异戊二烯应用状况及发展趋势

王赛赛 唐登芳

摘 要：异戊二烯又叫做2-甲基-1.3-丁二烯，是一种无色、刺激性的油状液体，这种物质易溶于乙醚、乙醇和丙酮，但不溶于水，其在常温条件下很容易挥发。在工业生产之中，异戊二烯的生产方法主要是化学合成法和提取法等。本文是主要异戊二烯的应用情况和发展趋势进行分析。

关键词：异戊二烯;应用情况;发展趋势

在当今，异戊二烯主要在异戊二烯橡胶、SIS、丁基橡胶以及SEPS之中十分适用，同时，异戊二烯也可以被应用到医药、维生素、环氧固化剂以及香料等专用化学品的生产之中。由此可见，异戊二烯在当今社会之中有着很大的应用范围和发展空间。

1 在异戊橡胶生产之中的应用与发展

异戊橡胶诞生于1960年，并在1962年被应用到工业化的生产之中。在当今的工业生产之中，异戊橡胶的种类主要有三种，其一是顺-1.4-聚异戊二烯，它的性能和天然橡胶十分接近，主要应用在海绵乳胶、轮胎、手套、垫圈和软管等的制造之中。其二是反-1.4-聚异戊二烯，它的性能与古塔波胶、巴拉塔橡胶十分相似，主要应用在医疗材料、热熔胶、以及高尔夫球套等的制造之中。其三是3.4-聚異戊二烯，这种材料主要应用在轮胎行业之中，可以加强轮胎的湿抓地能力。但是在实际的橡胶生产之中，后两者的产量较小，因此，就当今的工业生产而言，主要的异戊橡胶材料是顺-1.4-聚异戊二烯[1]。

异戊橡胶的主要生产与出口都来源于俄罗斯，自20世纪的七八十年代以来，为了摆脱工业生产之中对于进口天然橡胶的依赖，苏联就曾经在异戊橡胶的生产之中投入了大量的资金，在当时，苏联的异戊橡胶总产能就可以达到50万t/a，且有大约90%被应用到轮胎行业之中，余下的10%被应用到各种机械部件的生产之中[2]。在北美，有大约60%的异戊橡胶被应用到轮胎行业之中，主要用来进行重型卡车、旅行车以及公共汽车等的轮胎生产。剩余的异戊橡胶通常被应用到各种机械部件的生产之中，比如医疗用品、汽车零部件的生产之中，且异戊橡胶在北美机械零部件生产之中的消费市场增长速度很快[3]。在日本，异戊橡胶消费大约占据着天然橡胶的8%，其年消费量可以达到5万t到6万t，在这些异戊橡胶之中，有大约80%-85倍应用到了胶管以及轮胎的生产之中，有大约2%被应用到了制鞋行业之中，有大约3%被应用到了机械零部件的生产之中。在日本的轮胎行业之中，异戊橡胶主要被应用到了农用机械轮胎以及旅行车轮胎之中，在重型卡车轮胎制造之中的应用比较少[4]。

2 异戊二烯在SIS和SEPS生产之中的应用与发展趋势

SIS属于一种塑料段，它的中间是聚异戊二烯，两端是聚苯乙烯，这种高分子合成材料发展于20世纪的六十年代，属于一种新型的热塑性弹塑体材料，主要应用在沥青改性、黏合剂、制鞋以及聚合物改性等的生产工作之中。其中，有25.5%的SIS被应用到沥青改性剂的生产之中，有14.4%的SIS被应用到黏合剂的生产之中，有41.5%的SIS被应用到制鞋行业之中，有10.1%的SIS被应用到聚合物改性之中，有8.5%的SIS被应用到其他的行业之中[5]。

在我国，最大的SEPS应用领域是润滑油脂领域以及润滑剂领域，大约占据SEPS总量的50.5%，其次就是光缆密封油膏的生产领域，其用量可以达到总量的23.5%，再次是膜制品以及透明弹性体的生产之中，其用量可以达到总量的13.5%，在涂复革之中的用量可以达到10.1%，剩余的0.7%被应用到了化妆品级的凡士林生产之中[6]。

根据2017年5月的相关调查与分析，SEPS这种热塑性的弹性体在全球范围内的年市场增长率将会在5%以上，其主要的应用领域是汽车行业，仅2012年到2017年之间，SEPS在汽车领域之中的年增长率就已经达到了5.9%，较该材料的年平均增长速率高出了0.9个百分点，在2017年，SEPS在汽车制造领域之中的市场规模达到了184万t，

大约占据了该物质市场总额的43.4%。根据相关的研究和预测显示，截止2022年，SEPS在汽车制造领域之中的应用总量将会达到246万t，大约占据该物质市场总额的44.4%，其复合年增长率将会突破6.0%[7]。同时，SEPS在医疗器械之中的应用增长率也会呈现出平均递增的状态，且在包装领域之中的应用市场也将呈现出这样的发展态势。但是SEPS在电器、建筑施工、家居用品、玩具、运动休闲、电线电缆等领域之中的增长速率将会较平均水平低一些。

