溶聚丁苯胶行业综述

国内合成胶行业时下正在酝酿新建多套溶聚丁苯胶生产装置。如果这些装置建成投产，国内溶聚丁苯胶年产能力将达到20万～25万吨。 国内市场溶聚丁苯胶容量到底有多大，应不应该集中建设新项目，已引起业界广泛关注。本文集中反映了业界具有代表性的两种意见。希望借此为国内企业提供有益参考。 一、为节省能源，改善环境，溶聚丁苯胶应加速发展 目前，世界乳聚丁苯胶年产能力已达到435万吨，约占合成胶总产能的40%；但年产量仅200万吨左右，约占合成胶总产量的18%。乳聚丁苯胶产能在世界范围内已严重过剩。而世界溶聚丁苯胶目前的年产能力为80万吨，年产量65万吨以上，装置开工率达80%以上。从1990～2002年，世界溶聚丁苯胶产量年均增速为4.8%，而乳聚丁苯胶没有增长。 乳聚丁苯胶虽然生产技术成熟，加工性能好，适用性强，但也存在工艺流程长、产品性能有局限、对环境污染严重等问题；而溶聚丁苯胶虽然在20世纪60年代中才问世，但技术进展很快，目前世界上已发展到第三代产品。 第一代溶聚丁苯胶在弹性、生热、滚动阻力和耐磨性能等方面就优于乳聚丁苯胶，但抗湿滑和加工性能不如乳聚丁苯胶。80年代初，由于对阴离子活性聚合物特征和微观结构的研究取得进展，采用偶联和端基改性技术调节分子序列结构，出现了第二代溶聚丁苯胶，解决了滚动阻力与抗湿滑性的矛盾；在轮胎应用，轮胎的节能和安全性能都获得改善，并保持了较好的耐磨和加工性能。到80年代末，借助动态力学性能的集成优化概念，世界上出现了序列分布多元化的第三代溶聚丁苯胶，集成橡胶（SLBR）就是典型代表，其强度比第二代溶聚丁苯胶有所改善。不过，目前大量使用的仍是第二代产品，美国固特异公司生产的SLBR只供本公司轮胎厂使用。世界溶聚丁苯胶与乳聚丁苯胶产量的比例是逐年提高的，由1990年的18%提到目前的32%以上，足以表明溶聚丁苯胶的发展趋势是毋庸置疑的。 在我国，目前对溶聚丁苯胶的发展仍存在不同看法。从发展现状看，形势也容不乐观。目前国内溶聚丁苯胶年产能力为6万吨，主要采用燕山石化自己开发的生产技术和茂名石化引进的国外生产技术。但2003年全国总产量仅0.95万吨，溶聚丁苯胶与乳聚丁苯胶产量比例仅2.4%，而1998年为7.2%，呈下降趋势，与世界发展趋势形成明显反差。这到底是什么原因呢？笔者认为主要有如下几点： 第一，与我国经济发展水平有关。国内汽车工业经过多年徘徊，到2002年才进入高速发展阶段。作为一个国家发达程度重要标志的轿车，国内产量到2003年才突破200万辆，首次占汽车总产量的45%，而轿车子午胎的耗胶量仅占全国轮胎耗胶量的10%左右。在轿车子午胎中，高性能子午胎比例则更低，从而影响到对溶聚丁苯胶的需求。 第二，乳聚丁苯胶、SBS在我国尚处于市场增长期。从1998～2003年，国内乳聚丁苯胶产量年均增长达12%，生产乳聚丁苯胶的厂家均忙于扩大产能；而SBS从1998～2003年，年均增长率高达36%，需求旺盛，生产厂家将溶聚丁苯胶生产线用于生产SBS，以满足需求。 第三，国内现在生产的溶聚丁苯胶品种、牌号单一，难以满足不同用户需求。如充油型溶聚丁苯胶、高乙烯基含量溶聚丁苯胶等急需品种均处空白，对溶聚丁苯胶的技术服务亟待改善。 那么，溶聚丁苯胶在我国是否就不会发展？其市场前景又如何呢？ 21世纪是环保时代，随着我国汽车工业和高速公路迅速发展，能源和环保显得越来越重要。降低轮胎滚动阻力，以利于减少汽车燃料消耗和对环境的污染，已迫在眉睫。同时，对轮胎高速安全性能的要求更是放在首位，高性能子午胎在我国必将继续发展。而溶聚丁苯胶是满足这些性能的较理想材料。因此，发展溶聚丁苯胶势在必行。 根据我国轮胎行业发展情况，2005年轮胎总需求量将达1.9亿条，其中子午胎将接近1亿条；而到2010年，国内轮胎总需求量预计约2.6亿条，其中子午胎约1.9亿条，轿车子午胎将占1.2亿条左右。届时，轿车子午胎年耗胶量将增加到50万吨左右，占轮胎总耗胶量的比例将提高到20%。其中，轿车子午胎胎面胶耗丁苯胶以每条约1.5千克计，丁苯胶耗用量将达到18万吨。在丁苯胶中，至少有40%采用溶聚丁苯胶，仅此一项就需溶聚丁苯胶7.2万吨。此外，有些轮胎企业在载重斜交胎中也采用溶聚丁苯胶，以降低轮胎升温，延长轮胎使用寿命。胶鞋行业是我国橡胶工业第二耗胶大户，浅色鞋底也将采用溶聚丁苯胶。总之，其市场前景非常广阔。 但不同产品选用溶聚丁苯胶的牌号也不尽相同。