○ 文/蘭曉東 鄒雪萍 仇國賢

近年來，我國合成橡膠工業(yè)技術(shù)開發(fā)能力不斷增強(qiáng)，形成相對完備的合成橡膠產(chǎn)業(yè)體系。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國某些膠種在生產(chǎn)技術(shù)水平、產(chǎn)品性能、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面仍有差距。

經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國已成為世界合成橡膠生產(chǎn)和消費(fèi)大國。2012年，我國合成橡膠產(chǎn)量超過280萬噸，表觀消費(fèi)量達(dá)到380萬噸，已經(jīng)成為名副其實(shí)的合成橡膠生產(chǎn)和消費(fèi)大國，產(chǎn)量、消費(fèi)量均居世界首位。國內(nèi)技術(shù)開發(fā)能力不斷增強(qiáng)，掌握了部分膠種生產(chǎn)技術(shù)，形成了相對完備的合成橡膠產(chǎn)業(yè)體系。但與國外合成橡膠工業(yè)相比，我國的合成橡膠在生產(chǎn)技術(shù)水平、產(chǎn)品牌號、產(chǎn)品性能等方面仍有差距，制約了我國合成橡膠工業(yè)的發(fā)展。

我國合成橡膠發(fā)展之路

合成橡膠工業(yè)既關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又關(guān)系到國家戰(zhàn)略安全。當(dāng)前，我國合成橡膠工業(yè)正邁入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，裝置產(chǎn)能和產(chǎn)量已大幅度提高，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。

我國合成橡膠技術(shù)經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)與自主創(chuàng)新相結(jié)合的發(fā)展過程，自主開發(fā)成功了鎳系順丁橡膠等核心生產(chǎn)技術(shù),結(jié)合消化吸收再創(chuàng)新集成了成套化乳聚丁苯橡膠、丁腈橡膠技術(shù)。這些國產(chǎn)化技術(shù)產(chǎn)品在國內(nèi)市場中保持較高的市場占有率。但是，面對更加激烈的市場競爭和發(fā)展要求，技術(shù)進(jìn)步特別是自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的形成仍是我國合成橡膠工業(yè)發(fā)展的不竭動力。

●合成橡膠生產(chǎn)包裝線。 供圖/CFP

●用合成橡膠制成的玩具娃娃。供圖/CFP

從我國合成橡膠工業(yè)發(fā)展的具體實(shí)踐看，合成橡膠裝置主要以引進(jìn)技術(shù)為主，但各膠種的技術(shù)研發(fā)、消化吸收與技術(shù)創(chuàng)新活動一直十分活躍，不乏專利戰(zhàn)略運(yùn)用較好的企業(yè)實(shí)例。如蘭州化學(xué)工業(yè)公司1960年從蘇聯(lián)引進(jìn)了中國第一套乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)裝置。在此后的發(fā)展中，該公司結(jié)合工業(yè)化實(shí)踐，通過對已有專利文獻(xiàn)的深度分析與技術(shù)研究，從配方組分和工藝設(shè)計(jì)等方面對原有生產(chǎn)裝置進(jìn)行了大量的技術(shù)改進(jìn)、再創(chuàng)新與技術(shù)集成，最終形成了居于國際先進(jìn)水平、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套化技術(shù)，并成功應(yīng)用于中國石油下屬的蘭州石化和撫順石化新建乳聚丁苯橡膠項(xiàng)目。我國在乳聚丁苯橡膠領(lǐng)域的后發(fā)優(yōu)勢，成功實(shí)現(xiàn)了向進(jìn)攻型戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變。

未來，隨著我國合成橡膠生產(chǎn)能力的進(jìn)一步擴(kuò)大,我國在國際市場上的地位將不斷增強(qiáng)，并逐步實(shí)現(xiàn)由合成橡膠生產(chǎn)大國向生產(chǎn)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，努力開發(fā)自主技術(shù)，增加市場需要的高價(jià)值產(chǎn)品，進(jìn)一步提高我國合成橡膠工業(yè)的水平，是我國合成橡膠工業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和方向。

部分膠種技術(shù)開發(fā)活躍

目前，世界合成橡膠技術(shù)進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是合成橡膠新產(chǎn)品開發(fā)主要集中在高性能輪胎用膠種上，主要包括釹系聚丁二烯橡膠、集成橡膠、鹵化丁基橡膠等研究。二是合成橡膠化學(xué)改性技術(shù)活躍，如氫化改性和離子化改性等。三是氣相聚合技術(shù)及茂金屬催化劑在合成橡膠生產(chǎn)中的應(yīng)用。四是合成橡膠聚合技術(shù)不斷進(jìn)步，如分子設(shè)計(jì)技術(shù)、活性離子聚合技術(shù)等可控聚合技術(shù)。五是環(huán)保型合成橡膠及環(huán)保助劑應(yīng)用與研究進(jìn)一步加強(qiáng)。

