合成橡胶技术现状与发展趋势

caizibiao

合成橡胶工业开始于20世纪测年代后期。继40年代自由基聚合技术获得成功之
6 `7 s1 L2 ], ~7 O- W后，50年代以配位络合聚合和阴离子聚合为代表的高分子合成技术促使合成橡胶工
业在60年代迅速发展成为品种齐全的工业体系；70年代SR技术发展的重点除了不断
改进原有产品质量和工艺技术外，主要是应用各种弹性体改性技术开发高性能的新
产品；80年代以后，发展分子工程和微观结构调控技术，开发全新的高效节能的生
2 t3 a* \- f$ l7 \0 K产工艺技术，弹性体的官能团化和热塑化技术等构成了SR技术进步的主旋律；21世
纪的合成橡胶工业将进入智能化设计与合成，节能降耗与生态环境友好化，产品差
别化、高性能化和高值化的发展阶段。  
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0 z9 c% f$ y: ]1 m* R$ y0 ]* l- W3 g　　1、生产装置实现高功能化和高产能化  

　　目前各大公司的投资倾向都集中于可根据市场需求变化生产同类型SR的多功能
! {# B" o2 k) y! f' l8 V化生产装置，例如在同一套生产装置上生产溶聚丁苯橡胶（S－SBR）、低顺式聚丁
: i. x' X7 s  T二烯橡胶（LCBR）、高乙烯基聚丁二烯橡胶（HVBR）、中乙烯基聚丁二烯橡胶（M
$ [" k' d" t8 g2 h1 tVBR）、苯乙烯--异戊二烯--丁二烯三元共聚橡胶（SIBR）、IR和苯乙烯--丁二烯
--苯乙烯嵌段共聚物（SBS）等，装置灵活性大，操作和品种牌号均可实现自动化
控制。据统计，全球多功能化SR 生产装置有近60套。如德国拜耳公司已实现稀土
系BR、S-SBR和其它理系SR在同一装置上的生产。  

6 h8 q) f3 o7 C3 f5 [　　SR生产装置实现产能大型化，可进一步降低物耗和能耗，这是合成橡胶工业技
1 Y6 H9 f& ?8 `& o5 M术进步的显著特点之一。  

, h" B" J& |5 o6 h) e  a' U　　2、优化工艺条件，提高过程自动化水平，降低生产成本，减少三废排放量  

　　日本合成橡胶工业通过改进现有生产工艺，完善聚合配方，使用高效多功能化
助剂，可以达到稳定生产、节能降耗、提高产品质量和性能的目的。瑞翁公司通过
' z) m: t2 ^+ V" B0 W调整E-SBR聚合配方，并相应改进聚合工艺条件，使聚合系统单线生产能力由4万t
) P: Z0 `, C) X6 A: O9 _·a-1提高至8万～10万t·a-1，能耗、物耗和管理费用等显著降低；韩国锦湖石化
4 ?9 y9 {. m) j' T$ x" y公司改进E－SBR生产工艺后，耗电量降低了11． 6％，蒸汽消耗量降低了36％。日
本合成橡胶公司对镍系 BR的工艺条件进行优化后，溶剂消耗量由46．2kg·t-1降
至 2 2．6 kg·t t-1，蒸汽消耗量由 7．3t·t -1降至2．6 t·t-1，耗电量由
540 kw·h降至400 kw·h；拜耳公司的稀土系BR中，丁H烯消耗量仅为 1．007 t·
8 w, \4 Q% q- H' {3 Y& e) Vt-1，溶剂消耗量为 9．8 kg·t-1，蒸汽消耗量为3．5 t·t-1，耗电量为470 kw
·h。  

