1、新型橡胶杜仲胶自然界有两种天然橡胶在橡胶的世界中，存在着天然橡胶和合成橡胶两大类。常说的天然橡胶（NY），是大自然赋予我们的特殊材料，它是从一种称作巴西橡胶树的树上，通过割破树皮直接流出来的胶中提炼出来的，其主要成份叫做顺式-1，4-聚异务二烯的高分子化合物，通常状态式一种粘弹性物质。所谓合成橡胶，则是模仿天然橡胶的结构和性能，通过化学方法人工合成的具有橡胶功能的结构和性能，通过化学方法人工合成出的具有橡胶功能的材料，并在其合成过程中还可以根据需要给它增添一些新的天然橡胶所欠缺的性能，如：耐油型、耐热性、耐磨性、耐疲劳性等等，从而能更好的为人类服务。其实自然界还存在着另外一类人们还不太熟悉的天
2、然橡胶，称作杜仲胶或古塔波胶等，是从杜仲树等植物中提取出来的，其主要成份是反式-1，4-聚异戊二烯（简称TPI）。TPI也可以人工合成，称作合成杜仲胶。TPI本身具有很多独特的个性，如：室温下易结晶，更像一种硬塑料，但软化点低，仅为60左右；同时，它又可以像橡胶一样进行硫化加工，当硫化交联度较低时，它就具有了橡胶和塑料的双重身份；室温下是硬塑料有固定形态，60以上就变成橡胶可产生各种形变，是一种优秀的形状记忆性功能材料；当交联度达到一定程度时，它又变成了完全的橡胶弹性体，可以做轮胎和各种橡胶制品。可见，TPI既是塑料，又是橡胶，还可以作为功能材料。如此丰富的形状，使TPI得以在人们的生产、生活
3、的众多领域大显身手。良好的性能作为塑料，TPI的软化点只有60左右，不会烫伤皮肤，将其在热水种浸一浸或用热风吹一吹，变软后，直接贴附在身体的伤病部位，稍刻即会冷却硬化，起到良好的固定保护作用。比之与传统使用的石膏绷带、钢铁夹板，即方便卫生，又轻巧舒适，还可以随时根据病情调整形态，打开清洗换药等等（只需加加热就可以了）。对于疼痛难忍的伤病人来说，谁不希望能获得这份舒适呢？对于肢体畸形、残疾的朋友而言，TPI更是一种理想的矫形康复器具和假肢材料，它可以根据各人身体的差异，像量体裁衣一样制成最符合病人身体需要的形态，如：脖托，腰托，手足内外翻转矫形护套等，使用起来就像穿衣戴帽一样方便。子弟兵战备训练
4、、抢险救灾，为人民立下丰功伟绩，可是他们受伤的事时常发生，如果携带着TPI卷材，就可以及时进行自行救护处理，再转送医院治疗，从而能尽量避免二次受伤的可能。据说美国陆战部队特种兵就每人配备有一卷TPI急救材料。再如激烈的足球比种，快速的奔跑、激烈的对抗，极易对运动员造成伤害，如果戴上TPI制成的护具，如护腿、护腰等，轻巧合体舒适，即不会影响运动员的奔跑，又可防备万一，岂不妙哉。如此种种，TPI作为医用材料的优点，尽显其中。其实，TPI作为医用材料国外发达国家早有应用，但是价格太贵，1公斤要数十、上百美元，普通百姓尤其是穷人享用不起。而我国的伤残病人数以千万计，多么期盼物美价廉的TPI医用材料能尽
5、早问世。经过低度硫化交联加工的TPI，是一种性能优秀的形状记忆功能材料。这种材料在室温下仍是硬塑料，有固定形状和刚性，但一经加热到60以上，就变成了柔软的橡皮筋，可以通过拉伸、压缩、扭曲等任意改变形状，这时将其冷却硬化，就获得一种新的形状。如果再行加热，它又会变软，通过橡胶本身弹性恢复到最初的形态。比如先制成一根直径为3cm的管件，将其套在一个外径大于3cm，小于6cm的物体上，再一加热，它就会因企图收缩恢复原形状而给该物体紧紧包一层外套。TPI材料的这种塑料、橡胶边缘特性和良好的形状记忆功能，使它可以做为热收缩管，广泛应用于电缆、光缆、管件的接头密封件和各种形状复杂器件的外包、内衬材料。甚至
