摘 要:近来来我国丁苯橡胶产能增长过快,且产品同质化严重,产业发展遇到瓶颈。本文首先从丁苯橡胶的生产工艺和生产现状出发,分析了该产业将来发展的趋势,其次通过市场情况认为现有的产业模式将会面对很大的压力,接着综述了目前针对丁苯橡胶的研究热点,最后,对我国丁苯橡胶产业的发展提出了相应的建议。
关键词:丁苯橡胶;产业;现状;建议
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.202
丁苯橡胶(SBR)因其优良的耐热、耐磨、耐老化、硫化等性能而被应用于轮胎、输送胶带、医疗器具、电线电缆等领域,而随着对其研究的深入,不断地在性能与应用范围上取得新的进展,成为最大的通用橡胶品种。目前我国共有16家SBR生产厂商,产能近180万吨/年,约占全球总产能的四分之一,因此对我国丁苯橡胶产业的现状进行研究,梳理存在的问题,并对其发展提出合理的建议,具有十分重要的现实意义。
1 生产现状
按照生产工艺的不同,SBR可分为乳液聚合SBR(ESBR)和溶液聚合SBR(SSBR)两种,ESBR于1937年投入工业生产,主要采用自由基聚合的方式,无论何种牌号,丁二烯的结构含量相对固定,顺式-1,4丁二烯的结构含量约为12%,反式-1,4丁二烯的结构含量约为68.5%,1,2-丁二烯的结构含量约为19.5%,所以ESBR的产品线相对较窄,性能比较单一,难以根据具体要求进行相应的调整。而作为上世纪60年代才研发出来的橡胶品种,SSBR采用的是阴离子聚合的方式,三种丁二烯的结构含量可以根据性能能要求加以调节。另外,由于阴离子聚合的特点,丁二烯与苯乙烯在聚合时具有不同的表观竞聚率,在不加调整的情况下丁二烯比苯乙烯优先参加聚合反应,因此可以生成长序列的丁二烯与苯乙烯的嵌段聚合物。而加入调节剂改变两种单体的竞聚率后则可实现丁二烯与苯乙烯的无规分布,生产出无规共聚的SSBR。由于阴离子溶液聚合可以实现聚合物的结构多样性,在生产时可以通过配方、助剂的、反应条件的调整生产出不同结构、不同性能的SSBR以及其他的丁二烯与苯乙烯的共聚产品。所以优质的SSBR具有滚动阻力低、抗湿滑性能好、收缩较小、易加工等特点,并且更适合于新型优质轮胎,所以在今后一段时间里,ESBR的市场前景将会受到SSBR的压制。而目前我国16家SBR生产厂商中,ESBR占11家,总产能145万吨/年,SSBR仅占5家,总产能32.7万吨/年,尽管生产规模很大,但由于产品种类较少,同质化严重,质量与进口产品相比还存在差距,每年不仅有75万吨的产能被浪费或转做它用,而且很大一部分的市场份额还得依赖进口。
2 市场现状
全球有四分之三的SBR用于轮胎制品,作为人口最多的国家,我国汽车产销量已连续九年蝉联全球第一,形成了对SBR的巨大需求,2016年我国又颁布了《轮胎标签管理规定实施细则》(试行),尽管在立法层面上并未规定轮胎标签制度的强制性,但在欧美等大市场的引导下,强制性的轮胎标签制度是大势所趋。所以国内各大轮胎生产商纷纷开始对于高湿干地抓着性能和绿色环保轮胎的研究和生产,对于高性能SSBR的需求也水涨船高,其中关键的原材料也多依靠国际市场。因此目前我国的SBR市场呈现出中低端产品竞争激烈,高端产品供不应求,反倾销措施即将被取消的局面,对国内SBR行业将产生很大的压力。
3 研发热点
基于对提高产品性能,争夺市场份额的共同目标,在研发高性能SBR的领域内已硕果累累。首先是炭黑-丁苯橡胶母炼胶,它是由高比例的炭黑和丁苯橡胶胶乳共混而成。因为是在胶乳状态下进行共混,这一共混体系的填充性、分散性、相容性都大大优于传统密炼机的混合效果,并在实际使用中展现出了优良的性能,除了轮胎之外,这种新型共混体系还可用于制动胶管、特殊条件给排水、胶带运输机等领域;还有以预交联方式改性ESBR的新产品,即在ESBR聚合过程中加入能改变其微观结构的第三单体,如硅烷、胺、酯等,这些单体能为ESBR提供反应活性基团,改善其与炭黑、白炭黑的相容性,进而改善胶料的性能;对于SSBR新产品的研究主要集中在以异戊二烯为第三单体的三元共聚橡胶SIBR,以改善产品的环保性和抗湿滑性,在生产工艺方面则集中于催化剂、调节剂、改性剂等方面。
4 我国SBR产业的发展建议
进入二十一世纪以来我国的SBR产业迅速扩张,生产能力激增过度,导致产能与市场的不对等,而且各个厂家的技术工艺相似,产品同质化严重,缺乏明确层次分布,企业之间竞争激烈,但在面对国外优质产品时却暴露出性能差距,彼此之间只能通过降价来争抢市场,利润水平一降再降,最后只能导致减产、停产。所以要强化国内的SBR产业的竞争力,鼓励良性竞争,建议国内SBR企业注重以下几点。
首先,对产品进行划分,专注于各个产品的特性化发展。尽管新近投产的装置在工艺上有所改进,但产品依然属于通用系列,与老旧装置的产品相比并没有显著的提升,导致市场上产品同质化严重,竞争激烈。所以各企业应当加大开发新产品的力度,如高性能炭黑母炼胶、环保型充油丁苯橡胶等,以占领新市场取代争夺老市场。
其次,把严质量关。与国外优良产品相比,差距的来源之一就是生产原料、助剂,国外企业对此有着严格的标准,从原料的纯度,生产过程的控制,一直到产品的质检等各个环节都可称之为严苛,不仅保证产品的质量,而且各批次产品之间也几无差异,但我国各企业在这一方面做得还远远不够。
最后,重视产品加工应用研究,强化技术服务。真正能反应产品质量的是市场,所以各企业应对产品的加工特性、使用性能等指标进行全面的检测和评价,为下游企业提供技术服务和推广指南,全面提升SBR的生产与应用技术水平。
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作者简介:江羿锋(1988-),男,陕西大荔人,本科,讲师,研究方向:高分子材料与工程。