丁苯橡膠是產(chǎn)量最高、消費(fèi)量最大的通用合成橡膠品種。按生產(chǎn)工藝劃分，丁苯橡膠可分為乳聚丁苯橡膠和溶聚丁苯橡膠兩大類。我國是世界最大的乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)國。從丁苯橡膠申請專利來看，國內(nèi)丁苯橡膠組合物應(yīng)用技術(shù)2005年開始有較大的增長，而國外的相關(guān)技術(shù)申請1992年后開始有所增長，至今發(fā)展勢頭仍然強(qiáng)勁。

丁腈橡膠是由丙烯腈與丁二烯共聚的合成橡膠，是一種非結(jié)晶性的典型的耐油性橡膠，氣密性較好，抗靜電性較好，與極性物質(zhì)的相容性較好，丁腈橡膠的總產(chǎn)量雖然不大，但品種繁多，應(yīng)用廣泛。近年來，中國石油對丁腈橡膠的研究與開發(fā)非?；钴S，建成200噸/年粉未丁腈橡膠中試生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品可取代進(jìn)口的粉末丁腈橡膠；浸漬用羧基丁腈橡膠膠乳已投放市場；開發(fā)成功了高飽和度氫化丁腈橡膠，液體端羥基丁腈橡膠也已批量生產(chǎn)。但國內(nèi)裝置規(guī)模小，原料單耗及能耗高、成本高。目前，我國橡膠產(chǎn)量不能滿足市場需求，進(jìn)口仍是平衡市場缺口的主要途徑。

●目前，我國合成橡膠消費(fèi)領(lǐng)域主要為輪胎和制鞋行業(yè)。兩者消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的65%，其中輪胎業(yè)占40%。 供圖/CFP

●蘭州石化是我國合成橡膠重要生產(chǎn)基地之一，我國合成橡膠產(chǎn)業(yè)的眾多“第一”都在此誕生。圖為20萬噸/年丁苯裝置自動包裝線。 攝影/仇國賢

由中國石油石油化工研究院和蘭州石化公司合作開發(fā)的丁苯橡膠10萬噸/年裝置和丁腈橡膠5萬噸/年生產(chǎn)裝置建成投產(chǎn)，經(jīng)過幾年的生產(chǎn)運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到較高水平，表明該裝置技術(shù)先進(jìn)，系統(tǒng)成熟，說明我國在合成橡膠成套技術(shù)自主開發(fā)方面實(shí)現(xiàn)歷史性突破。

生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用型并重

從我國五大膠種的技術(shù)創(chuàng)新主體分布看，國內(nèi)排名前十位的申請人中，除丁腈橡膠外其他四個(gè)膠種國外申請人均占據(jù)半壁江山，反映出我國合成橡膠技術(shù)創(chuàng)新主體的缺乏，也印證了國外企業(yè)對中國合成橡膠市場的重視。當(dāng)然，專利數(shù)量的提升是需要良好的技術(shù)創(chuàng)新體系做支撐，國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)、科研院所應(yīng)從研發(fā)投入、創(chuàng)新機(jī)制建立、知識產(chǎn)權(quán)文化建設(shè)等方面著手，創(chuàng)造良好的知識產(chǎn)權(quán)氛圍。

同時(shí)，明確我國與國外先進(jìn)水平的技術(shù)差距，掌握合成橡膠技術(shù)發(fā)展動向，結(jié)合五大膠種的發(fā)展現(xiàn)狀，確定自身發(fā)展的定位和方向。由于我國合成橡膠以引進(jìn)技術(shù)為主，發(fā)達(dá)國家和企業(yè)對專利戰(zhàn)略的運(yùn)用已經(jīng)十分熟練，一方面轉(zhuǎn)讓的技術(shù)不是最先進(jìn)的技術(shù)，另一方面在技術(shù)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)許可的同時(shí)，利用一些更為先進(jìn)的專利構(gòu)筑更多的技術(shù)壁壘，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)門檻，強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)勢的壟斷性，導(dǎo)致我國在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新以生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化、改進(jìn)為主，形成的多是外圍專利。而國外已將技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向橡膠應(yīng)用型技術(shù)開發(fā)上。