6、小朋友喜欢的变形金刚，都可以使用TPI材料，让孩子发挥自己更多的想像力，创造他们心中的形象等等。利用这种原理，可开发的领域究竟有多少呢？会和你的想像力一样丰富。应用前景十分广阔TPI前景最为广阔，最又价值的用途，莫过于在橡胶轮胎制造业中的应用了。汽车在行驶过程中需要不断的克服轮胎的滚动阻力，轮胎的滚动阻力来自行进过程中轮胎不断的形变所产生的内摩擦或内耗，进而转变成能量。汽车速度越快；生热越多，胎内温度也就越高，使胎内气体膨胀超压，极容易导致轮胎爆裂，发生交通事故，对人的生命和财产安全产生巨大的威胁。据检测，一辆时速为100公里的汽车，约有20%的燃油时消耗于克服轮胎的滚动阻力或加热轮胎了，这不
7、仅多耗了燃油，多排放了尾气，而且还会早成轮胎超温超压导致爆胎的危险。在轿车和轻型载重子午线轮胎中应用研究已表明，如果在胎面胶中使用20-25质量份的TPI，便可以使轮胎的滚动阻力降低20%，达到节油2.5%的效果。如果以轮胎使用寿命为10万公里计（实际里程试验已超出），那么每条轮胎平均可节油40升左右，而在制造这些轮胎时，每条仅使用了约0.5kgTPI，那么一吨TPI就可制造20XX条这样的轮胎，共可节油80000升（约50多吨），而且还可以减少汽车尾气二氧化碳排放量150吨以上。试想若我国所有的汽车都使用上含TPI的轮胎，1：50的省油率，1：50的减少尾气排放量，其社会效益与经济效益真的是
8、无法估量。20XX年奥运会将在BJ举行，举国欢腾，环境资源问题也更加受到国家和广大群众的关注。如上所述，TPI材料用于轮胎的明显节能减污效果，用于医疗防护材料的方便卫生舒适，用于形状记忆功能材料的多姿多彩。这些都可能为我们的科技奥运、绿色奥运增添一份光彩、贡献一份力量。因天然产杜仲胶、古塔胶等资源少，从其干叶果中（含量仅为3-5%）提取困难，所以价格十分昂贵。国外从二十世纪60年代开始就有了采用钒或钒/钛混合体系催化异戊二烯溶液聚合来制取TPI的技术。但其工艺流程十分复杂，流程长，投资大；催化效率低；能耗、物耗都很高；因此，价格也十分昂贵（每公斤15美元以上），是普通橡胶的十几倍，难以推广应用
9、，长期以来，只是在医用材料等少数领域有限应用。我国QD化工学院HJS教授领导的课题组经过十余年的努力探索，研究开发了一种采用负载钛催化体系，催化异戊二烯（IP）进行本体沉淀聚合，直接获得粉状体TPI的新技术（中国发明专利ZL95110352.0）。与国外传统采用的钒体系溶液聚合法相比，这些新方法使工艺流程大为简化，投资可节省一半以上，催化效率也提高了30倍左右，并且使能耗降低了1/2-2/3，基本无三废排放，因此，生产成本大幅降低，价格可达到与普通橡胶相差不大的水平，仅为外国产品价格的10-20%，为TPI的推广应用和发展，特别使在橡胶轮胎中的应用，创造了有利条件。该项目在先后三项国家自然科学
10、基金和两项国家“863”计划（新材料领域）的支持下，已完成了实验室小试和100升聚合釜级模型中试，并将模拟装置产品用与医用夹板、形状记忆功能材料和高速节能轮胎应用开发，均取得了成功。从而在合成技术和市场应用两方面为TPI的产业化打下了良好基础。项目并因此获得了20XX年度国家技术发明二等奖，在人民大会堂召开的国家科技奖励大会上受到了JZM等国家领导人的亲切接见和亲颁的奖励证书。这些都给课题组全体成员以极大鼓舞，决心再接再厉，尽快实现TPI的产业化。目前，千吨级的合成TPI工业中试装置正在筹建中，相信万吨记以上规模的工业装置也不会遥远。这种神奇的橡胶将再新世纪为国家的经济建设和人民的生活奉献出它