3 异戊二烯在丁基橡胶生产之中的应用和发展趋势

丁基橡胶主要是由少量的异戊二烯和异丁烯所合成的一种材料，这种材料在1943年就开始正式投入到工业生产之中，其制成品不容易漏气，主要应用在飞机轮子内胎以及汽车内胎的制造之中。截止2015年，丁基橡胶在世界范围内的生产总量就已经达到了168万t/a，其生产的企业主要集中于东亚、北美、西欧，这些地区的丁基橡胶产量可以达到全球总产量的72.2%[8]。在全世界范围之内，丁基橡胶产品和技术的主要生产与供应企业有两个，其一是埃克森美孚企业，其二是朗盛企业，这两个企业旗下的丁基橡胶产能在全球丁基橡胶总产能之中可以达到59.4%。

在我国，有大约90%的丁基橡胶都被应用在了轮胎产业之中，剩余的10%左右被应用在了药用胶塞的生产之中。随着当今轮胎行业的扁平化、子午化以及无内胎化的发展，丁基橡胶以及卤化丁基橡胶等的这些材料将会在高性能轮胎的制造领域之中得到更好的发展。

4 异戊二烯在其他领域之中的应用与发展趋势

应用异戊二烯，可以合成很多精细的化工产品，这些产品的用途也十分广泛。比如，通过加成法，可以将异戊二烯和偏氯乙烯制作成拟除虫菊酯类的杀虫剂，在我国，这种杀虫剂的装置已经有很多套，且总产量大约可以达到4000t/a;同时，异戊二烯也可以合成甲基庚烯酮，由此可以实现芳樟醇的生产，这一技术在当今已经得到了突破，其工业生产的装置也已经被建成[9]。另外，在集成电路光刻胶的生产之中，异戊二烯也可以发挥出关键性的作用，且由异戊二烯所生产的光刻胶也已经投入到了批量生产之中。除此之外，还有很多异戊二烯的精细化工产品也正处于不断的开发阶段之中。

因为异戊二烯有着极强的易燃性，所以在全球的化学品统一分类以及标签制度之中，都将这种物质列为危险品。同时，因为异戊二烯的蒸汽会对人类和动物产生极大的危害，如果人或动物通过口鼻、皮肤等吸入了这种蒸汽，其呼吸道、皮肤、眼睛等都会受到严重的刺激，甚至会诱发癌症，因此在应用时一定要做好防护。

无论是异戊二烯的液体还是蒸汽都有着极强的易燃性，且反应活性极高，形成的氧化物具有爆炸性，这种物质的密度比水小，可以漂浮在水面，且在水面上就可以被点燃，同时，其蒸汽也可以分散在空气之中[10]。该物质对于水生物的毒害很大，如果進入到水体环境之中，可产生长期的毒性作用，且不能够快速实现生物降解。但是因为异戊二烯仅仅被应用到工业生产之中，所以普通人接触到这种物质的可能性很小，但是在工业生产以及实验室之中，相关的工作人员一定要做好防护措施，避免该物质被吸入或扩散。

5 结束语

综上所述，异戊二烯在当今的工业生产之中是一种十分重要的材料，为替代天然橡胶，这种材料在各个国家都得到了越来越高的关注，同时也有越来越多的研究人员投入到该物质的研究之中。随着生产工艺和市场需求的不断加大，异戊二烯在当今社会之中的产量和应用市场都在不断增加。由此可见，异戊二烯有着良好的应用和发展前景。但是由于异戊二烯属于易燃易爆有毒的危险品，所以在应用这种物质进行工业生产的过程中，相关人员一定要做好防护措施，避免其危害。

参考文献：

[1]赵增辉，刘志莹，李倩，等.异戊二烯对乙烯聚合的影响[J].石油化工，2019（12）：1224-1228.

[2]崔丙顺，崔文强，佀庆法，等.嵌段共聚物苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯结构与性能的关系[J].现代化工，2019（12）： 140-144.

[3]崔小明.我国聚异戊二烯橡胶生产技术进展[J].橡胶科技，2019（11）：605-611.

[4]张慧芳，盛永宁，付燕，等.异戊二烯的制备及其应用[J].化工技术与开发，2011（10）：42-48.

[5]罗淇元.异戊二烯及其下游产业应用分析[J].产业与科技论坛，2013（06）：64-65.

[6]鲁荆林，付学红，田月，等.苯乙烯-异戊二烯-丁二烯集成橡胶制备技术及应用[J].化工新型材料，2013（09）：180-182.

[7]史工昌，王锋，梁滔，等.聚异戊二烯橡胶生产状况及发展分析[J].甘肃科技，2015，31（1）：28-30.

[8]宋玲.异戊二烯接枝丝胶共聚物的合成及其应用[D].上海：华东理工大学，2011.

[9]李传清，贺小进.液体聚异戊二烯橡胶的研究进展[J].橡胶工业，2012，59（5）：313-316.

[10]郭静.大肠杆菌生产异戊二烯的代谢工程研究进展[J].生物工程学报，2016，32（8）：1026-1037.

作者简介：

王赛赛（1993- ），男，汉族，河南平顶山人，研究生，浙江省浙江师范大学杭州高等研究院研究生，研究方向：精细化工，工业催化。

唐登芳（1995- ），女，汉族，重庆市人，硕士，工作单位：浙江师范大学，研究方向：表面化学。