稀土順丁橡膠：未來很美

○ 文／張一峰

稀土順丁橡膠：未來很美

○ 文／張一峰

國內稀土順丁橡膠市場尚顯冷清，須加大研發(fā)力度，這是參與全球競爭的戰(zhàn)略需求。

6月28日至30日，國家科技部組織專家對國家重點研發(fā)計劃“重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項計劃任務書進行審核。中國石油集團公司承擔了“高性能合成橡膠產(chǎn)業(yè)化關鍵技術”的研發(fā)工作。該項目致力于打造溶聚丁苯、丁基橡膠、稀土順丁橡膠高端牌號產(chǎn)品工程化示范及在輪胎中的應用技術開發(fā)。

稀土順丁橡膠是生產(chǎn)高性能輪胎、綠色輪胎優(yōu)選的原料膠，在鈷系、鎳系、鈦系、鋰系、稀土五大體系聚丁二烯橡膠中，能夠同時滿足高順、低支化、窄分布幾個要求的，只有稀土順丁橡膠。

●稀土順丁橡膠鮮花著錦尚待時日。 供圖CFP

稀土順丁橡膠是方向

近年來，我國合成橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，除中石化、中石油兩大集團外，臺資、外資、地方和民營資本紛紛進入合成橡膠領域。由于順丁橡膠生產(chǎn)技術為我國自主研發(fā)，入行門檻低，導致了國內順丁橡膠裝置盲目擴建。2009年至2013年四年間，合成橡膠新增產(chǎn)能239萬噸，其中44%為順丁橡膠。

目前國內順丁橡膠行業(yè)呈現(xiàn)產(chǎn)能明顯過剩、同質化嚴重問題。2013年、2014年順丁橡膠國內產(chǎn)量分別為70.9萬噸、76.3萬噸，產(chǎn)能157萬噸，開工率不足50%。2017年順丁橡膠產(chǎn)能在170萬噸左右。其中原料外購的順丁橡膠生產(chǎn)企業(yè)近幾年基本處于停產(chǎn)狀態(tài)，一些民營企業(yè)開始將順丁橡膠生產(chǎn)裝置改造成SBS裝置，如山東萬達、華宇。

順丁橡膠近70%的消費量在輪胎行業(yè)，因此輪胎的發(fā)展和技術需求對順丁橡膠的發(fā)展具有重要影響。2012年歐盟頒布的輪胎標簽法對輪胎滾動阻力和抗?jié)窕阅芴岢隽藦娭菩砸螅磧?yōu)劣分為A～G七個等級，其中A級比G級滾動阻力低50%，節(jié)油 8%，濕路面剎車距離縮短30%。國外輪胎正向雙B級發(fā)展，國內為E/D級。

專家認為，只有溶聚丁苯橡膠和稀土順丁橡膠能滿足此類要求。因此，在高性能輪胎應用中采用稀土順丁橡膠取代傳統(tǒng)順丁橡膠品種是輪胎制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

我國是世界上最大的輪胎生產(chǎn)和出口國家，對外出口是國內輪胎行業(yè)發(fā)展的一個重要途徑，而對外出口，首先必須符合國外新的輪胎法規(guī)要求。這就必然促使我國各生產(chǎn)企業(yè)通過技術進步，采用高性能橡膠材料來生產(chǎn)符合出口要求的綠色輪胎。這必將會增加對稀土順丁橡膠的需求。此外，隨著我國高等級公路建設的飛速發(fā)展，對輪胎的質量和使用性能提出了更高要求，也為稀土順丁橡膠在輪胎中的應用提供了良好的發(fā)展機遇和空間。預計到2017 年，我國對稀土順丁橡膠的實際總需求量將達到6.0萬～ 6.5 萬噸。

市場暫時顯冷清

我國是世界上最早研究開發(fā)稀土BR的國家。20 世紀60 年代，中國科學院長春應用化學研究所就在世界上率先開發(fā)出高順式稀土順丁橡膠。21世紀初，在中石油的支持下，獨山子石化進行了稀土順丁橡膠工程化技術優(yōu)化研究及新產(chǎn)品的開發(fā)研究。目前國內具有稀土順丁橡膠生產(chǎn)技術或生產(chǎn)能力的企業(yè)有5家，分別是錦州石化、獨山子石化、燕山石化、山東華宇、齊翔騰達，近期四川石化、大慶石化也在積極準備對原鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置進行改造，用以生產(chǎn)稀土順丁橡膠。

