我国人造天然橡胶研究获进展

中国(guo)科学(xue)院长春应用化学(xue)研究所高分子物理和化学(xue)国(guo)家重(zhong)点实(shi)验室崔冬(dong)梅课题组聚焦我国(guo)在(zai)人造天然橡胶方面的重(zhong)大需求(qiu)，经过几年的艰苦拼搏(bo)，在(zai)稀土催化合(he)成高顺式(shi)异戊橡胶研究方面取得(de)了重(zhong)要进展。日(ri)前，相关(guan)成果发表在(zai)国(guo)际(ji)学(xue)术期(qi)刊《美国(guo)化学(xue)会(hui)志》上。

我国橡(xiang)(xiang)(xiang)胶(jiao)，包(bao)括天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)胶(jiao)和合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)胶(jiao)的(de)消耗量(liang)(liang)(liang)已超过(guo)美(mei)国、日本和欧(ou)盟(meng)，跃居世界(jie)第一，2005年(nian)(nian)(nian)已达436.5万吨(dun)(dun)，并以每年(nian)(nian)(nian)大于10%的(de)速度(du)增(zeng)长。单以汽车为例，2010年(nian)(nian)(nian)产(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)将(jiang)达到(dao)(dao)1000万辆，保有量(liang)(liang)(liang)将(jiang)增(zeng)加(jia)到(dao)(dao)6200万辆，轮胎总需(xu)求(qiu)量(liang)(liang)(liang)约3亿条。与此同时，我国的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)胶(jiao)生(sheng)产(chan)(chan)能力却远低(di)于发达国家(jia)，天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)胶(jiao)产(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)为51.6万吨(dun)(dun)(2006年(nian)(nian)(nian))，合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)胶(jiao)的(de)生(sheng)产(chan)(chan)能力为168.17万吨(dun)(dun)(2006年(nian)(nian)(nian))，即60%以上需(xu)依赖进口。

聚(ju)异(yi)戊(wu)二(er)烯(xi)是重(zhong)要的(de)(de)(de)合成橡胶品(pin)种，当其(qi)(qi)顺(shun)－1，4－含(han)量(liang)大(da)于(yu)98%、分(fen)子量(liang)接近100万时可以替代天(tian)(tian)然橡胶，被称为“人造天(tian)(tian)然橡胶”。因此，我国(guo)(guo)及其(qi)(qi)他天(tian)(tian)然橡胶缺乏的(de)(de)(de)国(guo)(guo)家(jia)(jia)一直致力于(yu)异(yi)戊(wu)橡胶的(de)(de)(de)工业化，其(qi)(qi)瓶颈问题是异(yi)戊(wu)橡胶的(de)(de)(de)链(lian)结构即顺(shun)－1，4－含(han)量(liang)与天(tian)(tian)然胶有3%～5%的(de)(de)(de)差异(yi)，这一差异(yi)导致产品(pin)的(de)(de)(de)性能低于(yu)天(tian)(tian)然橡胶。另一方面，随着乙(yi)烯(xi)工程的(de)(de)(de)大(da)规模扩展，累积了丰富的(de)(de)(de)碳五(wu)(wu)副产品(pin)，其(qi)(qi)中约(yue)1/5为异(yi)戊(wu)二(er)烯(xi)单体(ti)，目前只作(zuo)为燃料烧掉。因此，开发催(cui)化体(ti)系有效利(li)用碳五(wu)(wu)资(zi)源，将其(qi)(qi)用于(yu)合成聚(ju)异(yi)戊(wu)二(er)烯(xi)橡胶已成为国(guo)(guo)家(jia)(jia)亟待解决的(de)(de)(de)重(zhong)要问题，并(bing)具有重(zhong)要的(de)(de)(de)理论意义和(he)巨大(da)的(de)(de)(de)社会效益和(he)经(jing)济(ji)效益。

崔冬梅课题(ti)组以国家需(xu)求为(wei)己(ji)任，以研(yan)发稀土(tu)催(cui)化(hua)(hua)(hua)合(he)成(cheng)高顺式异戊橡(xiang)胶为(wei)主题(ti)，以解决碳(tan)五资源(yuan)高值(zhi)化(hua)(hua)(hua)利(li)用(yong)为(wei)目(mu)标，采用(yong)芳(fang)香双(shuang)亚(ya)胺钳(qian)型有(you)机(ji)化(hua)(hua)(hua)合(he)物为(wei)配体，创新(xin)性(xing)(xing)地合(he)成(cheng)出了(le)一(yi)系(xi)列结(jie)构(gou)表(biao)征完整的(de)(de)(de)新(xin)型稀土(tu)氯配合(he)物。该(gai)类(lei)配合(he)物在烷基铝及有(you)机(ji)硼盐的(de)(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)下，可以生成(cheng)一(yi)种(zhong)均相的(de)(de)(de)齐格勒－纳塔催(cui)化(hua)(hua)(hua)体系(xi)，对丁二烯(xi)和(he)异戊二烯(xi)聚合(he)有(you)非常高的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)活性(xing)(xing)和(he)大于98%最高至(zhi)100%的(de)(de)(de)顺－1,4－选择(ze)性(xing)(xing)，突破(po)了(le)传统体系(xi)97%的(de)(de)(de)极(ji)限(xian)。特(te)别是此类(lei)催(cui)化(hua)(hua)(hua)体系(xi)对稀土(tu)元素表(biao)现(xian)出较高的(de)(de)(de)普适性(xing)(xing)，除(chu)了(le)钐(shan)、铕、镱等具(ju)有(you)还原性(xing)(xing)的(de)(de)(de)稀土(tu)元素外，其他的(de)(de)(de)稀土(tu)化(hua)(hua)(hua)合(he)物都表(biao)现(xian)出较高的(de)(de)(de)选择(ze)性(xing)(xing)。

