溶聚丁苯膠行業(yè)綜述

國(guó)內(nèi)合成膠行業(yè)時(shí)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(guó)內(nèi)溶聚丁苯膠年產(chǎn)能力將達(dá)到20萬(wàn)～25萬(wàn)噸。 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(xiàng)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(jiàn)。希望借此為國(guó)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(dá)到435萬(wàn)噸，約占合成膠總產(chǎn)能的40%；但年產(chǎn)量?jī)H200萬(wàn)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(yán)重過(guò)剩。而世界溶聚丁苯膠目前的年產(chǎn)能力為80萬(wàn)噸，年產(chǎn)量65萬(wàn)噸以上，裝置開(kāi)工率達(dá)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(méi)有增長(zhǎng)。 乳聚丁苯膠雖然生產(chǎn)技術(shù)成熟，加工性能好，適用性強(qiáng)，但也存在工藝流程長(zhǎng)、產(chǎn)品性能有局限、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題；而溶聚丁苯膠雖然在20世紀(jì)60年代中才問(wèn)世，但技術(shù)進(jìn)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(dòng)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(duì)陰離子活性聚合物特征和微觀結(jié)構(gòu)的研究取得進(jìn)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(dòng)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(dòng)態(tài)力學(xué)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(qiáng)度比第二代溶聚丁苯膠有所改善。不過(guò)，目前大量使用的仍是第二代產(chǎn)品，美國(guó)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(shì)是毋庸置疑的。 在我國(guó)，目前對(duì)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(shì)也容不樂(lè)觀。目前國(guó)內(nèi)溶聚丁苯膠年產(chǎn)能力為6萬(wàn)噸，主要采用燕山石化自己開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)技術(shù)和茂名石化引進(jìn)的國(guó)外生產(chǎn)技術(shù)。但2003年全國(guó)總產(chǎn)量?jī)H0.95萬(wàn)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(shì)，與世界發(fā)展趨勢(shì)形成明顯反差。這到底是什么原因呢？筆者認(rèn)為主要有如下幾點(diǎn)： 第一，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有關(guān)。國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)經(jīng)過(guò)多年徘徊，到2002年才進(jìn)入高速發(fā)展階段。作為一個(gè)國(guó)家發(fā)達(dá)程度重要標(biāo)志的轎車，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量到2003年才突破200萬(wàn)輛，首次占汽車總產(chǎn)量的45%，而轎車子午胎的耗膠量?jī)H占全國(guó)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(duì)溶聚丁苯膠的需求。 第二，乳聚丁苯膠、SBS在我國(guó)尚處于市場(chǎng)增長(zhǎng)期。從1998～2003年，國(guó)內(nèi)乳聚丁苯膠產(chǎn)量年均增長(zhǎng)達(dá)12%，生產(chǎn)乳聚丁苯膠的廠家均忙于擴(kuò)大產(chǎn)能；而SBS從1998～2003年，年均增長(zhǎng)率高達(dá)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(guó)內(nèi)現(xiàn)在生產(chǎn)的溶聚丁苯膠品種、牌號(hào)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(duì)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(guó)是否就不會(huì)發(fā)展？其市場(chǎng)前景又如何呢？ 21世紀(jì)是環(huán)保時(shí)代，隨著我國(guó)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(lái)越重要。降低輪胎滾動(dòng)阻力，以利于減少汽車燃料消耗和對(duì)環(huán)境的污染，已迫在眉睫。同時(shí)，對(duì)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(guó)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(shì)在必行。 根據(jù)我國(guó)輪胎行業(yè)發(fā)展情況，2005年輪胎總需求量將達(dá)1.9億條，其中子午胎將接近1億條；而到2010年，國(guó)內(nèi)輪胎總需求量預(yù)計(jì)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(shí)，轎車子午胎年耗膠量將增加到50萬(wàn)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(jì)，丁苯膠耗用量將達(dá)到18萬(wàn)噸。