2015年,專家對國內7家輪胎企業(yè)進行走訪調研，重點了解稀土順丁橡膠國內市場應用情況。其中，5家在用稀土順丁橡膠；1家在進行試驗并有意愿使用稀土順丁橡膠；1家曾試驗過，暫無明顯需求。

2017年中石油華北銷售公司橡膠推介會上，筆者通過與雙星輪胎等多家輪胎企業(yè)、橡膠貿易商交流，明顯感受到輪胎企業(yè)對稀土順丁橡膠的關注度遠高于5年前（2012年歐盟強制實施輪胎標簽法），就連貿易商也對稀土順丁橡膠的應用情況感興趣。

雖然市場感興趣，雖然我國建有多套稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置，但由于稀土順丁橡膠市場價格高于鎳系順丁橡膠、產(chǎn)品質量和加工應用技術開發(fā)存在一定的不足；生產(chǎn)和應用開發(fā)處于起步階段，目前的需求量有限；近幾年我國對包括順丁橡膠 在內的合成橡膠的需求低迷，使合成橡膠的價格在低位運行，這些原因導致稀土順丁橡膠 生產(chǎn)廠家的裝置大都在生產(chǎn)其他橡膠產(chǎn)品或處于閑置狀態(tài)。

技術儲備進行中

短期內，稀土順丁橡膠雖然在國內市場需求占比不會有大幅度增長，但合成橡膠企業(yè)和具有較強實力的輪胎企業(yè)正在利用這段時間，為稀土順丁橡膠的大規(guī)模市場應用做準備。

大連理工大學王植源博士介紹，目前我國稀土催化劑及聚丁二烯橡膠研究工作主要分三個方向：一是開發(fā)新稀土催化劑制備技術，提高稀土催化劑產(chǎn)品質量；二是重點研究稀土順丁橡膠窄分子量分布控制技術、長鏈支化技術、官能團改性技術，開發(fā)性能特點突出的高性能稀土順丁橡膠系列牌號產(chǎn)品；三是研究稀土順丁橡膠工程問題，解決高黏度膠液凝聚、輸送等工程瓶頸。

近5年，國內稀土順丁橡膠合成技術取得較好的發(fā)展，催化劑活性進一步提高，中科院長春應化所率先發(fā)明稀土催化體系可逆鏈轉移技術。2017年北京化工大學宣布中試試驗中催化劑用量明顯降低。浙江傳化也緊隨其后宣布工業(yè)化稀土順丁橡膠試生產(chǎn)成功，催化劑活性與鎳系相當。

窄分子量分布稀土順丁橡膠發(fā)展迅速。目前窄分子量分布稀土順丁橡膠優(yōu)異的動態(tài)力學性能獲得了普遍認可，SSBR/NdBR/改性白炭黑是目前生產(chǎn)高性能輪胎、綠色輪胎備受推崇的原料組合。

窄分布高門尼稀土順丁橡膠BR9112的開發(fā)受重視。近幾年的專利技術、會議交流信息分析顯示，高門尼稀土順丁橡膠受到國外順丁橡膠生產(chǎn)企業(yè)、輪胎企業(yè)的重視。筆者據(jù)此推測，高門尼稀土順丁橡膠在稀土順丁橡膠生產(chǎn)中的占比會迅速提高。

高分子量、窄分子量分布可以進一步提高稀土順丁橡膠的物理機械性能、應用性能，但同時帶來膠液黏度增加，加工性能變差，給生產(chǎn)增加了難度。針對這個問題，國內外研究結果顯示，支化尤其是長鏈支化技術是解決該問題較好的手段，因為短鏈支化會對物理機械性能造成較大損失。目前，國內中科院長春應化所、北京化工大學、中國石油錦州石化等都在積極開展此類研究工作。

在輪胎制造關鍵工序硫化成型中，核心部件硫化膠囊對輪胎質量和成本有著重要影響，國內使用次數(shù)約450次，國外大于600次，急需開發(fā)氣密層和硫化膠囊專用丁基/溴化丁基橡膠高性能材料及其應用技術。要解決以上兩個關鍵產(chǎn)業(yè)問題，必須在高性能橡膠材料分子設計與可控合成技術、關鍵裝備及工程化技術、輪胎和膠囊制造配方及工藝技術上取得突破并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

石杏茹znshixingru@163.com