延長其使用壽命,可滿足重要建筑物和構(gòu)筑物的需要。在包括橋面(混凝土、地鐵以及地下通道等的市政工程以及包括水池、水渠等的水利工程方面得到了廣泛地應(yīng)用。目前我國有很多改性瀝青防水卷材生產(chǎn)廠家,其中引進(jìn)投產(chǎn)的改性瀝青防水卷材生產(chǎn)線共有15條,國內(nèi)自行開發(fā)的生產(chǎn)線有50多條,總生產(chǎn)能力約為1.4億m2/年,2003年實(shí)際消耗SBS約6.37萬噸。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大量投入和建設(shè)的加快,我國改性瀝青

14、具有良好的發(fā)展前景,相應(yīng)地SBS的需求將隨之增長。預(yù)計(jì)到2008年在改性瀝青領(lǐng)域SBS的消費(fèi)量將達(dá)到11.2萬噸,2003至2008年均增長率約為12%。聚合物改性SBS是較好的樹脂改性劑,可與PP、PE、PS、ABS等樹脂共混,以改善制品的抗沖擊性能和屈撓性能,這類產(chǎn)品多用于電氣元件、汽車方向盤、保險(xiǎn)杠、密封件等。與國外發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比,我國的聚合物改性行業(yè)尚處于起步階段。2003年我國聚合物改性方面SBS的消費(fèi)量約為1.65萬噸。隨著我國汽車工業(yè)和家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,消費(fèi)者對商品的舒適性、安全性、耐用性等性能要求將逐步提高,加上我國合成樹脂工業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)聚合物改性行業(yè)將得到蓬勃發(fā)展。預(yù)

15、計(jì)到2003-2008年間,國內(nèi)SBS產(chǎn)品在聚合物改性的應(yīng)用將以20%以上的速度快速增長,到2008年將達(dá)到4.5萬噸的水平。粘合劑由于SBS在烴類溶劑中具有很好的溶解能力,溶解快、穩(wěn)定性好、內(nèi)聚力強(qiáng),避免了用芳香烴溶劑對人體健康的危害。加上SBS膠粘劑良好的彈性、粘接強(qiáng)度和低溫性能,粘度低、抗蠕變性能優(yōu)于一般EVA類、丙烯酸系粘合劑,在生活中得了廣泛的應(yīng)用?？捎糜谏a(chǎn)鞋用粘合劑、冶金粉末成型劑、裱膠粘合劑、木材快干膠、標(biāo)簽、膠帶用膠、一次性衛(wèi)生用品用膠、復(fù)膜粘合劑、密封膠以及用于掛鉤、電子元件以及一般強(qiáng)力膠、萬能膠以及不干膠等。2003年我國膠粘劑行業(yè)實(shí)際消耗SBS約4.37萬噸。預(yù)計(jì)到20

16、08年需求量將達(dá)到8.7萬噸, 2003-2008年需求量的年均增長率約為14.7%。其它領(lǐng)域SBS還可用作玩具、家具和運(yùn)動(dòng)設(shè)備的主要原料;用作地板材料、汽車座墊材料、地毯底層和隔音材料以及電線和電纜外皮。此外,SBS還可用于水泥加工、汽車制造和房屋內(nèi)裝修以及各種膠管的制造,用于亮油、醫(yī)療器件、家用電器、管帶以及電線電纜等方面。2003年在其它領(lǐng)域中,國內(nèi)SBS的消費(fèi)量約為1.31萬噸。預(yù)計(jì)到2008年將達(dá)到5萬噸,年均增長率高達(dá)30%以上。3 工藝概況以苯乙烯、丁二烯為原料生產(chǎn)SBS,工業(yè)上采用鋰系引發(fā)劑陰離子溶液聚合工藝,聚合物溶液經(jīng)凝聚脫除溶劑后成為固體產(chǎn)物,常規(guī)生產(chǎn)方法采用間歇聚合、濕