在丁苯膠中，至少有40%采用溶聚丁苯膠，僅此一項(xiàng)就需溶聚丁苯膠7.2萬(wàn)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(zhǎng)輪胎使用壽命。膠鞋行業(yè)是我國(guó)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(chǎng)前景非常廣闊。 但不同產(chǎn)品選用溶聚丁苯膠的牌號(hào)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(kāi)發(fā)有針對(duì)性的品種、牌號(hào)，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(jìn)一步開(kāi)拓潛在市場(chǎng)，使我國(guó)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(xiàn)。 二、溶聚丁苯膠發(fā)展應(yīng)結(jié)合國(guó)家環(huán)保發(fā)展、產(chǎn)業(yè)消費(fèi)量循序漸進(jìn) 合成膠有50%用于輪胎工業(yè)。汽車和輪胎工業(yè)技術(shù)進(jìn)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(duì)合成膠的性能提出了越來(lái)越高的要求，既要求有低的滾動(dòng)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(yuǎn)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(dú)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(dòng)阻力大，生膠強(qiáng)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(guó)家中產(chǎn)能過(guò)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(dòng)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(dá)國(guó)家開(kāi)發(fā)的第二代和第三代溶聚丁苯膠，其滾動(dòng)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(wú)很好的互換性，因此即使在發(fā)達(dá)國(guó)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(jí)別采用不同的膠種：S級(jí)（180千米～190千米/時(shí)）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(jià)格便宜；H級(jí)（210千米/時(shí)）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(jí)和Z級(jí)（240千米/時(shí)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(guó)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(dá)到10萬(wàn)噸/年外，大部分僅為2萬(wàn)～5萬(wàn)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(yuǎn)。如日本最大的合成橡膠公司JSR開(kāi)發(fā)了性能很好的溶聚丁苯膠SL系列，但其產(chǎn)能僅2.萬(wàn)噸/年，而其乳聚丁苯膠產(chǎn)能為22萬(wàn)噸/年；美國(guó)固特異公司開(kāi)發(fā)的第三代溶聚丁苯膠（SLBR），產(chǎn)能為5萬(wàn)噸/年，而其乳聚丁苯膠產(chǎn)能為28.5萬(wàn)噸年。這表明，即使是性能最好的溶聚丁苯膠，其應(yīng)用市場(chǎng)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(chǎng)。 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(yuǎn)較我國(guó)嚴(yán)格，道路水平、車速遠(yuǎn)高于我國(guó)，美國(guó)還實(shí)行不斷強(qiáng)化的汽車節(jié)能法規(guī)，強(qiáng)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(fèi)量占丁苯膠總消費(fèi)量的25%～30%。 我國(guó)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(guó)環(huán)保要求還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，對(duì)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(shí)還存在31萬(wàn)千米的三級(jí)公路、80萬(wàn)千米的四級(jí)公路和36萬(wàn)千米的等外公路，因此輪胎的使用條件遠(yuǎn)比發(fā)達(dá)國(guó)家復(fù)雜。我國(guó)目前的車速絕大部分都能滿足要求。目前我國(guó)現(xiàn)有6萬(wàn)噸溶聚丁苯膠年產(chǎn)能力，其中3萬(wàn)噸采用進(jìn)口技術(shù)生產(chǎn)，但實(shí)際由于市場(chǎng)原因每年只生產(chǎn)不到1萬(wàn)噸。 筆者認(rèn)為，我國(guó)近期再新建20萬(wàn)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(guó)溶聚丁苯膠在2010年的產(chǎn)能將達(dá)到25萬(wàn)噸，而屆時(shí)丁苯膠需求量為70萬(wàn)噸，而屆時(shí)丁苯膠需求量為70萬(wàn)噸，產(chǎn)能為77萬(wàn)噸，溶聚丁苯膠的產(chǎn)能將占丁苯膠總產(chǎn)能的34%，占消費(fèi)量的37%，將超過(guò)美國(guó)、西歐和日本。然而，根據(jù)我國(guó)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。