溶聚丁苯膠行業(yè)綜述

國內(nèi)合成膠行業(yè)時下正在醞釀新建多套溶聚丁苯膠生產(chǎn)裝置。如果這些裝置建成投產(chǎn)，國內(nèi)溶聚丁苯膠年產(chǎn)能力將達到20萬～25萬噸。 國內(nèi)市場溶聚丁苯膠容量到底有多大，應(yīng)不應(yīng)該集中建設(shè)新項目，已引起業(yè)界廣泛關(guān)注。本文集中反映了業(yè)界具有代表性的兩種意見。希望借此為國內(nèi)企業(yè)提供有益參考。 一、為節(jié)省能源，改善環(huán)境，溶聚丁苯膠應(yīng)加速發(fā)展 目前，世界乳聚丁苯膠年產(chǎn)能力已達到435萬噸，約占合成膠總產(chǎn)能的40%；但年產(chǎn)量僅200萬噸左右，約占合成膠總產(chǎn)量的18%。乳聚丁苯膠產(chǎn)能在世界范圍內(nèi)已嚴重過剩。而世界溶聚丁苯膠目前的年產(chǎn)能力為80萬噸，年產(chǎn)量65萬噸以上，裝置開工率達80%以上。從1990～2002年，世界溶聚丁苯膠產(chǎn)量年均增速為4.8%，而乳聚丁苯膠沒有增長。 乳聚丁苯膠雖然生產(chǎn)技術(shù)成熟，加工性能好，適用性強，但也存在工藝流程長、產(chǎn)品性能有局限、對環(huán)境污染嚴重等問題；而溶聚丁苯膠雖然在20世紀60年代中才問世，但技術(shù)進展很快，目前世界上已發(fā)展到第三代產(chǎn)品。 第一代溶聚丁苯膠在彈性、生熱、滾動阻力和耐磨性能等方面就優(yōu)于乳聚丁苯膠，但抗?jié)窕�和加工性能不如乳聚丁苯膠。80年代初，由于對陰離子活性聚合物特征和微觀結(jié)構(gòu)的研究取得進展，采用偶聯(lián)和端基改性技術(shù)調(diào)節(jié)分子序列結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了第二代溶聚丁苯膠，解決了滾動阻力與抗?jié)窕�性的矛盾；在輪胎�?yīng)用，輪胎的節(jié)能和安全性能都獲得改善，并保持了較好的耐磨和加工性能。到80年代末，借助動態(tài)力學性能的集成優(yōu)化概念，世界上出現(xiàn)了序列分布多元化的第三代溶聚丁苯膠，集成橡膠（SLBR）就是典型代表，其強度比第二代溶聚丁苯膠有所改善。不過，目前大量使用的仍是第二代產(chǎn)品，美國固特異公司生產(chǎn)的SLBR只供本公司輪胎廠使用。世界溶聚丁苯膠與乳聚丁苯膠產(chǎn)量的比例是逐年提高的，由1990年的18%提到目前的32%以上，足以表明溶聚丁苯膠的發(fā)展趨勢是毋庸置疑的。 在我國，目前對溶聚丁苯膠的發(fā)展仍存在不同看法。從發(fā)展現(xiàn)狀看，形勢也容不樂觀。目前國內(nèi)溶聚丁苯膠年產(chǎn)能力為6萬噸，主要采用燕山石化自己開發(fā)的生產(chǎn)技術(shù)和茂名石化引進的國外生產(chǎn)技術(shù)。但2003年全國總產(chǎn)量僅0.95萬噸，溶聚丁苯膠與乳聚丁苯膠產(chǎn)量比例僅2.4%，而1998年為7.2%，呈下降趨勢，與世界發(fā)展趨勢形成明顯反差。這到底是什么原因呢？筆者認為主要有如下幾點： 第一，與我國經(jīng)濟發(fā)展水平有關(guān)。國內(nèi)汽車工業(yè)經(jīng)過多年徘徊，到2002年才進入高速發(fā)展階段。作為一個國家發(fā)達程度重要標志的轎車，國內(nèi)產(chǎn)量到2003年才突破200萬輛，首次占汽車總產(chǎn)量的45%，而轎車子午胎的耗膠量僅占全國輪胎耗膠量的10%左右。在轎車子午胎中，高性能子午胎比例則更低，從而影響到對溶聚丁苯膠的需求。 第二，乳聚丁苯膠、SBS在我國尚處于市場增長期。