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聚异戊二烯橡胶是由异戊二烯单体在催化剂作用下,通过本体聚合或者溶液聚合制得的一种重要合成橡胶,因其微观分子结构接近于天然橡胶,俗称合成天然橡胶。
- v }4 z7 B5 k6 o% A 聚异戊二烯橡胶具有优异的综合性能,具有与天然橡胶相似的化学组成、立体结构和力学性能,是替代天然橡胶制造客车轮胎、斜交胎、载重子午胎、半钢轿车与轻卡子午轮胎等的重要原料,还可以广泛用于生产帘布胶、输送带、胶管、胶带、电线电缆、运动器械、医用材料以及胶鞋等。
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全部依赖进口! }- B f4 l/ p8 F# ]5 ?
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目前,全世界聚异戊二烯橡胶的总生产能力约为62.4万吨,生产装置主要集中在美国、俄罗斯和日本,主要生产钛系产品,只有俄罗斯生产稀土聚异戊二烯橡胶产品。
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目前,我国还没有聚异戊二烯橡胶工业生产装置,所需产品全部依赖进口。2007年进口量达到5.32万吨,创历史最高纪录。2009年1月~7月的进口量为1.85万吨,同比减少3.6%。: ?! l3 q! D: ]/ S& e# n5 W
- a6 f2 y4 u b# ] 我国聚异戊二烯橡胶主要用于生产全钢载重子午胎的胎圈钢丝部位。在胎圈钢丝部位使用聚异戊二烯橡胶可以改善胶料的加工性能,同时胶料具有较高的硬度、耐撕裂性和耐疲劳性,胶料的流动性好,钢丝的表面附胶均匀。斜胶胎也曾使用过聚异戊二烯橡胶,主要是取代天然橡胶,降低生产成本。除轮胎领域外,聚异戊二烯橡胶也可以用于胶管、胶带等的生产。用聚异戊二烯橡胶代替天然橡胶用于夹布、胶管中,胶料具有良好的加工性能,不需要过滤和塑炼,可有效降低能耗,简化工序。. C1 I. `6 @+ u, N2 Z
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发展空间广阔+ ^3 o' O$ m0 F8 x, R$ u- J
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聚异戊二烯橡胶的发展与天然橡胶的发展密切相关。轮胎工业的发展将继续拉动我国橡胶市场需求的增长,预计2012年我国天然橡胶的需求量达到约300万吨(其中轮胎用天然橡胶需求量约为220万吨),而由于我国可供植胶的土地资源有限,干胶年产量大规模扩产的可能性不大(年产量的峰值为75万吨左右)。因此,受国际市场天然橡胶供应紧张和国产胶增产潜力有限的双重制约,我国橡胶工业的进口依赖性将更为严重。
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" k/ R7 R0 c# d6 S 降低橡胶工业对国际天然橡胶市场的过分依赖,大力发展天然橡胶的代用胶是缓解市场供需矛盾的一个重要措施之一。由于聚异戊二烯橡胶在分子结构和性能方面与天然橡胶十分类似,成为天然橡胶的最佳替代品,在很多场合下用其他橡胶是无法取代天然橡胶的。
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" b. q% p6 w3 @5 }1 p- u0 J 按照轮胎行业的研究成果,用聚异戊二烯橡胶替代20%天然橡胶,轮胎生产可以不改变现有配方。据此测算,在聚异戊二烯橡胶价格合理的条件下,预计2012年我国聚异戊二烯橡胶的市场需求量超过45万吨。因此,从战略的角度考虑,我国应尽快建成聚异戊二烯橡胶工业生产装置,以减少对天然橡胶的进口。) r3 c& T/ ]7 a# u. }
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未来发展建议
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. P( \" e2 |# I4 O4 h 从战略发展的角度来看,我国必须尽快建成工业生产装置,加快聚异戊二烯橡胶生产步伐,这样不仅可以缓解我国橡胶消费过分依赖国际市场的状况,而且可以大大提升碳五资源的利用。但是需要注意的是,聚异戊二烯橡胶的发展受国际天然橡胶需求以及价格的影响很大,如果天然橡胶的市场价格低迷,则聚异戊二烯橡胶的发展会受到一定的限制。+ u* v3 k2 w. j4 ~! h: l
- D, V' P( U+ M 另外,合成聚异戊二烯橡胶的主要原料异戊二烯占总成本的70%以上,因此,异戊二烯的价格也是制约其发展的一个重要条件,必须加以关注。6 f# j. L8 Z: N7 J/ M! t
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催化技术的研发至关重要。我国目前合成聚异戊二烯橡胶技术还不完善,通过稀土催化合成的聚异戊二烯橡胶与天然橡胶在性能上相比还有一定差距,今后重点应选择合适的催化体系及国际先进的催化技术,使聚异戊二烯橡胶产品在结构上具有高的链归整性(高的顺式含量和序列分布)、可控的相对分子质量(窄的相对分子质量分布)和极性化的高分子链(末端改性等)特性,降低黏度,改善橡胶的综合性能,以便进一步实现工业化生产。
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国家有关政策应大力支持该项目的发展。在工业生产装置的建设中,应鼓励有需求的大用户共同参与投资和经营。同时,由于聚异戊二烯橡胶可以直接替代以天然橡胶形式出现的林产品或农产品,在发展过程中要继续争取国家有关部门的关注和政策支持。如果国家对聚异戊二烯橡胶给予税负支持,确保聚异戊二烯橡胶售价低于天然橡胶或持平,则将更有利于聚异戊二烯橡胶的推广应用。9 h9 f- ~3 D- D' N. k2 X0 P
% q' m& f7 c+ @8 q3 t 对裂解碳五馏分进行综合利用,以降低聚异戊二烯橡胶的生产成本。为了降低聚异戊二烯橡胶生产成本,选择技术经济合理的单体生产路线十分重要。在现有的工业生产方法中,裂解碳五馏分抽提是最经济的,但其经济效益受制于碳五的资源。为取得分离异戊二烯整体效益,要进行裂解碳五馏分综合利用,除利用碳五馏分中异戊二烯外,还要最大限度利用其他组分,如间戊二烯、环戊二烯等,以降低异戊二烯产品的生产成本。
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从长远来看,在通用聚异戊二烯橡胶具有一定市场的占有率后,应该开发高附加值的聚异戊二烯橡胶产品,以适应特殊制品和材料的需求,满足国内实际生产需求,进一步提升我国轮胎等行业的技术水平。 |
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