11、的光和热。成功致富项目：人类第二天然橡胶杜仲胶产业化工程项目我国已是多年的世界第一天然橡胶进口大国和最大橡胶产品出口国。此项目的突破与成功，有望结束我国天然橡胶这一战略资源严重受制于人的局面，彻底改写世界天然橡胶产地的布局，为我国橡胶业科学持续发展奠定牢固的基础。附件一：项目可行性报告一、项目名称：杜仲胶产业化工程项目（发明专利“用杜仲叶连续生产杜仲胶的生产方法”的实施项目）。二、项目产品：它以我国独有的杜仲树每年的落叶为原料，生产杜仲胶、杜仲浸膏粉、杜仲树脂和有机肥料等四个初级产品。三、项目单位：杜仲产业开发有限公司四、投资规模：第一期工程，核心产品新型高分子材料杜仲胶年产300吨规模。项目
12、总投资3013.735万元，由设备投资1191万元、房产投资998.8万元、土地及无形资产495.90万元、预备费241.71万元及建设期利息86.32万元组成。（第2-4年流动资金20XX万元）五、投资回报：从财务评价指标看，所得税后财务内部收益率达到70.29；动态投资回收期为3年2个月。六、项目进度：项目建设期一年，已完成生产准备工作。七、本项目社会效益评价：（一）本项目的实施，具有高科技、科技领先内涵。使具有橡塑两重性的高分子材料杜仲胶的生产实现了商品化和产业化，对缓解我国石油及橡胶等天然资源的短缺及国民经济的可持续发展，都具有战略意义。副产品杜仲浸膏粉可用于中药和兽药的原料药及饲料添
13、加剂，杜仲树脂可用于建筑材料，有机肥料可用于绿色食品的生产种植。本项目生产的300吨杜仲胶如果全部用于轮胎生产，可达到节约燃油2.1-2.4万吨（燃油价值约1.291.47亿元），减少汽车尾气二氧化碳排放量6万吨左右的效果。如果本项目杜仲胶产业化工程能得以实施，达到年产10万吨甚至是更大的规模时，其社会经济效益是巨大的，它将会写下人类橡胶应用历史的新篇章。（二）本项目的实施，是社会主义新农村的建设内容之一。杜仲作为名贵中药在中国已有20XX多年的应用历史。杜仲在20多个省（区、市）均有生长，全国约有400多万亩。近年来为满足杜仲叶的需求，已培育出“秦种14号”、“南阳13号”、“大叶杜仲”等品
14、种的杜仲叶用林和杜仲叶木两用林。如果把杜仲种植开发与当地的退耕还林工作结合起来，种植杜仲叶用林或杜仲叶木两用林，农民每年每亩的收益可达1700-20XX元以上。（三）环境评价：本项目建成投产后，杜仲胶生产从原料到成品，除有燃煤蒸汽锅炉排放的废气外，几乎无废弃物产生，不会对周边环境造成污染，经处理后的废气和生活废水能够达到排放标准，对周围环境影响能降到最低限度第一章项目的意义和必要性1.1项目建设的意义据不完全统计，杜仲在中国20多个省（区、市）均有生长，约400多万亩。杜仲树适应性很强，耐寒、喜光、喜湿，使它在贫困山区可以茁壮成长，是可持续发展经济价值极高的林种。杜仲是一种保健、药用植物，它的
