合成橡膠基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展歷史

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1.4我國合成橡膠工業(yè)存在的差距

能耗物耗高，生產(chǎn)成本高產(chǎn)品以國內(nèi)市場為主，大部分產(chǎn)品目前尚無法與國外產(chǎn)品競爭。品種牌號(hào)較少國內(nèi)SR以通用產(chǎn)品為主，高科技、高附加值產(chǎn)品比例小；產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，質(zhì)量競爭力較弱。加工應(yīng)用研究不夠國內(nèi)SR生產(chǎn)企業(yè)與橡膠加工企業(yè)聯(lián)系不夠密切，產(chǎn)銷研結(jié)合不夠緊密。科技開發(fā)投入少國內(nèi)SR生產(chǎn)、研發(fā)部門的研究開發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新能力差，技術(shù)儲(chǔ)備不足，產(chǎn)品缺乏發(fā)展后勁。

2我國合成橡膠工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

2.1原材料現(xiàn)狀分析

2.1.1丁二烯

2004年，全球丁二烯市場處于一個(gè)巨大變化期，世界丁二烯資源出現(xiàn)了供應(yīng)短缺，現(xiàn)有和未來的丁二烯抽提能力難以滿足SR、尼龍、ABS市場的需求增長。東北亞成了較大的消費(fèi)地，東北亞特別是中國輪胎和橡膠制品產(chǎn)量的迅速增長，導(dǎo)致SR和其主要原料丁二烯需求的大幅增長。

我國丁二烯生產(chǎn)在20世紀(jì)70年代隨著石油化工發(fā)展而逐漸發(fā)展起來。20世紀(jì)90年代，隨著我國乙烯生產(chǎn)能力和產(chǎn)量的不斷增加，我國丁二烯發(fā)展迅速，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量不斷增加。目前，我國丁二烯生產(chǎn)裝置有20套，總產(chǎn)能超過1100kt/a。

我國丁二烯消費(fèi)增速較快，1998年表觀消費(fèi)量只有497kt，2004年達(dá)到1053kt，增幅達(dá)111.9%，年均增長率為13.3%。國內(nèi)產(chǎn)能和產(chǎn)量不能滿足需求，每年都進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量。2004年進(jìn)口195.8kt，比上年增長44.1%。我國丁二烯產(chǎn)量從2000年555kt上升到2004年880.5h，進(jìn)口量從95h上升到195.8kt，消費(fèi)量從650h上升到1053h。自給率從85.4%降為82.2%。

我國生產(chǎn)丁二烯全部采用乙烯裝置聯(lián)產(chǎn)的裂解碳四作原料，抽提工藝有乙腈(ACN)法、二甲基甲酰胺(DMF)法和N-甲基吡咯烷酮(NMP)法3種。

目前國內(nèi)部分新建乙烯裝置相繼建成投產(chǎn)，還有一批擬建和擴(kuò)建乙烯項(xiàng)目正在準(zhǔn)備和規(guī)劃中。2010年前后全國乙烯裝置總產(chǎn)能將達(dá)12000-14000kt/a，潛在的丁二烯總資源(以乙烯產(chǎn)量的13%計(jì))將達(dá)1600-1800kt/a，屆時(shí)將有充分的丁二烯資源可供國內(nèi)SR發(fā)展所需。

2.1.2苯乙烯

目前國內(nèi)苯乙烯總產(chǎn)量在1100kt/a以上，而需求量卻在3000kt/a以上，國家需要進(jìn)口2000kt/a以上的苯乙烯。

國內(nèi)現(xiàn)有10余套苯乙烯裝置，生產(chǎn)技術(shù)基本全部由國外提供。2001年，中國石油化工股倪有限公司把苯乙烯技術(shù)國產(chǎn)化確定為科技攻關(guān)項(xiàng)目，并于2003年10月在齊魯石化公司開始實(shí)施。項(xiàng)目投資3.6億元，將齊魯石化公司苯乙烯裝置產(chǎn)能由60kt/a改造為200kt/a，屬于目前國內(nèi)最大裝置。生產(chǎn)工藝全部采用齊魯石化公司和北京石油科學(xué)院等7家單位共同開發(fā)的技術(shù)，國家科技部將這一項(xiàng)目確定為國家級(jí)攻關(guān)項(xiàng)目。2004年8月，齊魯石化公司苯乙烯裝置建成，10月正式投產(chǎn)，并產(chǎn)出合格產(chǎn)品，創(chuàng)出了國內(nèi)苯乙烯裝置從投產(chǎn)到產(chǎn)出周期最短的記錄。該裝置日產(chǎn)達(dá)到滿負(fù)荷的600t，標(biāo)志著苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)國產(chǎn)化取得成功。

近期國內(nèi)有一批在建、擴(kuò)建及擬擴(kuò)建、新建苯乙烯項(xiàng)目，若這些裝置最后均建成投產(chǎn)，我國苯乙烯裝置總生產(chǎn)能力將接近2000kt/a。

2.2我國SR技術(shù)現(xiàn)狀

我國擁有部分膠種的核心生產(chǎn)技術(shù)，其中具有核心技術(shù)支撐的SBR、SBS和PBR等產(chǎn)品市場占有率較高，并可根據(jù)國內(nèi)市場容量的擴(kuò)大，及時(shí)擴(kuò)充能力，進(jìn)一步擴(kuò)大市場占有率。