# [1 R+ @5 u& e6 ]) s9 n7 | 　　采用先进的聚合工艺可使生产成本大幅度下降。气相法EPR的装置投资和总生
产成本比溶液法EPR分别降低了58％和30％。气相法反应器合成型热塑性聚烯烃弹
性体的生产成本与机械掺混法相比可降低50％。气相法 BR的生产成本与传统工艺
/ r! h* W& `/ _* |相比可降低25％。对于溶液聚合，凝聚、脱挥和干燥等湿法后处理过程的能耗约占
生产过程总能耗的60％～ 70％，因此聚合物胶液直接浓缩、干燥并与造粒相结合
7 t% E5 O4 o6 U$ q( H+ K9 {) b的干法后处理工艺与湿法工艺相比可降低能耗 40％～ 50％。  
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　　过程自动化水平是生产技术先进性的重要标志，也是降低物耗和能耗、保证产
2 F+ Y+ w) i; H: ~* D, b1 q1 B+ `品质量及提高生产效率的前提条件。国外SR生产装置已普遍采用集散控制系统（D
/ A$ M9 a- C0 Z! ^7 [. B8 e- PCS），并借助数字模型实现了开停车和品种牌号切换等非稳态条件下的操作最佳化
。  

　　E－SBR聚合时通过合理调节聚合配方，提高聚合系统自控水平和脱气系统脱
1 }) a( y: F, v/ o1 o气效率，采用无盐凝聚工艺，改进干燥工艺，使三废排放量及其废水中化学需氧量
（COD）、生化需氧量和悬浮物含量进一步降低。拜耳公司采用生物降够乳化剂生
产NBR可显著减少有机物的溶解，排出废水中COD浓度减小90％。NBR胶液采用环氧
2 [/ g& y0 }2 B, f6 r氯丙烷一二甲基苯胶共聚物水溶液、烷基纤维素和水溶性钙盐作凝聚剂，凝聚后的
6 }5 Z) h4 U" i; _) p! d洗涤水经膜分离除去其中的凝聚剂后可回收利用，从而大幅度降低了水消耗量和污
水排放量。  

" `1 V" H7 y/ g9 _3 d　　3、新产品不断出现化和专用化发展品种牌号向系列化、高性能化和专用化发
展  

0 p$ j( t* q& n7 F5 C! Z" ^4 i　　新产品开发是生产技术水平和技术创新能力的重要标志。通过合成或对现有的
SR品种进行改性，不断增加品种牌号，使之向多样化、专用化、系列化、高性能化
和高值化发展。E－SBR分为通用品级和特殊品级两大类，品种牌号达数百种，如合
+ p; H, E9 k5 s1 h& S, |0 K成橡胶公司E－SBR有18个牌号，其中5个牌号为充油型；瑞翁公司有13个牌号，其
中7个牌号为充油型。BR有钻系、钛系、钾系、镍系和钛系五大系列，品种牌号上
百种，如拜耳公司的BR有钛系、理系、钻系和钛系四大系列，牌号达22个，其中6
7 s3 b& n2 z1 a个牌号为充油型；日本合成橡胶公司的镍系BR也有9个牌号，其中3个牌号为充油型
; `! H8 [: u% D0 o& d- \。EPR有近200个牌号，荷兰DSM公司和埃克森公司等都各有20多个基本牌号。NBR的
品种牌号有300多个，大公司的NBR品种牌号均为几十个，如日本合成橡胶公司有2
6个；拜耳公司有13个；意大利Enichem公司有15个；固特异公司有26个；美国尤尼
罗伊尔公司有37个，不但能生产通用品级，还可生产氢化丁睛橡胶、粉末NBR和竣
基丁睛橡胶等特殊品级以及橡塑改性产品。sSBR、IIR和热塑性弹性体的品种牌号
2 K. p1 A' F. b# E; _2 [也已系列化、高性能化和专用化。  