從1998～2003年，國內(nèi)乳聚丁苯膠產(chǎn)量年均增長達12%，生產(chǎn)乳聚丁苯膠的廠家均忙于擴大產(chǎn)能；而SBS從1998～2003年，年均增長率高達36%，需求旺盛，生產(chǎn)廠家將溶聚丁苯膠生產(chǎn)線用于生產(chǎn)SBS，以滿足需求。 第三，國內(nèi)現(xiàn)在生產(chǎn)的溶聚丁苯膠品種、牌號單一，難以滿足不同用戶需求。如充油型溶聚丁苯膠、高乙烯基含量溶聚丁苯膠等急需品種均處空白，對溶聚丁苯膠的技術(shù)服務(wù)亟待改善。 那么，溶聚丁苯膠在我國是否就不會發(fā)展？其市場前景又如何呢？ 21世紀是環(huán)保時代，隨著我國汽車工業(yè)和高速公路迅速發(fā)展，能源和環(huán)保顯得越來越重要。降低輪胎滾動阻力，以利于減少汽車燃料消耗和對環(huán)境的污染，已迫在眉睫。同時，對輪胎高速安全性能的要求更是放在首位，高性能子午胎在我國必將繼續(xù)發(fā)展。而溶聚丁苯膠是滿足這些性能的較理想材料。因此，發(fā)展溶聚丁苯膠勢在必行。 根據(jù)我國輪胎行業(yè)發(fā)展情況，2005年輪胎總需求量將達1.9億條，其中子午胎將接近1億條；而到2010年，國內(nèi)輪胎總需求量預(yù)計約2.6億條，其中子午胎約1.9億條，轎車子午胎將占1.2億條左右。屆時，轎車子午胎年耗膠量將增加到50萬噸左右，占輪胎總耗膠量的比例將提高到20%。其中，轎車子午胎胎面膠耗丁苯膠以每條約1.5千克計，丁苯膠耗用量將達到18萬噸。在丁苯膠中，至少有40%采用溶聚丁苯膠，僅此一項就需溶聚丁苯膠7.2萬噸。此外，有些輪胎企業(yè)在載重斜交胎中也采用溶聚丁苯膠，以降低輪胎升溫，延長輪胎使用壽命。膠鞋行業(yè)是我國橡膠工業(yè)第二耗膠大戶，淺色鞋底也將采用溶聚丁苯膠�？傊�，其市場前景非常廣闊。 但不同產(chǎn)品選用溶聚丁苯膠的牌號也不盡相同。合成膠生產(chǎn)企業(yè)要適應(yīng)多規(guī)格小批量的需求，建議與使用單位密切合作，開發(fā)有針對性的品種、牌號，如不同油品、不同充油量的充油型，不同乙烯基、苯乙烯含量的溶聚丁苯膠；降低溶聚丁苯膠生產(chǎn)成本，進一步開拓潛在市場，使我國溶聚丁苯膠產(chǎn)量盡快提升到目前全球平均比例30%以上，為節(jié)能能源，改善環(huán)境作出貢獻。 二、溶聚丁苯膠發(fā)展應(yīng)結(jié)合國家環(huán)保發(fā)展、產(chǎn)業(yè)消費量循序漸進 合成膠有50%用于輪胎工業(yè)。汽車和輪胎工業(yè)技術(shù)進步，直接影響合成膠技術(shù)的發(fā)展方向。 從斜交胎到子午胎，再到高性能輪胎和綠色輪胎，輪胎工業(yè)對合成膠的性能提出了越來越高的要求，既要求有低的滾動阻力（有利于輪胎節(jié)能），又要求有很好的抗?jié)窕�性能（保證車輛行駛安全），還要求有很好的耐磨和其他綜合性能。而目前大量使用的乳聚丁苯膠、順丁膠和天然膠等品種都只能滿足其中部分要求。 乳聚丁苯膠綜合物性優(yōu)良，質(zhì)量穩(wěn)定，且加工性能、硫化膠物性和使用性能均接近天然膠，而其抗?jié)窕�性能遠勝于順丁膠，耐熱、耐磨、耐老化、抗?jié)窕�性能�?yōu)于天然膠，易于塑煉加工，因此常與天然膠摻混或單獨使用，是合成膠中產(chǎn)量最高、消耗量最大的品種，其中約2/3用于輪胎生產(chǎn)。 但乳聚丁苯膠由于滾動阻力大，生膠強度和粘接性能都低于天然膠，因此在高性能輪胎中的使用比例有所下降。這也使其在發(fā)展國家中產(chǎn)能過剩。 采用陰離子溶液聚合技術(shù)合成的溶聚丁苯膠與乳聚丁苯膠相比，其聚合物性能有更多的可調(diào)性，不但可調(diào)節(jié)其苯乙烯結(jié)合量，還可以調(diào)節(jié)丁二烯單元微觀結(jié)構(gòu)和苯乙烯單元序列分布，從而使溶聚丁苯膠在滾動阻力、抗?jié)窕�、磨耗、牽引力之間建立最佳平衡有了可能。