丁苯橡膠是最大的通用合成橡膠品種，也是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠之一。它是丁二烯與苯乙烯的無規(guī)共聚物。其物理機(jī)構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用，廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域。 丁苯橡膠按其合成方法通常分為乳液聚合丁苯橡膠（簡稱乳聚丁苯橡膠，ESBR）和溶液聚合丁苯橡膠（簡稱溶聚丁苯橡膠，SSBR），乳聚丁苯橡膠是自由基聚合，自工業(yè)化生產(chǎn)以來，己過其鼎盛時(shí)期，生產(chǎn)技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，品種牌號齊全。溶聚丁苯橡膠采用陰離子活性聚合，具有分子量分布窄、順式含量高、耐磨性能優(yōu)異、滾動阻力小，解決了順丁橡膠存在的抗?jié)窕圆缓玫膯栴}，是輪胎面膠理想的材料。其發(fā)展正處于穩(wěn)步上升階段。 一、丁苯橡膠的合成技術(shù)進(jìn)展 1．1 乳聚丁苯橡膠的合成技術(shù)進(jìn)展 ESBR的生產(chǎn)技術(shù)在20年代后期逐漸成熟，此后對工藝又進(jìn)行了不斷的改進(jìn)，并朝著裝置大型化方向發(fā)展，自動化控制水平有了明顯的提高，并且己達(dá)到相當(dāng)先進(jìn)的水平。
ESBR在提高聚合反應(yīng)的單體轉(zhuǎn)化率、節(jié)能降耗等方面取得了很大的進(jìn)展，在解決ESBR滾動阻力與抗?jié)窕阅苊軉栴}，優(yōu)化產(chǎn)品性能，適應(yīng)市場需求等方面也得到了突破性進(jìn)展。 美國Goodyear輪胎與橡膠公司不使用溶劑，用含有抗降解劑、金屬失活劑，光敏劑，增效劑，顏料，催化劑和/或促進(jìn)劑的官能化苯乙烯與含有2%-3%離子表面活性劑和平共處0%-70%增塑劑的丁二烯在0-25℃下進(jìn)行乳液共聚，制得含有酰氨基的官能化ESBR。日本Zeon公司通過引入第三單體，開發(fā)出一種生熱低且耐磨、可填充SiO2或炭黑、門尼粘度為10-200的ESBR。 日本JSR公司發(fā)明了一種用兩步法聚合工藝生產(chǎn)中苯乙烯含量的ESBR新方法。美國Xerox公司通過將單體加入聚合釜，引發(fā)聚合，反應(yīng)放熱后用惰性氣體凈化反應(yīng)器，并將聚合溫度升到規(guī)定值的方法，制取了殘余單體含量低的ESBR。日本三菱化成公司用自由基引發(fā)劑和常規(guī)乳液聚合助劑，用兩步聚合工藝制成了結(jié)合苯乙烯含量分布范圍寬、耐磨性和抗?jié)窕员瘸Ｒ?guī)的ESBR好的新型ESBR。日本Lion公司用二元酸雙酯作ESBR的軟化劑，以改善膠料的低溫抓著性。日本住友橡膠工業(yè)公司將接枝有硅烷偶聯(lián)劑的SBR膠乳與一種化合物（如四乙氧基硅烷）混合，通過溶膠凝膠化反應(yīng)而制成一種高強(qiáng)度、高回彈率、低能耗的原位增強(qiáng)ESBR。 1．2 國內(nèi)外溶聚丁苯橡膠合成技術(shù)進(jìn)展 20世紀(jì)50年代末期，美國Philips公司采用鋰引發(fā)陰離子聚合成功地開發(fā)了SSBR，并于1964年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。SSBR的工業(yè)化生產(chǎn)通常使用烷基鋰，主要是以丁基鋰作為引發(fā)劑使用烷烴或環(huán)烷烴為溶劑，醇類為終止劑，四氫呋喃為無規(guī)劑。但由于SSBR的加工性能較差，其應(yīng)用并沒有得到較快的發(fā)展。70年代末期，對輪胎的要求越來越高，對橡膠的結(jié)構(gòu)和性能也提出了更高的要求，加之聚合技術(shù)的進(jìn)步，使SSBR得到較快的發(fā)展。 20世紀(jì)80年代初期，英國的Duniop公司和荷蘭的Shell公司通過高分子設(shè)計(jì)技術(shù)共同開發(fā)了新的低滾動阻力型SSBR產(chǎn)品。