15、重要性正被人们越来越重视。八十年代，科学家发现，杜仲的叶、种子、树皮、根皮中富含一种反式聚异戊二烯的硬质橡胶，并用特殊工艺，率先开发出了一种特殊天然高分子新材料，这种材料有一个被国际市场接受的名字：杜仲胶。由于反式聚异戊二烯橡胶的优异特性，美、德、日、英、法等发达国家已把人工合成反式橡胶定为21世纪高分子新材料的开发重点，而且力度较大，进展较快。由于杜仲胶是一种具有橡-塑二重性的新型材料，在许多性能上均优于天然橡胶、合成橡胶和塑料。从上世纪九十年代以来，随着中国在国际上处于领先地位的杜仲胶硫化高弹性研究成功及杜仲胶材料工程学的形成，从杜仲叶中提取的杜仲胶有比天然橡胶更广泛的应用范围，有合成橡胶
16、难以超越的优点，已为国际所注目。现有的三叶橡胶主要产南美巴西、秘鲁及东南亚地区，受自然条件限制，产量日益供不应求，国际化学界预言，二十一世纪将是天然高分子开发利用的世纪。随着全球石化资源消耗枯竭，世界各国都在寻求自然界里新的胶源。因此，杜仲胶正迅速引起橡胶界的重视，可望作为第二胶源以补充天然橡胶的供应缺口。我国是世界上最大的橡胶消费国，20XX年橡胶实际消费量达到588万吨，连续8年居世界首位。其中，天然胶需求达270万吨，国内天然胶产量仅60万吨，78%依靠进口，而且国内产能已达极限。据国际橡胶组织预测，到20XX年我国橡胶消费将从现在的占世界橡胶消费22%，上升为29%，达800多万吨。全
17、球橡胶资源的有限性，决定了依赖进口发展中国橡胶工业的艰巨性，而且由于橡胶是战略物资，也存在很大的不安全性。目前，东南亚各产胶国组成了橡胶产业同盟，控制着全球天然胶的价格和产量，我国天然胶资源受制于人的局面日益严重，必将严重影响橡胶工业的可持续发展。同时，橡胶工业的原料在很大程度上依赖于石油，大量使用的合成橡胶以及合成纤维，同时大量使用的炭黑和橡胶助剂也基本是来源于石油和煤炭，可以说橡胶工业70%以上的原材料是以石油为基础原料制造的，每生产一条乘用轮胎要消耗26L（7gal）石油，每生产一条载重车轮胎要消耗106L（28gal）石油。由于橡胶需要进行硫化才具有实用性，因此用杜仲胶开发热塑性弹性体
18、的研究引起了人们极大的兴趣，据统计20XX年世界热塑性弹性体的年产量已达到110万吨，产值愈200亿美元。据估算，亩产杜仲叶的提胶量可以相当天然三叶橡胶树的亩产胶量，因此这是一可观的天然资源，对于杜仲胶的开发，有相当重要的战略意义。1.2项目建设的必要性八十年代末期，杜仲作为地产药材曾被大面积发展，刺激了杜仲产业的发展，到九十年代中期，中国国内杜仲种植已增至400多万亩，可为本项目开发提供充足的原料资源。随着杜仲胶综合开发项目技术的日趋成熟，实践证明，杜仲综合开发是一个跨学科工程，事涉橡胶、生物制药、饲料、精细化工等多个行业。项目建成，将可拉动相关产业的发展。仅以原料一项，本项目每年需要消耗的
19、杜仲干叶数十万吨，以每公斤0.50元计算，种植户将可从原料供应中获得上亿元的经济收入,因此杜仲综合开发刻不容缓。第二章市场前景及产业关联度分析2.1市场前景分析2.1.1杜仲胶杜仲胶GuttaBalata，反式聚异戊二烯天然聚合物然橡胶，NatuYalYubbeY,顺式聚异戊二烯由于杜仲胶与天然橡胶在上述结构式上的差异，杜仲胶又称为反式聚异戊二烯橡胶（天然橡胶亦简称顺式橡胶，杜仲胶亦简称反式橡胶）。杜仲胶在分子材料谱中位于塑料和橡胶之间，在未交联情况下呈现硬橡胶特性，在低交联度情况下是热塑性弹性体，达到临界交联度以后呈现高弹性橡胶特性。它的三阶段过度特性为其应用开辟了广阔的前景。（1）未交联阶
