中国通用合成橡胶新产品现状

labs · 发表于 2008-12-22 09:16:34

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近几年，随着我国汽车工业的迅速发展，与其密切相关的我国合成橡胶工业无论是产量还是新产品、新牌号的开发都出现了迅速发展的态势，应用领域不断拓展。通用橡胶中三大合成橡胶丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶也出现了新牌号、新性能不断涌现，应用领域不断精细化的发展特点。

　　1　乳聚丁苯橡胶新产品

　　目前，国内市场上使用的乳聚丁苯橡胶老产品牌号主要有3种，分别为SBR1500、SBR1502、SBR1712。近几年，经过新产品的不断开发，已经形成四大系列产品，按是否填充油品分类，可分为：非充油系列产品(SBR1500、SBR1502、SBR1507、SBR1516)和充油系列产品(SBR1712、SBR1714、SBR1778、SBR1721等)；按聚合物的结构分类，可分为苯乙烯含量为23.5%的通用结构型丁苯橡胶和较高结合苯乙烯(31%，35%，40%)系列的丁苯橡胶；按门尼粘度的不同分为高门尼产品和低门尼产品；按是否含亚硝基胺及填充油品是否环保，可分为环保型及普通型等，不同牌号的丁苯橡胶技术指标见表1。

　1.1　充油型新产品SBR1714、SBR1778、SBR1721

　　国内常用充油胶主要为填充高芳烃油的SBR1712。近几年，中国石化齐鲁石化橡胶厂陆续开发出芳烃油高填充量的SBR1714、填充环烷油的SBR1778和高结合苯乙烯基础胶的SBR1721。由于产品分子结构的变化和填充油的变化，其性能上各有特点，因此应用领域也有所不同。SBR1778可用于浅色制品，作为环保型产品，符合欧盟REACH法规的要求，一旦在轮胎中应用推广中解决加工工艺性能，则可使其应用领域更为广泛。目前，SBR1778主要用于轮胎白胎侧、胶鞋、胶布、浅色／透明制品。SBR1714由于其具有较高的填充性，更适合在高填充体系的橡胶制品领域中应用，同时还可以降低生产成本，目前主要用于轮胎胎面、胶管、输送带等黑色制品。高结合苯乙烯基础胶的SBR1721最突出的特点是具有优异的抗湿滑性，因此SBR1721已成为高速轿车轮胎胎面胶的理想胶种。在速度级别为190千米／小时以上的高性能轿车胎中，通常使用SBR1721作为并用胶，通过不同的并用比得到理想的玻璃化转变温度，以适应不同速度级别的轮胎对湿滑性能的不同要求。在赛车胎胎面胶中，则大比例或全部使用SBR1721，满足刹车安全性的要求，同时用该胶料制得的轮胎在冰、湿滑路面上行驶的牵引力提高，行驶过程中的刹车制动距离明显缩短，耐磨性能较好，轮胎的寿命得以提高。

　　1.2　高结合苯乙烯(31%，35%，40%)系列新产品

　　乳聚丁苯橡胶中常用牌号结合苯乙烯含量为23.5%。近几年，齐鲁石化橡胶厂开发出了不同结合苯乙烯含量的丁苯橡胶，并进行了工业装置的规模化生产。由于苯乙烯含量不同，胶料的物理机械性能有明显的改变，因此其应用领域也出现了相应的划分，产品更加精细化。随着结合苯乙烯含量的增加，胶料的硬度、拉伸强度、撕裂性能、耐曲挠性、抗湿滑性等逐渐提高，但生热也会相应增加，因此可以适当采用不同苯乙烯含量以调整胶料的性能，减少了并用胶使用，使胶料的分散性和均匀性具有更好的效果，节省实际工艺操作程序，减少不必要的操作失误。

　　使用较高结合苯乙烯含量的丁苯橡胶，可以改善抗湿滑性、耐曲挠性等。SBR1721主要用于高性能轮胎的胎面胶，SBR1516主要用于高硬度橡胶制品、模压挤出制品等。

　　1.3　低门尼系列新产品

　　低门尼系列产品也是近年来开发的新产品，适用于生产对加工工艺性能有较高要求或特殊要求的橡胶制品。采用低门尼产品可提高胶料的流动性，在一些发泡制品和涂覆橡胶制品中应用广泛。使用低门尼的丁苯橡胶，可以明显改善加工工艺性能，SBR1507主要用于注射成型的注压制品、发泡橡胶制品以及橡皮艇用橡胶布、涂布擦胶制品等。

　　1.4　环保型的新产品

　　进入21世纪，欧盟已在环境保护方面制定了许多法规，日本、韩国等国家也纷纷仿效，其中包括严格限制产品中某些化学品的用量，如要求生产轮胎所用的橡胶原材料中不能含有亚硝胺及橡胶填充油中多环芳烃含量小于3%。根据这些要求，必须更换橡胶生产和加工过程中可能产生亚硝基胺的各种助剂，同时还需要使用环保型的橡胶填充油。