17、法凝聚工藝。目前,國外生產(chǎn)廠商致力于開發(fā)連續(xù)聚合技術(shù)及干法凝聚工藝。與現(xiàn)行的間歇聚合技術(shù)相比,連續(xù)聚合技術(shù)的主要特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,物耗和能源消耗低。常規(guī)濕法凝聚工藝用水量大,能耗高,污水量較大,并有可能增加產(chǎn)品中凝膠含量,而干法凝聚工藝則可克服濕法凝聚工藝的諸多缺陷,是合成橡膠業(yè)界的一次革命。國內(nèi)SBS生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)過二十多年的開發(fā),已具一定水平。2003年,采用國產(chǎn)化技術(shù)建設(shè)的SBS裝置生產(chǎn)能力共計(jì)16萬噸/年。國產(chǎn)化SBS生產(chǎn)裝置采用間歇聚合、濕法凝聚工藝,連續(xù)聚合工藝仍在開發(fā)中。前些年,國產(chǎn)SBS產(chǎn)品存在批次間質(zhì)量不穩(wěn)定、色澤較深、熔融溫度偏高等問題。近年這一問題基本得到解

18、決,國產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的SBS產(chǎn)品質(zhì)量已有較大改進(jìn),基本接近國外同類產(chǎn)品質(zhì)量,競爭力有所提高。4 問題及建議雖然我國SBS的研究開發(fā)已經(jīng)取得重要進(jìn)展,使用自己開發(fā)的成套技術(shù)建成了兩套萬噸級的生產(chǎn)裝置,并成功地實(shí)現(xiàn)了向意大利Enichem Elastomers公司和中國臺灣合成橡膠股份有限公司提供了成套技術(shù)轉(zhuǎn)讓。但是目前我國SBS及其系列產(chǎn)品成套技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)相比,無論在物耗、能耗還是品種牌號等方面仍存在一定的差距。因此,從長遠(yuǎn)發(fā)展來看,國內(nèi)還需要進(jìn)一步加大SBS領(lǐng)域的科研投入,在物耗、能耗,生產(chǎn)的連續(xù)性及工藝控制進(jìn)一步提高技術(shù)水平,同時(shí)在產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā),品種、牌號的多樣性上爭取獲得更大突破,以增

19、強(qiáng)我國SBS行業(yè)參與國際市場的整體競爭力。目前我國SBS國內(nèi)市場滿足率僅為50%左右,今后隨著需求量的增加,滿足率還可能更低。這為國內(nèi)SBS的發(fā)展奠定良好的市場基礎(chǔ)。然而我應(yīng)該看到,目前國內(nèi)北京燕山石化公司合成橡膠廠和岳陽巴陵石化公司合成橡膠廠SBS裝置進(jìn)一步擴(kuò)能的工作已經(jīng)展開。國內(nèi)一些地區(qū)和企業(yè)也正在加緊對SBS項(xiàng)目的前期研究工作,預(yù)計(jì)在今后幾年內(nèi)我國SBS生產(chǎn)裝置能力將會(huì)有較大的提高。同時(shí)國內(nèi)市場必將受到中國臺灣省、韓國及日本等地區(qū)和國家產(chǎn)品的沖擊,國內(nèi)國際SBS的競爭將日趨激烈。因此新建裝置必須在產(chǎn)品性能及生產(chǎn)成本均具競爭優(yōu)勢,才能在競爭中得以生存和發(fā)展。目前,國外SBS主要用于粘接劑及

20、瀝青改性劑的生產(chǎn),而我國SBS產(chǎn)品則主要用于生產(chǎn)檔次較低的鞋料產(chǎn)品。開發(fā)SBS的新用途、進(jìn)行新牌號的研制已迫在眉睫。隨著國家對基本建設(shè)的大量投入,高等級公路建設(shè)步伐的加快,SBS用于道路瀝青改性是一重要的潛在市場。本項(xiàng)目在實(shí)施及投產(chǎn)后,需進(jìn)一步加大科研力度,加強(qiáng)與瀝青生產(chǎn)廠家以及道路施工部門之間的合作,盡快開發(fā)出適合國內(nèi)實(shí)際的SBS改性道路瀝青系列品種牌號,占領(lǐng)這一新的應(yīng)用領(lǐng)域。合成橡膠歷史人類使用天然橡膠的歷史已經(jīng)有好幾個(gè)世紀(jì)了。哥倫布在發(fā)現(xiàn)新大陸的航行中發(fā)現(xiàn),南美洲土著人玩的一種球是用硬化了的植物汁液做成的。哥倫布和后來的探險(xiǎn)家們無不對這種有彈性的球驚訝不已。一些樣品被視為珍品帶回歐洲。后