荷蘭Shell公司和登錄普輪胎公司共同開發(fā)了新型SSBR產(chǎn)品，日本合成橡膠公司與普利斯通公司共同開發(fā)了新型錫偶聯(lián)SSBR等第二代SSBR產(chǎn)品，這標(biāo)志著SSBR的生產(chǎn)技術(shù)己進(jìn)入了新的階段。 我國SSBR的開發(fā)較晚，1982年北京燕山石化公司研究院對正丁基鋰-四氫呋喃-環(huán)己烷體系的苯乙烯和丁二烯共聚進(jìn)行了小試研究，1984年進(jìn)行了放大試驗(yàn)，1989年研制了一種新型節(jié)能SSBR，1kt級的工業(yè)裝置開發(fā)成功，1996年北京燕山石化公司開發(fā)成功10kt級的SSBR生產(chǎn)線，并與有關(guān)單位合作，在汽車輪胎、自行車胎、膠鞋、雜品和改性瀝青等方面相繼進(jìn)行了應(yīng)用研究。北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院對SSBR的基本物性、加工性能評價(jià)和輪胎胎面配方等方面進(jìn)行了研究。 目前，SSBR己經(jīng)發(fā)展到了第三代，我的發(fā)達(dá)國家己經(jīng)開始研究第四代乃至第五代SSBR。而我國的SSBR生產(chǎn)還停留在第一、二代之間，還有待于進(jìn)一步的深入研究，開發(fā)新品種，增加技術(shù)含量。 1．3 我國丁苯橡膠新技術(shù)的開發(fā) 近年來我國開展了許多丁苯橡膠科研開發(fā)與技術(shù)改革，大連理工大學(xué)化工學(xué)院與燕山石化研究院以正丁基鋰為引發(fā)劑合成了丁二烯-苯乙烯二嵌段共聚物，該共聚物與普通溶聚丁苯橡膠相比，不僅具有良好的物理機(jī)械性能，同時(shí)具有低滾動阻力和高抗?jié)窕阅埽淮送膺�采用由正丁基鋰和二乙烯基苯合成的多螯型引發(fā)劑及SnCl4偶聯(lián)劑等合成了具有寬相對分子質(zhì)量分布、高門尼粘度的溶聚丁苯橡膠，并且采用濕法充油制得了物理機(jī)械性能優(yōu)異的充油丁苯橡膠。蘭州石化公司石化研究院自行研制開發(fā)出了粉末丁苯橡膠制備技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了中試放大，經(jīng)200t/a規(guī)模的中試驗(yàn)證明該技術(shù)凝聚工藝平穩(wěn)，過程易于控制，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，重復(fù)性好，屬國內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用于瀝青改性方面，具有摻混工藝簡單、易于分散、改善瀝青低溫性能的特點(diǎn)，并填補(bǔ)了國內(nèi)粉末丁苯橡膠改性瀝青領(lǐng)域的空白。 另外，山東齊魯石化公司橡膠廠開發(fā)成功新一代環(huán)保型丁苯橡膠，這項(xiàng)產(chǎn)品己經(jīng)達(dá)到歐洲同類產(chǎn)品的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其日試產(chǎn)能力為360噸，待試生產(chǎn)完成之后的日生產(chǎn)能力將達(dá)到500噸，專家認(rèn)為，環(huán)保型丁苯橡膠的問世對于推進(jìn)橡膠產(chǎn)品行業(yè)的環(huán)境保護(hù)具有重要意義。 二、丁苯橡膠的發(fā)展態(tài)勢分析 1、丁苯橡膠生產(chǎn)能力概況 據(jù)世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會估計(jì)，2002年世界丁苯橡膠生產(chǎn)能力為455.8萬噸，其中乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)能力為354萬噸/年。目前世界上己有30余套溶聚丁苯橡膠生產(chǎn)裝置，總生產(chǎn)能力超過100萬噸/年。近十年來，歐美國家的乳聚丁苯橡膠裝置能力過剩，開工率不高，而溶聚丁苯橡膠裝置的開工率則達(dá)80%以上。 我國現(xiàn)有6套SBR生產(chǎn)裝置，其中4套為ESBR生產(chǎn)裝置，2套為SSBR生產(chǎn)裝置，總生產(chǎn)能力41萬噸/年。雖然溶聚丁苯橡膠生產(chǎn)能力所占比例近21.4%，但由于產(chǎn)品質(zhì)量、牌號及生產(chǎn)技術(shù)等多方面原因，占有國內(nèi)很少的市場份額，開工率一直很低。各裝置生產(chǎn)能力、產(chǎn)量及主要產(chǎn)品牌號見表1。