　　在丁苯橡胶生产中能产生亚硝胺的助剂主要为阻聚剂和终止剂。通过选择不产生亚硝胺的阻聚剂和终止剂进行生产，在原牌号后加字母“E”以表示与老产品有所区别，如1502E、1712E等，而橡胶产品的性能与老产品相当。

　　环保芳烃油是将高芳烃油进一步抽提或氢化，使其多环芳烃含量小于3%。环保芳烃油的芳烃含量介于高芳烃油和环烷烃油之间，与橡胶的相容性也介于高芳烃油和环烷烃油之间。因此，齐鲁石化橡胶厂在填充环保芳烃油制备充油丁苯橡胶时，对基础胶的分子结构进行了调整，以保持橡胶的物理机械性能与填充高芳烃油基本一致，使用户在使用时没有明显差别。其产品的主要牌号为SBR1723和SBR1739。

　　使用不含亚硝基胺丁苯橡胶和填充环保芳烃油的丁苯橡胶，可以使制品满足环保要求。

　　2　溶聚丁苯橡胶新产品

　　相对于乳聚丁苯橡胶而言，国内溶聚丁苯橡胶技术开发并不算太晚，只是工业化产品的市场开发经历了比较曲折的过程。中国石化茂名石化生产的SBR1204、燕山石化生产的SBR2305都经历了比较艰苦的市场开发过程。由于多种原因导致一段时间内以上2个企业生产的产品出现了不再供应市场的局面。中国石化高桥石化引进旭化成技术，开始工业化生产并走向市场。目前国内能连续提供工业化产品的也仅有高桥石化公司，其他2个生产厂虽有装置能力，但并无实际排产。根据市场需求，这两个生产企业随时都有可能为市场提供产品。高桥石生产的SSBR，主要牌号及技术指标见表2。与乳聚丁苯橡胶不同的是溶聚丁苯橡胶的苯乙烯含量和乙烯基含量的调整范围较大，较难分类，可以按充油型和非充油型分类，也可以按照分子结构的不同分类，由于分子结构参数不同，对产品的应用范围定位需要更加细致和全面。

　　2.1　充油胶系列和非充油胶系列

　　与乳聚丁苯橡胶相似，不同充油胶的性能和用途各有所长。高桥石化生产的充油胶产品中，有2种不同的芳烃油含量，与通常填充油为37.5份的充油胶不同，T1524中芳烃油的含量为20份，由此可减少并用胶的用量，提高橡胶制品配方中的含胶率。

　　2.2　不同苯乙烯含量的SSBR

　　与ESBR有所不同的是SSBR中出现了苯乙烯含量为17%，25%和40%。目前，国内高结合苯乙烯含量的SSBR还没有工业化产品，但中国石化燕山石化已有技术储备，并有中试产品生产。该中试产品已在北京首创轮胎公司进行了轮胎试制，取得了良好的效果。其他2种结合苯乙烯含量的橡胶在高桥石化都有生产，T2000R、T2530和T2535L已大规模地进入市场，并在各种规格的轮胎及橡胶制品中得到应用。T1000、T1524和T1534为低结合苯乙烯含量的SSBR。因苯乙烯含量为17%，因此其各项物理机械性能介于顺丁橡胶和丁苯橡胶之间，具有特殊中间性能的平衡，除了可以替代丁苯橡胶与顺丁橡胶的并用体系外，还可以在耐低温的冬季轮胎及其他耐低温橡胶制品中大量使用。

　　2.3　不同乙烯基含量的SSBR

　　SSBR生产中与ESBR具有明显区别的是乙烯基含量可以进行任意调整，因此出现了不同乙烯基含量的SSBR。高乙烯基含量的SSBR具有滚动阻力低、抗湿滑性好、生热低等明显优势，是当今高性能轮胎使用的最优选的材料，因此得到高性能轮胎生产厂家的青睐。由于国内还没有大批量的工业化产品，原材料还需要进口，因此该牌号的产品仅有少量轮胎生产企业使用，并未达到广泛应用。燕山石化研究院已具备该技术的生产开发能力，并进行了连续法的中试生产，可为用户提供中试产品。

　　3　集成橡胶

　　集成橡胶在合成橡胶品种中理应单独归类，由于目前国际上的实际应用量较少，产品仍未普及，其合成工艺以锂系催化剂溶液聚合为主，其应用市场与SSBR基本相似，因此有时会把它列到溶聚丁苯橡胶分类中。国内开发的新产品为SIBR。该产品虽然目前还没有工业化产品，但中试产品已开发出来，初步确定的产品的技术指标见表3。该胶种的充油产品已经过实验室全面试验，正在进行轮胎的试制试验，其主要性能特点是胶料具有比SSBR更为优异的抗湿滑性、滚动阻力和耐磨性的平衡，加工工艺性能良好，是高性能轮胎的首选材料。

