□ 崔小明
目前我國SSBR的生產(chǎn)能力約占世界總能力的19.46%,但裝置利用率不高,主要用于制鞋業(yè),輪胎用戶很少。未來需要加大技術(shù)開發(fā)力度,提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。
溶聚丁苯橡膠(SSBR)具有耐磨、耐寒、生熱低、收縮性低、色澤好、灰分少、純度高以及硫化速度快等優(yōu)點(diǎn),兼具有滾動(dòng)阻力小,抗?jié)窕院湍湍バ阅軆?yōu)異等優(yōu)點(diǎn),在輪胎工業(yè),尤其是綠色輪胎、防滑輪胎、超輕量輪胎等高性能輪胎中具有廣泛的應(yīng)用。目前我國生產(chǎn)高性能輪胎所用的SSBR主要是進(jìn)口產(chǎn)品,國內(nèi)SSBR產(chǎn)品在質(zhì)量性能上還不能滿足需要,裝置產(chǎn)能利用率不高,競(jìng)爭(zhēng)力尚需提高。
近年來,隨著中國大陸、新加坡、韓國、德國等多套新建或者擴(kuò)建裝置的建成投產(chǎn),世界SSBR的生產(chǎn)能力穩(wěn)步增長(zhǎng)。截至2013年12月底,世界上已經(jīng)有美國、日本、法國、德國和中國等十幾個(gè)國家和地區(qū)的20多套裝置生產(chǎn)SSBR,總生產(chǎn)能力達(dá)到188.6萬噸。北美、亞洲和西歐的生產(chǎn)能力合計(jì)達(dá)到175.9萬噸,約占世界總生產(chǎn)能力的93.27%。其中北美地區(qū)的生產(chǎn)能力約占世界總生產(chǎn)能力的24.60%,西歐的生產(chǎn)能力約占世界總生產(chǎn)能力的18.03%,亞洲地區(qū)的生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的50.64%,中南美洲地區(qū)的生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的5.04%。美國是目前世界上最大的SSBR生產(chǎn)國,生產(chǎn)能力為46.4萬噸/年,約占世界總生產(chǎn)能力的24.6%;第二是中國大陸,生產(chǎn)能力為36.7萬噸/年,約占世界總生產(chǎn)能力的19.46%;第三是日本,生產(chǎn)能力為20.4萬噸/年,約占總生產(chǎn)能力的10.82%。德國斯泰?。⊿tyron)公司是目前最大的SSBR生產(chǎn)廠家,生產(chǎn)能力為16萬噸/年,約占世界總生產(chǎn)能力的8.48%(見表1)。
表1 世界主要的SSBR生產(chǎn)廠
表2 2014-2017年世界SSBR裝置新建擴(kuò)建情況(萬噸/年)
高性能輪胎特別是“綠色輪胎”需求的快速增長(zhǎng),促進(jìn)了全球SSBR需求不斷增加,日本旭化成、朗盛、俄羅斯Sibur Holding等企業(yè)紛紛計(jì)劃新建或者擴(kuò)建SSBR生產(chǎn)裝置。如果這些裝置均能按照計(jì)劃建成投產(chǎn),預(yù)計(jì)到2016年,全世界溶聚丁苯橡膠的總生產(chǎn)能力將達(dá)到250萬噸。
2013年,全世界SSBR的總消費(fèi)量約為125萬噸,產(chǎn)品約80%用于輪胎,20%用于塑料改性和制鞋等。在歐美等發(fā)達(dá)國家,SSBR主要用于輪胎(尤其用作胎面膠),同時(shí)用于聚苯乙烯改性和制鞋以及各種淺色橡膠制品。
美國國家高速公路安全管理局公布的輪胎燃油效率法、歐盟輪胎標(biāo)簽法的實(shí)施,各種節(jié)能輪胎、低滾動(dòng)阻力輪胎和綠色輪胎的相繼問世,綠色輪胎的配方需使用高級(jí)合成橡膠原料和補(bǔ)強(qiáng)劑,而SSBR是首選,這些都有力地推動(dòng)了世界SSBR的需求。預(yù)計(jì)到2018年,全球SSBR的總需求量將超過180萬噸。