表1 國內(nèi)丁苯橡膠生產(chǎn)裝置能力及產(chǎn)品牌號 萬噸/年
公司 生產(chǎn)能力 產(chǎn)品類別 主要產(chǎn)品牌號
齊魯 13.0 ESBR SBR1500、1502、1712、1778
吉林 8.0 ESBR SBR1500、1502、1712、1778、1503、1706-5
蘭化 4.0 ESBR SBR1500、1502、1503、1712
南通申華 10.0 ESBR SBR1500、1502、1712、1778
燕山石化 3.0 SSBR Y833A、833B、833E、833AX、833BX
茂名石化 3.0 SSBR F1204、1206、375、376、377 2、丁苯橡膠的消費(fèi)狀況 SBR是世界產(chǎn)耗量最大的SR品種，在SBR的世界消耗量中，約有75%用于輪胎和輪胎配件，近20年來，SBR的消費(fèi)比例持續(xù)下降。這主要是原因子午胎的普及率增加，SBR在子午胎中的用量較少、其他膠種的增長較快、與NR的價(jià)格競爭激烈。目前世界SBR產(chǎn)能在450萬噸/年左右，需求量在280萬噸/年左右，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，裝置平均開工率在58%左右。ESBR應(yīng)用主要集中在汽車輪胎、膠管、膠帶、制鞋業(yè)等領(lǐng)域。SSBR還處于開拓市場階段，目前主要用于制鞋業(yè)，在輪胎中尚未正式使用。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，子午線輪胎將有較快的發(fā)展，而子午線輪胎主要用膠為SSBR。2000年子午線輪胎的生產(chǎn)能力達(dá)1.05億條。2010年子午線輪胎產(chǎn)量將達(dá)1.77億條。因此對兼有低滾動阻力和高抗?jié)窕耘c耐磨性的第二代SSBR在輪胎制造中的需求量將進(jìn)一步增加。在不同的國家和地區(qū)，SBR的消費(fèi)結(jié)構(gòu)不同。
2002年1月至7月我國SBR消費(fèi)量達(dá)31.5萬噸比2001年同期增長25.8%，為近年來成長最快的時(shí)期，而同期國內(nèi)SBR銷量為19萬噸，同比僅增長6.0%。遠(yuǎn)低于消費(fèi)量增長，同時(shí)市場占有率也從2001年同期的71.8%下降到60.5%，為近年來最低。但是由于受外銷和出口拉動，橡膠加工業(yè)增長加快、主要NR產(chǎn)膠國達(dá)成一致，減少產(chǎn)量，控制出口，加之受天氣影響，東南亞NR產(chǎn)量減少，帶動了SBR的消費(fèi)。世界丁苯橡膠的消耗量見表2。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，橡膠的消耗量越來越大，合成橡膠的使用比例逐年增加，由于我國路況不斷改進(jìn)和高速公路不斷發(fā)展，車速也在提高，這樣對輪胎的安全性能提出了更高的要求，又由于隨著石油資源的日益短缺和價(jià)格的上漲，節(jié)油又是一個(gè)十分重要的問題，這樣便促使SSBR得到迅速發(fā)展。