　　4　粉末丁苯橡胶

　　早期开发的粉末丁苯橡胶与普通的片状橡胶除了形状不同之外，产品的结构一般并无特殊的差别。近几年，由中国石化北京化工研究院开发的超细(纳米级)全硫化粉末橡胶Narpow系列产品改变了产品结构的实质，具有表面高度交联、中心适度交联的梯度交联结构，是硬壳软芯的球状粒子，粒径小于100纳米。由于其特殊的结构，可用于PP、PS等非极性或极性较低的热塑性树脂的增韧，也可用于热固性树脂中改善其综合性能。在橡胶材料中应用，可以提高胶料的拉伸强度，能够起到既有自补强又能参与共硫化的作用，因此可以降低胶料的滚动阻力，提高耐磨性。目前，该院已有5000吨／年规模生产能力的装置，超细全硫化粉末丁苯橡胶的主要牌号有VP—101A、VP—108、VP—109、VP—110和VP—121等，产品主要用于树脂改性，在橡胶中的应用仍在继续开发之中。

　　5　聚丁二烯橡胶

　　国内传统的镍系顺丁橡胶已得到广泛的应用。近几年，齐鲁石化橡胶厂在充油系列方面进行了一些牌号产品开发，其主要牌号为填充37.5份环烷油的BR9053，填充37.5份高芳烃油的BR9073(相当于日本瑞翁公司的BR1441)；不同的门尼粘度方面的开发主要有低门尼产品、中门尼产品和高门尼产品；另外还有低凝胶含量产品方面的开发，都取得了较好的成果。

　　由长春应化所和中国石油锦州石化公司开发的稀土顺丁橡胶也经历了较长的应用开发和市场推广过程，开发的产品牌号为BR9100系列。其主要有3种规格，分别为BR910041#，BR910047#和BR910053#，已进行了4次万吨级的工业化生产，技术成熟，工艺先进，具备了生产不同类型稀土橡胶的生产能力，根据市场需求，可即时为市场提供产品。

　　除了以上2种高顺胶的新产品开发外，低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)产品在我国大规模连续供应市场也是聚丁二烯橡胶新产品新的亮点。高桥石化引进SSBR装置上可以生产LCBR的主要牌号及技术指标见表4。

　　用于轮胎和橡胶制品中的低顺胶，具有优异的高填充性，目前国内应用领域主要为全钢载重子午线轮胎的胎面较和耐磨胶条(子口胶)中。目前，又开发了用于安全跑气保用轮胎的支撑胶和要求炭黑填充量较高的轮胎部件中使用的胶种，进一步拓展了其应用领域。

　　6　异戊橡胶

　　国内异戊橡胶的开发较早，通用的高顺式异戊橡胶在20世纪70年代就已进行了开发，到21世纪初，开发工作仍在进行。但到目前为止，大规模工业化的产品并没有形成，国内市场上仍在使用俄罗斯进口通用牌号的产品，主要为SKⅡ—3S，顺式含量在97%以上。近几年，国内出现了一种新类型异戊橡胶即高反式异戊橡胶(TPI)，该胶种已经在某些橡胶制品领域得到应用。虽然该胶种在轮胎的胎面胶中并用20—25份后，能够明显降低轮胎的滚动阻力，提高使用寿命，但由于其高结晶性，在常温下呈树脂状，对橡胶的加工工艺有些不利影响。青岛科技大学、青岛科达方泰材料工程公司正在着手解决这方面的问题，通过改善加工工艺性能或改变加工工艺条件，满足橡胶工业的需求。

　　7　结论

　　1)国内研发生产的乳聚丁苯橡胶新产品，技术比较成熟，基本可以满足国内市场的需求。需大力发展的是环保型产品，即不含亚硝基胺及填充油品的环保型新产品。填充环烷油的SBR1778在轮胎中应用的加工工艺性能仍未解决，环保型芳烃油的市场来源及高价位目前仍未能得到用户的广泛接受，需要投入精力去解决填充油的问题。

　　2)溶聚丁苯橡胶新产品的开发生产目前已形成规模，主要产品仍集中在通用牌号上。高性能牌号的产品仍未真正走向市场，溶聚丁苯橡胶的应用优势未能充分体现。因此需要加大市场的应用开发力度，突出溶聚丁苯橡胶(包括集成橡胶)的性能优势，使高性能牌号的SSBR尽快工业化。

　　3)低顺式聚丁二烯橡胶具有高填充性的特点，已开发出能突出其性能特点的特殊配方，从而拓展了其应用范围。稀土顺丁橡胶经历了多年的开发，虽然比镍系顺丁橡胶在性能上更具有优势，但能明显突出其性能优势的配方未能问世，因而应用领域仍在不断探索中，应加大其加工应用及配方设计的力度，突出特色，尽快走向市场。

　　4)高顺式异戊橡胶可以部分取代天然橡胶，产品真正工业化尚需具有更明确的市场定位。其工业化产品应不仅仅是20世纪70年代和80年代已开发过的牌号，更需要根据目前橡胶制品特别是轮胎产品的发展来确定具有更高要求和综合性能要求的产品牌号。

fxtx0310 · 发表于 2008-12-22 09:20:39

楼主辛苦，学习了

tianshen · 发表于 2008-12-22 09:34:12

资料不错，了解橡胶新动向！！

胶大 · 发表于 2008-12-22 17:31:54

资料不错。正想了解下国内合成橡胶方面的报告。
谢谢楼主。

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