20、段杜仲胶，由于具有低熔点硬塑料特性可制作医用功能材料，如制作代替石膏的骨胳矫正固定材料，运动员护膝、颈托、腰托等，用途广、复盖面大。可多次反复回收使用，并具有使用方便，透气性好等特点。（2）低交联度阶段杜仲胶，具有结晶型热弹性，作为热激形状记忆材料，可用于制造异型管接头，电缆绝缘保护接头，温控开关及航空航天材料、军事工业材料等。（3）临界交联阶段杜仲胶，具有非结晶型橡胶高弹性，耐寒耐水，用于制造各种橡胶制品，如特种轮胎、轻型履带、海底电缆、地下电缆；高绝缘性电缆和绝缘材料；耐腐蚀化学品容器；耐磨鞋底和高尔夫球；高阻力隔音材料和减震材料，雷达密封材料等等。本项目采用溶剂法从杜仲叶中提取杜仲胶，创
21、新的工艺和设备保证了产品的品质优良，能源消耗低，前期投资少。同时机械化的连续生产线可以按市场需求进行工业化生产。杜仲胶按不同比例与橡胶和塑料进行混炼后，可以生产出热塑性材料、热弹性材料、橡胶型材料、改性塑料和热塑弹性体材料。1.低生成热橡胶：反式聚异戊二烯橡胶（TPI）可以硫化成弹性体，也可以与其它通用橡胶共混共硫化作为弹性体应用。研究表明，在目前所有用于轮胎的橡胶中，硫化TPI的滚动阻力和生热是最低的，仅为乳聚丁苯橡胶的50%左右，而且任何胶料（包括国际上新发展的低滚阻低生热橡胶溶聚丁苯胶在内）与TPI并用，都能明显降低其滚动阻力和生热，这对于发展高性能环保轮胎，有非常重要意义。经轿车和轻型
22、载重子午胎试用证明，在胎面胶中使用20-25质量份TPI，即可节省汽车燃油消耗2.5%左右，行驶里程超过15万公里。据此测算，1吨反式聚异戊二烯橡胶（TPI）用于轮胎，即可产生节油70-80吨，减少汽车尾气二氧化碳排放量200吨左右的效果，其社会经济效益远远超过了反式聚异戊二烯橡胶（TPI）本身的价值，这在轮胎业中还是罕见的。由此可见反式聚异戊二烯橡胶（TPI）以其独特优异的动态性能，必将成为发展高性能节能环保轮胎首选材料。2.高弹性橡胶：硫化反式聚异戊二烯（TPI）弹性体还具有优良的耐疲劳性能，TPI与天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶并用可提高其耐疲劳寿命数倍；与氯丁橡胶等极性橡胶并用可提高耐疲
23、劳性能一倍以上，所以反式聚异戊二烯橡胶（TPI）是制造橡胶弹簧；高速火车、汽车减震制品的好材料。3.医用夹板：由于反式聚异戊二烯（TPI）在室温容易结晶，结晶熔点为60，是一种低熔点塑料，可直接在身体上固定成型，不会烫伤皮肤。所以TPI可用于生产医用夹板替代传统的石膏绷带，重量轻、使用方便。4.形状记忆材料：低度硫化的反式聚异戊二烯在60以上是弹性体材料，可任意改变形状，低于60马上硬化，保持其变形形状，再加热60以上，恢复到原来形状；5.低分子反式聚异戊二烯蜡：反式聚异戊二烯（TPI）分子量低于10000时是液体橡胶范筹，可用于液体橡胶的应用领域，但反式聚异戊二烯（TPI）容易结晶，所以是一
24、种固体蜡，应用非常方便。按上述数据分析，以本专利技术实施杜仲胶产业化为例，如10万吨杜仲胶全部用于轮胎生产，可节约燃油700-800万吨（相当于我国目前常年的燃油储备保有量），减少汽车尾气二氧化碳排放量200万吨左右的效果。如果本项目杜仲胶产业化工程能得以实施，全国达到年产120万吨甚至是更大的规模时，其社会经济效益是巨大的，它将会写下人类橡胶应用历史的新篇章。2.1.2杜仲胶制品进入21世纪，当代橡胶制品开发中的一个突出点就是橡胶与多种高分子材料并用，有机材料与无机材料并用。而杜仲胶就是一种具有橡-塑两重性的新型高分子材料，可以与橡胶、塑料等材料进行多途径共混，开发出一系列性能广泛的新型高科
