高回彈性特種丁腈橡膠NBR3306G：為工程機械設備鋪就“高速公路”

　　近日，由中國石油石油化工研究院、蘭州石化公司、西北化工銷售分公司合作開發的高回彈特種丁腈橡膠NBR3306G入選中國石油和化學工業聯合會2023年度化工新材料創新產品榜單。該產品滿足了我國工程機械設備對膠管的需求。其成功研發標志著國產高壓耐油膠管用丁腈橡膠基礎膠實現自主突破，成為中國石油橡膠新產品中的又一利器。

　　攻堅關鍵材料　助推膠管業轉型升級

　　膠管是由橡膠為管體材料、以纖維或鋼絲為骨架層制造的軟管，用于物料的輸送或金屬管道的連接，為各行各業提供了關鍵的連接和輸送解決方案。近年來，我國工程機械設備的發展已經駛入快車道，對輕量化、耐高壓高溫、低彎曲、高耐磨、高脈沖的膠管需求不斷增長。

　　高壓耐油膠管被稱為機械的“血脈”，由內膠層、骨架層和外膠層組成。內膠層直接承受傳輸介質的侵蝕和磨損并防止泄漏，外膠層保護膠管不受外界環境的損傷和腐蝕，多層編制或纏繞時，層與層之間搭接中膠。丁腈橡膠是高壓耐油膠管用量最大的膠種，在內膠層、中膠層和外膠層均有應用。因此，作為膠管基體材料之一，丁腈橡膠的產品性能直接決定著高壓耐油膠管的性能優劣和使用壽命。但是長期以來，高壓耐油膠管用丁腈橡膠被國外所壟斷，成為“卡脖子”的關鍵材料。

　　基于此，中國石油石油化工研究院、蘭州石化公司和西北化工銷售分公司聯合開展技術攻關，著力推動膠管行業轉型升級。

　　完成中試驗證　為工業應用打牢基礎

　　項目組研發人員經過大量的實驗和科學分析發現，國內現有丁腈橡膠牌號產品穩定性不足，生產過程中門尼黏度波動范圍控制在±5，結合丙烯腈在±1.5%，容易造成腈基鏈節在聚合物中分布不均等問題。這也導致用其制作的膠管存在耐介質性、溶脹性、回彈性及耐屈撓性不足的問題，影響膠管抗傳輸介質的侵蝕和磨損能力，特別是難以滿足高溫、高壓下40萬次以上的脈沖試驗測試要求。

　　為了紓解這一技術難題，科研人員在小試過程中，有針對性設計聚合配方及工藝，通過采用高效復合乳化體系和特定轉化率下的梯級變溫調節工藝，調控聚合物微觀結構和非橡膠組分含量，經過反復試驗優化配方及工藝，最終實現了門尼黏度±3、結合丙烯腈±1%的窄分布控制，并在中國石油合成橡膠試驗基地中試裝置完成了中試放大驗證，為進一步在蘭州石化公司工業應用打下了堅實的基礎。

　　實現工業化生產　滿足下游用戶迫切需求

　　然而，從中試到工業化生產，這中間隔著一道“天塹”。小試、中試采用的間歇聚合工藝，而工業化生產是連續聚合工藝，工藝的變化對產品性能可能會帶來不可預估的影響。

　　為了打通成果轉化的“最后一公里”，研發人員下車間、看現場，結合實際裝置研究工藝，和車間技術人員開展深入交流，制訂了詳細的工業試驗方案。通過通力合作，2022年4月，蘭州石化公司丁腈橡膠裝置實現高回彈特種丁腈橡膠NBR3306G的首次工業化試生產，共生產產品302噸。產品主要性能指標達到國外同類產品水平，打破了國外對該類產品的壟斷。

　　檢測數據顯示，該牌號產品具有優異的耐介質性、溶脹性、回彈性和耐屈撓性，能滿足國內工程機械行業高壓耐油膠管用材料的嚴苛要求。這對于扭轉制約我國高壓耐油膠管發展瓶頸的局面具有重要意義。

　　從2023年開始，科研人員一邊配合蘭州石化做好高回彈特種丁腈橡膠NBR3306G的穩定化生產，再次生產412噸;一邊與西北化工銷售公司一起深入膠管生產企業，做好產品和技術服務，滿足了國內高壓耐油膠管用戶的迫切需求。