21、來人們發(fā)現(xiàn)這種彈性球能夠擦掉鉛筆的痕跡,因此給它起了一個(gè)普通的名字“擦子(rubber”。這仍是現(xiàn)在這種物質(zhì)的英文名字。這種物質(zhì)就是橡膠。但是直到1839年,美國人古德伊爾(CharlesGoodyear成功地將天然橡膠進(jìn)行了硫化后,橡膠才成為有使用價(jià)值的材料。通過與硫磺一起加熱進(jìn)行硫化,實(shí)現(xiàn)了橡膠分子鏈的交聯(lián),使橡膠具備了良好的彈性。為什么橡膠會(huì)有彈性呢?讓我們分析一下橡膠的分子結(jié)構(gòu)。天然橡膠分子的鏈節(jié)單體為異戊二烯。我們知道高分子中鏈與鏈之間的分子間力決定了其物理性質(zhì)。在橡膠中,分子間的作用力很弱,這是因?yàn)殒湽?jié)異戊二烯不易于再與其他鏈節(jié)相互作用。好比兩個(gè)朋友想握手,但每個(gè)人手上都拿著很多東

22、西,因此握手就很困難了。橡膠分子之間的作用力狀況決定了橡膠的柔軟性。橡膠的分子比較易于轉(zhuǎn)動(dòng),也擁有充裕的運(yùn)動(dòng)空間,分子的排列呈現(xiàn)出一種不規(guī)則的隨意的自然狀態(tài)。在受到彎曲、拉長等外界影響時(shí),分子被迫顯出一定的規(guī)則性。當(dāng)外界強(qiáng)制作用消除時(shí),橡膠分子就又回原來的不規(guī)則狀態(tài)了。這就是橡膠有彈性的原因。由于分子間作用力弱,分子可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),分子鏈間缺乏足夠的聯(lián)結(jié)力,因此,分子之間會(huì)發(fā)生相互滑動(dòng),彈性也就表現(xiàn)不出來了。這種滑動(dòng)會(huì)因分子間相互纏繞而減弱?？墒?分子間的纏繞是不穩(wěn)定的,隨著溫度的升高或時(shí)間的推移纏繞會(huì)逐漸松開,因此有必要使分子鏈間建立較強(qiáng)固的聯(lián)接。這就是古德伊爾發(fā)明的硫化方法。硫化過程一般在攝

23、氏140-150度的溫度下進(jìn)行。當(dāng)時(shí)古德伊爾的小火爐正好起了加熱的作用。硫化的主要作用,簡單地說,就是在分子鏈與分子鏈之間形成交聯(lián),從而使分子鏈間作用力量增強(qiáng)。在過去的幾千年間,人們所坐的車使用的一直是木制輪子,或者再在輪子周圍加上金屬輪輞。在古德伊爾發(fā)明了實(shí)用的硫化橡膠之后的1845年,英國工程師R.W.湯姆森在車輪周圍套上一個(gè)合適的充氣橡膠管,并獲得了這項(xiàng)設(shè)備的專利,到了1890年,輪胎被正式用在自行車上,到了1895年,被用在各種老式汽車上。盡管橡膠是一種柔軟而易破損的物質(zhì),但卻比木頭或金屬更加耐磨。橡膠的耐用、減震等性能,加上充氣輪胎的巧妙設(shè)計(jì),使乘車的人覺得比以往任何時(shí)候都更加舒適。隨著汽車數(shù)量的大量增加,用于制造輪胎的橡膠的需求量也變成了天文數(shù)字。如此廣泛的應(yīng)用使天然橡膠供不應(yīng)求。面對橡膠生產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢,各國競相研制合成橡膠。人們首先想到的是用天然橡膠的結(jié)構(gòu)單元-異戊二烯來制造合成橡膠。早在1880年,化學(xué)家們就發(fā)現(xiàn),異戊二烯放置過久就會(huì)變軟發(fā)動(dòng),經(jīng)酸化處理后則會(huì)變成類似橡膠的物質(zhì)。德皇威廉二世曾讓人用這種物質(zhì)制成皇家汽車的輪胎,借以炫耀德國化學(xué)方面的高超技藝。然而,用異戊二烯作為合成橡膠的原料,有兩個(gè)困難:一是異戊二烯的主要來源正是天然橡膠本身;二是在天然橡膠長鏈中,所有的異戊二烯單元都朝向同一