Trung Quốc công bố nhà máy sản xuất cao su tổng hợp từ đất hiếm cho lốp xe điện và xe tải hạng nặng

Mới đây, các nhà khoa học Trung Quốc đã hoàn tất giai đoạn thử nghiệm của một nhà máy sản xuất cao su tổng hợp sử dụng đất hiếm làm chất xúc tác, đặt tại khu vực Tân Cương. Đây là một bước tiến quan trọng trong công nghiệp sản xuất nguyên liệu cho lốp xe điện và xe tải hạng nặng. Nhà máy này do công ty PetroChina Dushanzi Petrochemical thuộc Tập đoàn dầu khí PetroChina xây dựng, với sự hỗ trợ kỹ thuật từ Viện Hóa học Ứng dụng Trường Xuân – một đơn vị thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.

Nhà máy có công suất thiết kế lên đến 100.000 tấn mỗi năm, dự kiến bắt đầu hoạt động vào ngày 16 tháng 7. Quy trình sản xuất dựa trên hơn 60 năm nghiên cứu về tổng hợp cao su butadiene với chất xúc tác đất hiếm, lĩnh vực mà Viện này đã giúp tiên phong từ những năm 1960.

Cao su tổng hợp chủ yếu được tạo ra từ các sản phẩm phụ của dầu mỏ như styrene và butadiene, thay vì từ cây cao su thiên nhiên. Trong đó, cao su butadiene tổng hợp có tính đàn hồi cao và khả năng chống mài mòn tốt, thường được sử dụng để sản xuất lốp xe và các sản phẩm cao su chất lượng cao khác.

Loại cao su butadiene cis là một dạng cao cấp, được thiết kế để có độ bền và đàn hồi vượt trội. Quá trình tổng hợp loại cao su này thường dùng chất xúc tác kim loại, chủ yếu là nickel, titan, coban hoặc kim loại đất hiếm. Một trong những hệ xúc tác phổ biến sử dụng neodymium, một kim loại đất hiếm mà Trung Quốc là nhà sản xuất chính.

So với cao su xúc tác nickel tiêu chuẩn, cao su được xúc tác bằng đất hiếm mang lại nhiều lợi thế như độ bền cơ học cao hơn, khả năng chống rách tốt hơn, giảm sinh nhiệt bên trong và khả năng chịu lạnh tốt hơn. Những đặc tính này làm cho sản phẩm thích hợp để chế tạo lốp cho xe điện và xe tải hạng nặng, vốn yêu cầu vật liệu có độ bền và chịu nhiệt cao.

Theo một nghiên cứu năm 2020 được công bố bởi Viện Nghiên cứu Hóa học Tập đoàn Sinopec tại Bắc Kinh, cao su tổng hợp là một nguồn tài nguyên chiến lược quan trọng của Trung Quốc, được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, ngành công nghiệp, giao thông và quốc phòng.

Viện Hóa học Ứng dụng Trường Xuân đã nghiên cứu lĩnh vực cao su tổng hợp nhiều thập niên, bắt đầu từ những thập niên 1950 khi Trung Quốc gặp khó khăn về nguồn cung cao su thiên nhiên và chịu tác động từ các lệnh phong tỏa công nghệ của phương Tây. Viện này cũng từng đóng góp trong việc sản xuất thuốc phóng composite dạng rắn sử dụng cao su polysulphide, hỗ trợ chương trình "hai bom, một vệ tinh" – dự án nghiên cứu vũ khí chiến lược của Trung Quốc trong những năm 1950 để phát triển năng lực hạt nhân, tên lửa và vệ tinh.

Đặc biệt, trong thập niên 1960, các nhà khoa học tại Viện này đã công bố nghiên cứu đầu tiên trên thế giới về tổng hợp cao su butadiene cis với chất xúc tác đất hiếm, đưa Trung Quốc trở thành nước tiên phong trong lĩnh vực này. Hiện nay, nhóm nghiên cứu do ông Bi Jifu đứng đầu vẫn tiếp tục phát triển các công nghệ kiểm soát chính xác chất xúc tác và tự động hóa quy trình sản xuất cao su butadiene.

Từ năm 2006, Viện Hóa học Ứng dụng Trường Xuân phối hợp với Dushanzi Petrochemical để đưa công nghệ từ phòng lab lên quy mô sản xuất công nghiệp. Việc thử nghiệm thành công nhà máy mới được coi là bước tiến quan trọng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của Trung Quốc đối với vật liệu cao su chất lượng cao và củng cố an ninh chuỗi cung ứng cho ngành cao su tổng hợp trong nước.

Việc sản xuất cao su tổng hợp chất lượng từ đất hiếm không chỉ giúp Trung Quốc làm chủ công nghệ quan trọng này mà còn góp phần phát triển ngành sản xuất lốp xe cao cấp, tạo lợi thế cạnh tranh trên thị trường toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh xe điện ngày càng phổ biến.