合成胶生产企业要适应多规格小批量的需求，建议与使用单位密切合作，开发有针对性的品种、牌号，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胶；降低溶聚丁苯胶生产成本，进一步开拓潜在市场，使我国溶聚丁苯胶产量尽快提升到目前全球平均比例30%以上，为节能能源，改善环境作出贡献。 二、溶聚丁苯胶发展应结合国家环保发展、产业消费量循序渐进 合成胶有50%用于轮胎工业。汽车和轮胎工业技术进步，直接影响合成胶技术的发展方向。 从斜交胎到子午胎，再到高性能轮胎和绿色轮胎，轮胎工业对合成胶的性能提出了越来越高的要求，既要求有低的滚动阻力（有利于轮胎节能），又要求有很好的抗湿滑性能（保证车辆行驶安全），还要求有很好的耐磨和其他综合性能。而目前大量使用的乳聚丁苯胶、顺丁胶和天然胶等品种都只能满足其中部分要求。 乳聚丁苯胶综合物性优良，质量稳定，且加工性能、硫化胶物性和使用性能均接近天然胶，而其抗湿滑性能远胜于顺丁胶，耐热、耐磨、耐老化、抗湿滑性能优于天然胶，易于塑炼加工，因此常与天然胶掺混或单独使用，是合成胶中产量最高、消耗量最大的品种，其中约2/3用于轮胎生产。 但乳聚丁苯胶由于滚动阻力大，生胶强度和粘接性能都低于天然胶，因此在高性能轮胎中的使用比例有所下降。这也使其在发展国家中产能过剩。 采用阴离子溶液聚合技术合成的溶聚丁苯胶与乳聚丁苯胶相比，其聚合物性能有更多的可调性，不但可调节其苯乙烯结合量，还可以调节丁二烯单元微观结构和苯乙烯单元序列分布，从而使溶聚丁苯胶在滚动阻力、抗湿滑、磨耗、牵引力之间建立最佳平衡有了可能。发达国家开发的第二代和第三代溶聚丁苯胶，其滚动阻力比乳聚丁苯胶低20%～30%，湿抓着力和耐磨耗性能分别提高3%和10%，因此成为高性能轮胎面用胶的主要胶种之一。 但溶聚丁苯胶的生产成本比乳聚丁苯胶高17%，而且各生产商所生产的产品之间尚无很好的互换性，因此即使在发达国家，轮胎生产商目前也只是把溶聚丁苯胶的使用限制在乳聚丁苯胶不能满足要求的产品方面。 以欧洲为例，轿车子午胎胎面用胶并不是全部采用溶聚丁苯胶，而是按轮胎级别采用不同的胶种：S级（180千米～190千米/时）及更低速度的轮胎胎面用胶几乎只采用充油乳聚丁苯胶和少量顺丁胶，因其性能已能满足要求而且价格便宜；H级（210千米/时）轮胎胎面则采用充油乳聚丁苯胶SBR1712和SBR1721并用，后者苯乙烯含量为40%；V级和Z级（240千米/时及以上）即高性能轮胎才采用溶聚丁苯胶、乙烯基聚丁二烯橡胶等高性能合成胶。 国外已建成溶聚丁苯胶生产装置的规模，除了极少数公司达到10万吨/年外，大部分仅为2万～5万吨/年，有的是既可生产溶聚丁苯胶、又可生产SBS和聚丁二烯橡胶的柔性装置，其中溶聚丁苯胶产能与同一公司乳聚丁苯胶生产装置的规模相差甚远。如日本最大的合成橡胶公司JSR开发了性能很好的溶聚丁苯胶SL系列，但其产能仅2.万吨/年，而其乳聚丁苯胶产能为22万吨/年；美国固特异公司开发的第三代溶聚丁苯胶（SLBR），产能为5万吨/年，而其乳聚丁苯胶产能为28.5万吨年。这表明，即使是性能最好的溶聚丁苯胶，其应用市场在目前还有一定限度。而乳聚丁苯胶虽然在性能上满足不了高性能轮胎的要求，但在大量销售的普通子午胎中还有很大的市场。 西欧、北美和日本已完成轮胎的子午化，而且正迅速向高性能、绿色和智能化方向发展，环保要求远较我国严格，道路水平、车速远高于我国，美国还实行不断强化的汽车节能法规，强制汽车必须采用节能型合成胶。在这样的背景下，其溶聚丁苯胶产能只占丁苯胶总产能的18%～20%，消费量占丁苯胶总消费量的25%～30%。 我国至2003年轮胎子午化率仅48%，而且主要由轿车胎构成，但目前轿车胎用胶仅占轮胎总用胶量的10%左右。我国环保要求还远没有达到发达国家水平，对汽车节能的法规还很不完善，高速公路虽然发展很快，但同时还存在31万千米的三级公路、80万千米的四级公路和36万千米的等外公路，因此轮胎的使用条件远比发达国家复杂。我国目前的车速绝大部分都能满足要求。目前我国现有6万吨溶聚丁苯胶年产能力，其中3万吨采用进口技术生产，但实际由于市场原因每年只生产不到1万吨。 笔者认为，我国近期再新建20万吨/年溶聚丁苯胶生产装置要慎重。如果上述能力形成，我国溶聚丁苯胶在2010年的产能将达到25万吨，而届时丁苯胶需求量为70万吨，而届时丁苯胶需求量为70万吨，产能为77万吨，溶聚丁苯胶的产能将占丁苯胶总产能的34%，占消费量的37%，将超过美国、西欧和日本。然而，根据我国的条件不可能有这样大的需求量，其结果将使新建装置不能发挥应有作用。 溶聚丁苯胶不能完全取代乳聚丁苯胶，两者的比例应随着高速公路和高性能汽车及高性能轮胎的发展、环保和节能要求的加速不断调整。