(1)鎳系PBR全部采用國產(chǎn)化工藝技術(shù)和設(shè)備建成，產(chǎn)品質(zhì)量和工藝技術(shù)指標(biāo)位居世界先進(jìn)水平，市場占有率長期維持在85%以上，且有30kt/a產(chǎn)品銷往國外。

(2)采用引進(jìn)技術(shù)建成投產(chǎn)的乳聚丁苯橡膠(ESBR)裝置經(jīng)長期的消化吸收及技術(shù)創(chuàng)新，具有自主擴(kuò)能、設(shè)計(jì)和建設(shè)新裝置能力，并在開發(fā)適應(yīng)市場需要的新產(chǎn)品、新牌號(hào)方面取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

(3)自主開發(fā)成功鋰系聚合物生產(chǎn)技術(shù)，SBS、溶聚丁苯橡膠(SSBR)和丁苯透明抗沖樹脂均已建成生產(chǎn)裝置，其中SBS已成為產(chǎn)量產(chǎn)能僅次于SBR和PBR的第三大SR產(chǎn)品。SBS不僅大量用于鞋材，而且在道路瀝青改性、黏接劑及聚合物改性等應(yīng)用領(lǐng)域也取得了積極進(jìn)展，并將形成SBS的氫化產(chǎn)物(SEBS)等高檔品種市場。這些品種將維持國內(nèi)市場的持續(xù)競爭力。

(4)采用引進(jìn)技術(shù)建成的EPR、NBB和IIR等裝置，生產(chǎn)銷售進(jìn)入正常，并在裝置能力和產(chǎn)品牌號(hào)等方面有了一定的發(fā)展，為進(jìn)一步擴(kuò)大能力奠定了一定的市場和技術(shù)基礎(chǔ)。

(5)我國目前尚沒有掌握核心技術(shù)的SR品種的擴(kuò)能改造仍受引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的高投入制約，加劇了擴(kuò)能投資的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)。

2.3我國SR產(chǎn)品發(fā)展趨勢

我國SR產(chǎn)品38%左右應(yīng)用于輪胎行業(yè)，輪胎行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展直接影響著SR的發(fā)展。隨著環(huán)保要求的不斷提高，輪胎將向著子午化、扁平化和無內(nèi)胎化方向發(fā)展。因而環(huán)境友好的綠色環(huán)保產(chǎn)品及高性能化和功能化SR品種將是今后SR總的發(fā)展趨勢。

(1)ESBR仍占SBR的主導(dǎo)地位。其發(fā)展方向是增加非污染型充油牌號(hào)、SBR炭黑母煉膠以及高苯乙烯含量牌號(hào)，用于制造淡色、透明制品的低門尼黏度牌號(hào)，用于輪胎胎面的充油牌號(hào)，預(yù)交聯(lián)、粒狀、液體、粉末、羧基及防滑ESBR等品種。

(2)SSBR將逐漸成為發(fā)展的重點(diǎn)。充油SSBR以及中、高乙烯基SSBR牌號(hào)，改善SSBR回彈性和生熱性的分子鏈末端改性技術(shù)，能降低滾動(dòng)阻力的SSBR加氫技術(shù)，能減少分子鏈自由末端、降低滾動(dòng)阻力的錫鋰引發(fā)劑制備技術(shù)以及三元集成橡膠(SIBR)的制備技術(shù)將成為未來開發(fā)的重點(diǎn)。

(3)PBR將繼續(xù)保持第二大膠種的地位，但鎳系PBR在輪胎消費(fèi)中所占的比例會(huì)有所下降。在牌號(hào)上更需注重充油、氯化、環(huán)氧化、羧基化等改性PBR的開發(fā)。稀土釹系PBB和低順式PBR及中、高乙烯基PBR將在輪胎工業(yè)中引起更多關(guān)注。鋰系PBR的重點(diǎn)是發(fā)展用于高抗沖聚苯乙烯(HIPS)改性的低順式PBR、滾動(dòng)阻力和抗?jié)窕�性均衡的中乙烯基聚丁二烯橡膠(MVBR)和高乙烯聚丁二烯橡膠(HVBR)以及適用于全天候輪胎胎面膠的分子鏈端基改性PBR。

(4)IIR的重點(diǎn)是發(fā)展提高氣密性和相容性的鹵化IIR，并形成系列化產(chǎn)品，如提高硫化膠物理性能和耐侯性的高黏度IIR，改善其加工性能的星形IIR。

(5)苯乙烯類熱塑性彈性體生產(chǎn)技術(shù)總的發(fā)展趨勢是品種的多樣化，牌號(hào)的精細(xì)化和專用化。今后發(fā)展重點(diǎn)是用于瀝青改性、建筑材料、黏合劑和塑料改性的專用牌號(hào)。

(6)EPDM傳統(tǒng)的溶液聚合工藝將面臨茂金屬催化劑與氣相聚合等新工藝技術(shù)的挑戰(zhàn)。今后開發(fā)的熱點(diǎn)是用于潤滑油改性劑的低黏度系列牌號(hào)，通過離子化、接枝、鹵化、環(huán)氧化和官能團(tuán)化等化學(xué)改性制備的特殊牌號(hào)，采用1，7-辛二烯作第三單體制備具有高無規(guī)度并有良好加工性能的中低門尼黏度新牌號(hào)等。

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