3、價(jià)格狀況 1996年以來世界SBR價(jià)格持續(xù)下降，1999年下半年至2000年上半年SBR價(jià)格總體持續(xù)上揚(yáng)，但受多種因素影響，中途漲跌起伏。2001年，受全球經(jīng)濟(jì)衰退的影響，OPEC全年一攬油平均價(jià)僅為23.12美元/桶，比2000年的27.6美元/桶下跌4.48美元/桶，原油價(jià)格的下跌導(dǎo)致上游原料苯乙烯、丁二烯價(jià)格下跌，從而使國際SBR市場因失去支撐而出現(xiàn)同步下滑。2002年由于油價(jià)的上升，帶動了國際SBR價(jià)格的上揚(yáng)。另外，世界SR供大于求、NR產(chǎn)量大量增加、東南亞金融危機(jī)的爆發(fā)、也是造成價(jià)格下降的原因。 1994至1995年，由于國際市場SR價(jià)格上揚(yáng)，國內(nèi)以輪胎加工業(yè)為代表的下游行業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，SBR需求旺盛，市場異常活躍。此后，大量國外產(chǎn)品涌入我國，加上國內(nèi)一些新建、改建裝置相繼投產(chǎn)，供應(yīng)增加，形成了供大于求的局面，從而導(dǎo)致SBR價(jià)格滑落。隨后我國開始經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)性調(diào)整，市場萎縮，再加上東南亞金融危機(jī)、洪澇災(zāi)害的影響以及大量的庫存量等原因。SBR的平均價(jià)格降至7600元/噸，1998年下半年，國家采取了加強(qiáng)海關(guān)監(jiān)管，加大打擊走私力度等措施，減少了SBR進(jìn)口，同時(shí)，國家還出臺了一系列拉動經(jīng)濟(jì)增長的措施，實(shí)行更加積極的財(cái)政政策，啟動內(nèi)需，大幅度地增加固定資產(chǎn)投資，工業(yè)增長速度有所提高，對SR工業(yè)產(chǎn)生了積極影響，SBR價(jià)格基本持穩(wěn)，同時(shí)我國對進(jìn)口的SBR進(jìn)行了反傾銷，并取得了成功，這在一定程度上經(jīng)國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了更大的市場空間。SBR的價(jià)格也一直高居不下，隨著春節(jié)的日益臨近，國內(nèi)丁苯市場成交愈顯清淡，由于預(yù)期需求將繼續(xù)下降，貿(mào)易商及終端用戶都沒有表現(xiàn)出較高的采購興趣，部分地區(qū)價(jià)格略有下滑。市場成交不旺，市場資源充裕，預(yù)計(jì)近期國內(nèi)丁苯膠市場整體滑落，市場價(jià)格將穩(wěn)步走低，部分貿(mào)易商認(rèn)為春節(jié)過后，隨著下游生產(chǎn)的恢復(fù)會出現(xiàn)一個(gè)采購高峰期，丁苯橡膠市場將視原料市場的振幅而展開調(diào)整，向上拉升將有阻力。但是丁苯市場供不足需的局面仍然主導(dǎo)著市場格局。 4、市場前景分析及預(yù)測 2003年我國丁苯橡膠表觀消費(fèi)量為55.93 萬噸，與2002年基本持平，這并不意味著國內(nèi)丁苯橡膠市場己經(jīng)飽和，而是在多種條件下形成的一種表面現(xiàn)象。 乳聚丁苯橡膠經(jīng)過十幾年來與溶聚丁苯橡膠的抗衡，證明仍具有較強(qiáng)的生命力。尤其是近年來國外有些企業(yè)在提高乳聚丁苯橡膠的綜合性能研究方面取得了突破性進(jìn)展，如美國固特異公司2002~2003年在美國、歐洲、日本及我國公司公開的專利中提出，采用新的乳聚丁苯橡膠工藝制得的乳聚丁苯橡膠用于制備高性能輪胎優(yōu)于溶聚丁苯橡膠。北美地區(qū)2001年乳聚丁苯橡膠消耗量降低4.7%，但據(jù)IISRP預(yù)測，在未來幾年內(nèi)北美地區(qū)的乳聚丁苯橡膠消耗量有所恢復(fù)，將以年均1%的速率增長。 據(jù)國際合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會預(yù)測，2000-2005年全球橡膠消費(fèi)增長率為2.6%，到2005年全球橡膠總消費(fèi)量將達(dá)到1741.6萬噸。合成橡膠消費(fèi)增長率預(yù)計(jì)為3.5%，到2005年消費(fèi)量為941.5萬噸，不包括TPE和羧基丁苯膠乳。預(yù)計(jì)合成膠消費(fèi)增長最快的將是我國和獨(dú)聯(lián)體，分別為12.2%和5.8%。預(yù)計(jì)增長最快的膠種則是乙丙橡膠，增長率為3.7%，其次為丁苯橡膠。