25、技材料。目前，可开发的这类材料有：橡胶材料、新型形状记忆材料、热塑性弹性材料、化工材料、绝缘材料、骨科定型材料、日用功能材料、航空航天特种材料及高冲击材料等等。这些产品由于科技含量高、适用范围广，而具有广阔的市场前景。特别是杜仲胶高弹性材料。它可以用于航空及有关行业轮胎的开发，顺应了国际上以反式橡胶为主，发展长寿命、高强度、安全、节能“绿色轮胎”的趋势，可以解决长期以来困扰航空业及相关行业中轮胎强度、轮胎寿命、轮胎摩擦放热等一系列重大问题，最大限度地减少由于飞机轮胎爆裂而造成的灾害，为我国国防工业、航空航天工业的发展提供了新型橡胶材料。由于反式橡胶的优异特性，美、德、日、英、法等发达国家已把人
26、工合成反式橡胶定为21世纪高分子新材料的开发重点，且力度较大，进展较快。美国固特异公司开发的人工合成反式聚异戍二烯轮胎，已在欧洲申请了专利，目前国际市场价格在1.5万美元/吨左右。2.1.3杜仲生物制品杜仲生物制品主要是利用杜仲浸膏粉中富含的绿原酸、桃叶珊瑚甙、京尼平甙和京尼平甙酸等杜仲生物活性成分，进一步开发成对慢性肾炎、肝脏疾病、骨质疏松症、高血压、心血管病、顽固性便秘、皮肤病、性冷淡、肩周炎、头晕目眩、记忆力衰退、腰腿无力、牙周炎等疾病有疗效的天然药物和保健食品。表1主要化学成分的药理作用京尼平甙松枝醇二葡萄糖甙绿原酸丁香素二糖甙（1）改善性功能（1）抗炎（2）增强记忆功能（2）抗衰老（
27、3）抗癌（3）耐疲劳（4）抗氧化（）抗抑郁（）泻下及促进胆汗分泌作用（）抗氧化（）降压（）降低胆固醇及中性脂肪（7）安胎在杜仲的上述活性物中，松枝醇二葡萄糖甙和绿原酸这两种化合物，在国际市场上都有着高于黄金几倍的价格。杜仲叶开发出的这些产品由于疗效确切、安全可靠，而具有高附加值。这是一个数十亿元产值的市场，它将为项目带来巨大的商业利润，为企业的发展奠定良好的基础。2.1.4杜仲饲料添加剂饲料添加剂是人类的间接食粮，它关系着人类的安全和健康。杜仲饲料添加剂市场前景广阔。在中国秦巴山区，几千年来农民群众很早就有给病猪病牛喂食杜仲叶的习惯。从70年代末开始，由于杜仲树皮价格暴涨，资源匮乏，“以叶代皮
28、”的研究得到中外专家的重视，从所获得的资料来看，杜仲叶对家兔、鸡、狗不仅没有任何毒性，还对动物脏器，有十分良好的作用，它可以增加动物细胞中的肝精含量，能强化肾脏的形态和机能，可修复大肠粘膜损伤，能改善小肠消化功能；试验结果，杜仲叶能使动物睾丸、胸腺比重增加。试验证明，杜仲叶有利尿作用，有促进肝机能亢进作用，有促进机体代谢机能作用，作为影响这些生理过程的主要物质，是杜仲叶烯醚萜类的京尼平甙酸和木脂素类的丁香素二糖甙、多种氨基酸、维生素及微量元素物质等等。受动物试验结果的启发，从九十年代初开始，几乎全靠进口杜仲叶的日本率先将这些研究成果应用于产业动物，但生产杜仲叶饲料添加剂的厂家还是极个别的。日本的和歌山县每年可生产3吨60天育肥的笼养鸡；滨松是日本最大的鳗鱼养殖场，其“杜仲鳗鱼”主要是供东京圈内的老店使用；日本的QB县也在利用杜仲饲料添加剂，喂养产业动物；在马来西亚有个大农场也在从事杜仲鸡的养殖。而这些杜仲叶的来源，主要是从我国进口。本项目生产的杜仲叶浸膏粉，是按GMP要求生产的，经过连续提取、低温浓缩、真空干燥等现代制药工艺技术制作而成，保持了杜仲植物的
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1
升级会员 