發(fā)達國家開發(fā)的第二代和第三代溶聚丁苯膠，其滾動阻力比乳聚丁苯膠低20%～30%，濕抓著力和耐磨耗性能分別提高3%和10%，因此成為高性能輪胎面用膠的主要膠種之一。 但溶聚丁苯膠的生產(chǎn)成本比乳聚丁苯膠高17%，而且各生產(chǎn)商所生產(chǎn)的產(chǎn)品之間尚無很好的互換性，因此即使在發(fā)達國家，輪胎生產(chǎn)商目前也只是把溶聚丁苯膠的使用限制在乳聚丁苯膠不能滿足要求的產(chǎn)品方面。 以歐洲為例，轎車子午胎胎面用膠并不是全部采用溶聚丁苯膠，而是按輪胎級別采用不同的膠種：S級（180千米～190千米/時）及更低速度的輪胎胎面用膠幾乎只采用充油乳聚丁苯膠和少量順丁膠，因其性能已能滿足要求而且價格便宜；H級（210千米/時）輪胎胎面則采用充油乳聚丁苯膠SBR1712和SBR1721并用，后者苯乙烯含量為40%；V級和Z級（240千米/時及以上）即高性能輪胎才采用溶聚丁苯膠、乙烯基聚丁二烯橡膠等高性能合成膠。 國外已建成溶聚丁苯膠生產(chǎn)裝置的規(guī)模，除了極少數(shù)公司達到10萬噸/年外，大部分僅為2萬～5萬噸/年，有的是既可生產(chǎn)溶聚丁苯膠、又可生產(chǎn)SBS和聚丁二烯橡膠的柔性裝置，其中溶聚丁苯膠產(chǎn)能與同一公司乳聚丁苯膠生產(chǎn)裝置的規(guī)模相差甚遠。如日本最大的合成橡膠公司JSR開發(fā)了性能很好的溶聚丁苯膠SL系列，但其產(chǎn)能僅2.萬噸/年，而其乳聚丁苯膠產(chǎn)能為22萬噸/年；美國固特異公司開發(fā)的第三代溶聚丁苯膠（SLBR），產(chǎn)能為5萬噸/年，而其乳聚丁苯膠產(chǎn)能為28.5萬噸年。這表明，即使是性能最好的溶聚丁苯膠，其應(yīng)用市場在目前還有一定限度。而乳聚丁苯膠雖然在性能上滿足不了高性能輪胎的要求，但在大量銷售的普通子午胎中還有很大的市場。 西歐、北美和日本已完成輪胎的子午化，而且正迅速向高性能、綠色和智能化方向發(fā)展，環(huán)保要求遠較我國嚴格，道路水平、車速遠高于我國，美國還實行不斷強化的汽車節(jié)能法規(guī)，強制汽車必須采用節(jié)能型合成膠。在這樣的背景下，其溶聚丁苯膠產(chǎn)能只占丁苯膠總產(chǎn)能的18%～20%，消費量占丁苯膠總消費量的25%～30%。 我國至2003年輪胎子午化率僅48%，而且主要由轎車胎構(gòu)成，但目前轎車胎用膠僅占輪胎總用膠量的10%左右。我國環(huán)保要求還遠沒有達到發(fā)達國家水平，對汽車節(jié)能的法規(guī)還很不完善，高速公路雖然發(fā)展很快，但同時還存在31萬千米的三級公路、80萬千米的四級公路和36萬千米的等外公路，因此輪胎的使用條件遠比發(fā)達國家復(fù)雜。我國目前的車速絕大部分都能滿足要求。目前我國現(xiàn)有6萬噸溶聚丁苯膠年產(chǎn)能力，其中3萬噸采用進口技術(shù)生產(chǎn)，但實際由于市場原因每年只生產(chǎn)不到1萬噸。 筆者認為，我國近期再新建20萬噸/年溶聚丁苯膠生產(chǎn)裝置要慎重。如果上述能力形成，我國溶聚丁苯膠在2010年的產(chǎn)能將達到25萬噸，而屆時丁苯膠需求量為70萬噸，而屆時丁苯膠需求量為70萬噸，產(chǎn)能為77萬噸，溶聚丁苯膠的產(chǎn)能將占丁苯膠總產(chǎn)能的34%，占消費量的37%，將超過美國、西歐和日本。然而，根據(jù)我國的條件不可能有這樣大的需求量，其結(jié)果將使新建裝置不能發(fā)揮應(yīng)有作用。 溶聚丁苯膠不能完全取代乳聚丁苯膠，兩者的比例應(yīng)隨著高速公路和高性能汽車及高性能輪胎的發(fā)展、環(huán)保和節(jié)能要求的加速不斷調(diào)整。