但從我國汽車、輪胎工業(yè)及其它橡膠加工業(yè)的發(fā)展情況來看，IISRP對我國合成橡膠消耗量的預(yù)測有些保守。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)2005年我國將新增子午胎產(chǎn)能7000萬條；國家正在實(shí)施的三峽工程、南水北調(diào)工程、西氣東輸工程及北京奧運(yùn)會，總投資10000億元，這將給工程胎及各種膠管、膠帶帶來巨大的潛在市場。此外，制鞋及其它橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Χ”较鹉z的需求量也將有較大增長，預(yù)計(jì)2005年丁苯橡膠需求量將達(dá)到63萬-64萬噸，年均增長率5%以上。 隨著我國加入WTO，汽車進(jìn)口關(guān)稅降低，國內(nèi)汽車工業(yè)及輪胎業(yè)將面臨著更大的挑戰(zhàn)，尤其是受世界經(jīng)濟(jì)不景氣的影響，中國輪胎及橡膠制造業(yè)的出口難度加大，有可能導(dǎo)致SBR消費(fèi)量增長速度減緩，但從長遠(yuǎn)來看，國內(nèi)丁苯膠市場仍將保持較大比例的增長。同時(shí)，隨著外資企業(yè)在我國投資規(guī)模的加大以及我國汽車工業(yè)及高速公路的發(fā)展，高性能輪胎的需求量將會逐步增加，尤其是“費(fèi)改稅”政策的實(shí)施，SSBR用于輪胎的節(jié)能、安全、舒適的特點(diǎn)將會愈加受到人們的關(guān)注和青睞。外資企業(yè)也會根據(jù)市場的需要在輪胎配方中使用SSBR，如大連固特異公司計(jì)劃在5年內(nèi)投資1.2億美元將其子午胎生產(chǎn)能力由190萬條擴(kuò)能至530萬條，擴(kuò)能部分主要用于生產(chǎn)高性能輪胎。這樣將使國內(nèi)溶聚丁苯橡膠的需求量達(dá)到7萬噸。總的發(fā)展趨勢是溶聚丁苯橡膠將逐漸成為丁苯橡膠的發(fā)展重點(diǎn)。 三、發(fā)展建議 1、適當(dāng)提高乳聚丁苯橡膠的生產(chǎn) 雖然溶聚丁苯橡膠（SSBR）是一種相對ESBR的高性能合成橡膠，但它不能等同于ESBR，也不能完全取代ESBR。目前ESBR產(chǎn)品中充油品牌的數(shù)量不到發(fā)達(dá)國家平均水平的1/3，說明國內(nèi)充油丁苯橡膠仍然有一定的市場容量。從未來可以預(yù)見的市場走勢看，由于苯乙烯國際報(bào)價(jià)高于丁二烯，對耗苯乙烯較少的充油牌號產(chǎn)品來說相對有利，加之國產(chǎn)丁苯橡膠平均交易價(jià)格與國際充油丁苯橡膠報(bào)價(jià)進(jìn)一步接近，增加了橡膠加工企業(yè)同等條件下優(yōu)先選用國產(chǎn)充油丁苯橡膠的傾向。并且國內(nèi)企業(yè)也應(yīng)該在產(chǎn)品和牌號上面加大科研力度，完善產(chǎn)品牌號，增加產(chǎn)品的技術(shù)含量。 2、加強(qiáng)上中下游優(yōu)化、合作、降低產(chǎn)品成本 對上游應(yīng)通過優(yōu)化化工輕油的生產(chǎn)、運(yùn)輸和配置、降低操作費(fèi)用來降低丁二烯、苯乙烯、填充油等丁苯橡膠基本原料的成本。對丁苯橡膠生產(chǎn)廠應(yīng)通過優(yōu)化工藝操作、提高目的產(chǎn)品收率、節(jié)能、降耗來降低國產(chǎn)丁苯橡膠生產(chǎn)成本。 3、營造良好的政策環(huán)境 隨著“入世”和政府職能機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，政府調(diào)節(jié)宏觀經(jīng)濟(jì)政策的客觀要求及調(diào)節(jié)難度都在增加，考慮到丁苯橡膠行業(yè)的戰(zhàn)略地位及我國丁苯橡膠生產(chǎn)、加工行業(yè)的現(xiàn)狀，建議國家有關(guān)職能部門，參照國際慣例，制定相應(yīng)對策措施（如反傾銷），同時(shí)進(jìn)一步嚴(yán)格規(guī)范來進(jìn)料加工和邊境貿(mào)易管理，強(qiáng)化打擊走私力度，為提高國產(chǎn)丁苯橡膠的市場占有率提供良好的政策環(huán)境。 |