國情決定了今后我國合成橡膠技術(shù)的發(fā)展應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用型開發(fā)并重。當(dāng)前，我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為合成橡膠工業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇，橡膠加工應(yīng)用型新技術(shù)、橡膠新產(chǎn)品開發(fā)、橡膠合成新技術(shù)將是未來發(fā)展的主要方向。

缺乏整體技術(shù)創(chuàng)新能力

近年來，隨著汽車、輪胎和橡膠制品業(yè)的快速發(fā)展，我國合成橡膠工業(yè)技術(shù)開發(fā)能力不斷增強(qiáng)，掌握了部分合成橡膠生產(chǎn)技術(shù)，形成相對完備的合成橡膠產(chǎn)業(yè)體系。但我國合成橡膠工業(yè)的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，在生產(chǎn)技術(shù)水平、產(chǎn)品牌號、產(chǎn)品性能、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面與國外存在較大差距。

目前，我國合成橡膠生產(chǎn)能力形成中石化、中石油、民營和合資企業(yè)三分天下局面。合成橡膠消費(fèi)領(lǐng)域主要是輪胎和制鞋行業(yè)，兩者的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的65%，其中輪胎工業(yè)占40%。由于我國合成橡膠產(chǎn)量還不能滿足國內(nèi)實(shí)際需求，產(chǎn)品自給率維持在60%左右。面對更加激烈的市場競爭和發(fā)展要求，技術(shù)進(jìn)步特別是形成自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)是我國合成橡膠工業(yè)發(fā)展的主要動力。

聚丁二烯橡膠（順丁橡膠）是僅次于丁苯橡膠的世界第二大通用合成橡膠。它具有彈性好、耐磨性和耐低溫性能好、生熱低、滯后損失小，耐屈繞性、抗龜裂性及動態(tài)性能好等特點(diǎn)。目前世界上生產(chǎn)順丁橡膠大部分采用溶液聚合法，新技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵是采用新型的釹系鎳系催化劑而淘汰傳統(tǒng)的鈦系催化劑，在不久的將來將會用茂金屬催化劑來進(jìn)行二烯烴聚合。目前，我國聚丁二烯橡膠產(chǎn)能僅次于美國，居世界第二位。

我國的聚丁二烯橡膠專利技術(shù)1998年以后呈現(xiàn)非常好的研發(fā)勢頭，每年都有6至8項(xiàng)，而國外聚丁二烯橡膠聚合技術(shù)開始于1985年，年申請量為40項(xiàng)左右，到2003年以后將呈現(xiàn)下降趨勢，說明聚丁二烯橡膠聚合生產(chǎn)技術(shù)相對成熟。國內(nèi)聚丁二烯橡膠應(yīng)用技術(shù)研發(fā)始于21世紀(jì)，年均申請量約7項(xiàng)，國外聚丁二烯橡膠應(yīng)用開始于1985年，到21世紀(jì)以后達(dá)到最高的水平，年均申請量達(dá)到45項(xiàng)，說明21世紀(jì)后聚丁二烯橡膠的組合物應(yīng)用占據(jù)專利申請的主導(dǎo)地位，最直接的原因是汽車工業(yè)的迅速發(fā)展帶動輪胎的需求增加，作為汽車輪胎用主要膠種聚丁二烯橡膠組合物改性研究成為主要研發(fā)方向。

重視釹系催化劑的研究與開發(fā)

丁二烯橡膠的釹系催化劑作為一種新型高效催化劑是未來的重點(diǎn)研究方向。中國石油與長春應(yīng)化所合作開發(fā)的稀土釹系BR技術(shù)具備了開發(fā)成套技術(shù)的能力，申請有相關(guān)專利。隨著稀土聚丁二烯橡膠市場的不斷開拓和成本的進(jìn)一步降低，產(chǎn)品將更適應(yīng)和滿足輪胎高性能化的需求，稀土聚丁二烯橡膠將是一個(gè)以較高的價(jià)位進(jìn)入市場的商機(jī)。

目前，在稀土聚丁二烯市場開發(fā)方面需要我們解決價(jià)格、性能、質(zhì)量和供應(yīng)等問題。聚丁二烯橡膠研發(fā)和生產(chǎn)單位需要不斷對現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)，開發(fā)一個(gè)申請一項(xiàng)專利，使產(chǎn)品開發(fā)實(shí)現(xiàn)系列化，不斷超越自己，申請專利保護(hù)，防止對手繞過自己的專利屏障。另外，從國外專利分析結(jié)果來看，國外許多輪胎橡膠公司在有關(guān)聚丁二烯催化劑專利中均涉及釹系催化劑，國內(nèi)也有相關(guān)專利。開發(fā)釹系催化劑主要是為了達(dá)到提高活性、調(diào)節(jié)分子量、減少催化劑及其聚合體系毒性，同時(shí)也能降低催化劑成本。這是一個(gè)重要的信息，國內(nèi)合成橡膠企業(yè)必須重視釹系催化劑的研究與開發(fā)，盡早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