催(cui)化(hua)体(ti)系还对(dui)聚合温(wen)度表现出(chu)(chu)很高的耐(nai)受性(xing)(xing)(xing)，即顺(shun)－1，4－选(xuan) 择(ze)性(xing)(xing)(xing)在80℃聚合温(wen)度下(xia)(xia)仍能保持在97%以上，而目前(qian)多数(shu)催(cui)化(hua)体(ti)系在高温(wen)条件(jian)下(xia)(xia)选(xuan)择(ze)性(xing)(xing)(xing)会大(da)幅(fu)下(xia)(xia)降，这使得该催(cui)化(hua)体(ti)系具有工(gong)业(ye)化(hua)应用前(qian)景。另外，他们还通过核磁共(gong)振分析技术原位跟踪活性(xing)(xing)(xing)种的生(sheng)成过程，证明了(le)其(qi)稀土金属－铝双(shuang)核阳离子(zi)的结(jie)构(gou)，并提出(chu)(chu)了(le)配(pei)合物(wu)顺(shun)－1，4－选(xuan)择(ze)性(xing)(xing)(xing)由(you)配(pei)体(ti)几何构(gou)型控(kong)制的机(ji)理。

该项研究成果(guo)不(bu)但(dan)丰富了(le)双烯烃(ting)聚合理论，同时也(ye)将为合成高性能稀(xi)土异戊橡(xiang)胶及其工业(ye)化提供了(le)有力(li)的后续技(ji)术支撑。

该项目(mu)得到了国(guo)家自然科(ke)(ke)学(xue)基金、中科(ke)(ke)院“百人计划(hua)”和国(guo)家重大科(ke)(ke)学(xue)研究计划(hua)的资助。

19.文中的“瓶颈问(wen)题(ti)”指(zhi)的是(shi)什(shen)么？

20.第(di)三段说“开发(fa)催化体系有(you)效(xiao)(xiao)利用碳(tan)五资源”具有(you)“巨(ju)大(da)的社(she)会效(xiao)(xiao)益和经济效(xiao)(xiao)益”，其(qi)“社(she)会效(xiao)(xiao)益”和“经济效(xiao)(xiao)益”分(fen)别表(biao)现在哪里？

21.崔冬梅课(ke)题组(zu)的(de)(de)研究(jiu)得到了“国家(jia)自然(ran)科学基(ji)金、中(zhong)科院‘百人计划(hua)’和国家(jia)重大科学研究(jiu)计划(hua)”等(deng)多项(xiang)资(zi)助(zhu)。请(qing)联系全文(wen)，结合实际(ji)，谈(tan)谈(tan)你对资(zi)助(zhu)科学研究(jiu)和国家(jia)发展之间的(de)(de)关系的(de)(de)看法。

高考实用类文本阅读训练及答案：我国人造天然橡胶研究获进展

19.答(da)案：“瓶颈问题”指(zhi)在(zai)异(yi)戊橡(xiang)胶(jiao)的(de)(de)工业化过程中，异(yi)戊橡(xiang)胶(jiao)的(de)(de)链结构(gou)与(yu)天然胶(jiao)有3%～5%的(de)(de)差(cha)异(yi)，这一差(cha)异(yi)使其产品性(xing)能低(di)于天然橡(xiang)胶(jiao)的(de)(de)问题。

20.答案：在我国，聚异戊二烯是重要的合成橡胶品种，而乙烯工程中碳五副产品的约1/5为异戊二烯单体，如果将其用于合成聚异戊二烯橡胶，将极大…查看完整高中现代文阅读训练参考答案…有足够的(de)资金，使(shi)研究(jiu)得以顺利进(jin)行，使(shi)目标尽(jin)可能早(zao)地实现。现在(zai)(zai)科学和技术的(de)结合越来越紧密，人们进(jin)行科学研究(jiu)主要是为了在(zai)(zai)生产和生活实际中应用科学成果(guo)，而这种应用可以更好(hao)地促进(jin)国家和社会的(de)发展。