　　4、气相聚合技术实现工业化  
. {8 V: x/ K' v8 m　　气相聚合技术工艺流程短，不使用溶剂，有利于保护生态环境，投资和生产成
本低，是一种高效、低耗、经济、清洁的聚合物生产技术，已成为大型石化公司竞
相开发的热点。Himont公司的热塑性EPR气相聚合技术于1990年实现工业化，产品
牌号为Hifax。1992年，联碳化学公司气相法EPR中试装置投入试生产。与EPR溶液
  s$ o  [6 b: h" L聚合和悬浮聚合工艺相比，工艺流程短，仅3道工序，而传统工艺有7道工序；不需
要溶剂或稀释剂，毋需溶剂回收和精制工序；几乎无三废排放，有利于生态环境保
7 v- M/ i5 B9 N! x% Y" t护。联碳化学公司还将采用茂金属催化剂进行气相法EPR的生产。  
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& i+ @" k! h3 i. t& H3 I- }　　目前气相法EPR的生产能力占EPR总生产能力的 9％。拜耳公司、Enichem公司
& a% |5 g0 P- w和固特异公司也在进行气相法BR生产工艺的研究开发，拜耳公司于1995年率先在实
验室取得突破性进展，1996年建成的气相法BR中试装置，以钛系催化剂替代传统的
钛系催化剂，不需要溶剂，无副产物，省去洗涤和干燥等工序，从而节约了能量，
减少了废气和废水排放。因此，气相聚合技术的工业化将大大改变溶聚合成橡胶的
" ?' H4 H% J$ F现状。
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来橡胶论坛里看了很多贴子
6 p  v) ^# f4 o; M. V感觉我们大多数朋友还受困于满足加工完好产品阶段


. A8 s; S* s- ]/ X/ l2 @: @比如喷霜问题啊，不硫化啊， 等最基本场面
还没到设计性能配方那一块？

3 j& M# T4 x7 `, `9 ?所以，为什么老外做的比我们好呢
# K: E6 p! w0 l( e8 f# r
# x+ r8 q5 v* f' P9 c' F人家做的是性能配方
大家做的是生产配方

yantingkai

嗯，楼主说的对，一个生产配方，一个性能配方相差太大了，

rtiany

要走向世界一流，不光要做出一流的产品，而且有不断创新的能力

caizibiao

还要有全面的知识、熟练的技能、优越的素质---
& e" ?* C$ F5 T7 Y4 w还要资源共享---

varco

楼主理解错了！
! G: C5 e0 c- ~# b  \9 }开发配方的步骤是 试验配方 工艺配方 生产配方！
简单来说试验配方是指标最好的配方！工艺配方是生产效率最高的配方！生产配方是部分损失指标性能和生产效率的综合配方！ 这也是为什么都说开发配方需要大量的时间和投资的原因！
7 B# p" G" n4 I, G2 o7 f, H4 N9 u很少有老板能看清这个问题！就算是看清了，也找不到能够综合出生产配方的人！外国不追求工作效率是不可能的，他们的工资费用比我们高多了！
" d9 l3 P$ v0 b1 E9 z4 D3 z个人认为 国内的大多数橡胶工程师都是以维护产品的稳定而存在的，说是配方工程师其实也就是在原有的配方基础上做轻微的调整而已 并不是真正的开发！楼主把配方设计看的太简单了！
说点经验吧 我以前经历过生产配方的设计！个人认为 开发配方是一个人的事！开发工艺是一个人加一群工人的事！开发产品是整个公司的事！作为单纯的橡胶工程师，能够找得出一群信赖你的工人就应该很幸福了，而要得到整个公司的信赖，个人认为以目前的国情来说，太难了!!
个人意见 可能会得罪不少同行业的交友 请见谅了

creolophus

觉得ls说得挺实在的。。。
4 ]3 X, b3 S( B5 ]  l) l6 Y的确，现在很多工程师都只是为了维护产品的稳定，
2 l, {1 q1 K6 l7 H. T0 k& f真正搞开发的的确很少。。
0 S0 N  H0 J; g4 L9 w& O我觉得是很多因素造成的，所以也难很改变现状

rubber猎人

同意观念！！！！！！！！要成为一个好的橡胶配方工程师不容易！！！！1