丁腈橡膠要在開發(fā)高附加值丁腈橡膠產(chǎn)品的開發(fā)與研究，加強(qiáng)核心技術(shù)的研發(fā)及專利保護(hù)。改性是丁腈橡膠重要發(fā)展方向之一，國外專利有三分之一是關(guān)于丁腈橡膠摻混改性技術(shù)，技術(shù)主要涉及丁腈橡膠與合成樹脂（如PVC）混合制備各種熱性彈性體研究，我國丁腈橡膠企業(yè)需要加強(qiáng)丁腈橡膠摻混改性研究，以滿足橡膠制品需求，拓展丁腈橡膠應(yīng)用領(lǐng)域。

乙丙橡膠要加強(qiáng)引進(jìn)技術(shù)消化吸收、產(chǎn)品升級及技術(shù)創(chuàng)新，盡早形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。

相比之下，我國丁基橡膠整體技術(shù)水平較低。要想讓我國丁基橡膠整體技術(shù)水平的全面得到提升，需要加強(qiáng)與擁有核心技術(shù)的國外公司技術(shù)交流，直接引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)建設(shè)生產(chǎn)裝置。

積極發(fā)展環(huán)保型丁苯橡膠

為了應(yīng)對日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的環(huán)?；?，世界各大丁苯橡膠生產(chǎn)商和輪胎生產(chǎn)公司紛紛開展環(huán)保助劑的開發(fā)和芳烴油的替代工作，環(huán)保橡膠的開發(fā)勢在必行。到目前為止，國外的專利申請對我國還不能構(gòu)成技術(shù)障礙，國內(nèi)在此領(lǐng)域很有希望形成自己的自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)。我國合成橡膠企業(yè)須加大環(huán)保橡膠及環(huán)保助劑研究與開發(fā)力度，盡快形成自己的專利技術(shù)，挺進(jìn)環(huán)保橡膠市場。

國內(nèi)丁苯橡膠專利技術(shù)主要集中丁苯橡膠聚合技術(shù)、丁苯橡膠改性瀝青應(yīng)用和丁苯橡膠組合物應(yīng)用研究方面。其中聚合技術(shù)占到了主導(dǎo)地位，申請比例約為專利申請總量的51%，大多數(shù)專利仍然是涉及丁苯橡膠的聚合和聚合催化劑。目前，全球丁苯橡膠產(chǎn)量約占乳聚丁苯橡膠的60%。國外充油丁苯橡膠除大量應(yīng)用于客車和轎車輪胎胎面、胎側(cè)外，還廣泛用于輸送帶、膠管及電線電纜等工業(yè)制品，我國充油丁苯橡膠僅占乳聚丁苯橡膠的30%。即使這樣，國內(nèi)的充油丁苯橡膠產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。所以，第一，國內(nèi)企業(yè)要對丁苯橡膠做好環(huán)保橡膠及環(huán)保助劑的研究，通過裝置不斷的完善，加大充油橡膠的產(chǎn)量。第二，加強(qiáng)橡膠填充油及調(diào)和技術(shù)研發(fā)，不斷提高充油丁苯橡膠質(zhì)量，滿足制品性能需求。第三，加快高性能汽車輪胎用橡膠加工應(yīng)用研究。

近年來，國外已將技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向橡膠應(yīng)用型技術(shù)開發(fā)上。對于高性能輪胎用丁苯橡膠應(yīng)用技術(shù)研發(fā)成為國外公司目前丁苯橡膠研發(fā)的熱點(diǎn)。國外66%的丁苯橡膠專利是關(guān)于汽車輪胎用橡膠組合物，同時(shí)在中國也申請?jiān)S多相關(guān)專利。因此，我國在自行開發(fā)該類專利技術(shù)時(shí)，采用專利回避策略，重點(diǎn)開展反式結(jié)構(gòu)橡膠、白炭黑補(bǔ)強(qiáng)和集成橡膠等高性能輪胎用橡膠加工應(yīng)用研究。另外還可考慮與國內(nèi)大型輪胎制造企業(yè)合作，重點(diǎn)進(jìn)行高性能汽車輪胎用橡膠加工應(yīng)用研究，共同拓展市場。