2013年12月底,我國SSBR的總生產(chǎn)能力為36.7萬噸。而2013年我國SSBR的總消費(fèi)量約為12.5萬噸,產(chǎn)品主要應(yīng)用于膠鞋和輪胎生產(chǎn),且多數(shù)用于膠鞋業(yè)。由于國產(chǎn)SSBR的乙烯基含量較低,尚屬于第一與第二代之間的產(chǎn)品,抗?jié)窕阅芎蜐L動(dòng)阻力等性指標(biāo)以及質(zhì)量穩(wěn)定性與進(jìn)口產(chǎn)品相比尚有差距。因此,在輪胎生產(chǎn)中,國產(chǎn)SSBR一般只應(yīng)用于斜交胎生產(chǎn),子午胎生產(chǎn)所需則主要依賴進(jìn)口。如華南橡膠輪胎公司目前生產(chǎn)的高檔輪胎均使用進(jìn)口SSBR,南京錦湖輪胎公司也使用進(jìn)口SSBR為國產(chǎn)“別克”等高檔汽車生產(chǎn)配套胎。目前我國內(nèi)資企業(yè)還沒有大量使用SSBR,外資企業(yè)主要使用進(jìn)口產(chǎn)品。目前我國使用的進(jìn)口SSBR產(chǎn)品主要有朗盛公司、日本旭化成公司、美國Firestone公司、日本瑞翁公司、韓國錦湖公司等企業(yè)的產(chǎn)品。
隨著輪胎子午化的普及,尤其是新型節(jié)能子午胎的發(fā)展,對(duì)輪胎用膠提出了更高的要求,不僅要求膠料強(qiáng)度高、抗?jié)窕院?,還要求滾動(dòng)阻力低(車輛燃料中10%~20%是用來克服輪胎的滾動(dòng)阻力的)。ESBR(乳聚丁苯橡膠)抗?jié)窕院?,但滾動(dòng)阻力大;天然橡膠和順丁橡膠滾動(dòng)阻力小,但抗?jié)窕杂植睿籗SBR則兼具抗?jié)窕院煤蜐L動(dòng)阻力低的綜合性能。據(jù)報(bào)道,采用新型SSBR制造的輪胎與乳聚丁苯橡膠相比,滾動(dòng)阻力減少30%,抗?jié)窕蕴岣?%,耐磨性提高11%,燃料消耗降低5%~6%。我國子午胎具有較好的發(fā)展前景,相應(yīng)對(duì)SSBR的需求量也將不斷增加,預(yù)計(jì)2018年我國SSBR的需求量將達(dá)到23萬噸。
盡管SSBR與ESBR相比有很多優(yōu)點(diǎn),目前我國SSBR的生產(chǎn)能力也已經(jīng)達(dá)到36.7萬噸/年,但裝置利用率不高,產(chǎn)量較低,應(yīng)用范圍也比較窄,目前除制鞋行業(yè)外,輪胎用戶很少,消費(fèi)量增長(zhǎng)率大大滯后于國外發(fā)達(dá)國家水平。原因是多方面的,如汽車廠對(duì)配套輪胎在節(jié)能、環(huán)保及安全性能等方面沒有明確的要求;高性能輪胎價(jià)格偏高,國內(nèi)購買力較差;國內(nèi)大多數(shù)輪胎企業(yè)在應(yīng)用SSBR的配方及設(shè)備方面尚不具備條件。國內(nèi)高速公路時(shí)速限制為110~120公里/小時(shí),而國外已經(jīng)達(dá)到160公里/小時(shí)以上,因此高性能輪胎需求不迫切。
表3 2013年我國SSBR主要生產(chǎn)廠(萬噸/年)
SSBR的生產(chǎn)成本比ESBR高,不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品之間互換性較差,不像ESBR,只要是同一個(gè)牌號(hào)就可以很好地互換。目前國內(nèi)輪胎企業(yè)(不含合資企業(yè))基本都沒有將SSBR試用于輪胎,有實(shí)力的企業(yè)才開始進(jìn)行試驗(yàn),再加上其受ESBR及天然橡膠(NR)的價(jià)格影響較大,因此國內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的SSBR品種牌號(hào)單一,在產(chǎn)品性能上不能充分滿足國內(nèi)不同用戶的需求,導(dǎo)致國內(nèi)橡膠用戶用膠選擇余地很小。再加上產(chǎn)品推廣力度不夠,我國SSBR行業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)。
針對(duì)目前我國SSBR的發(fā)展現(xiàn)狀及國際發(fā)展趨勢(shì),要提高我國SSBR產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,主要應(yīng)從以下方面入手:
加大技術(shù)開發(fā)力度,提高SSBR聚合過程中對(duì)乙烯基含量和苯乙烯含量的調(diào)控能力,開發(fā)含有官能團(tuán)的引發(fā)劑,改善聚合物和白炭黑的親和力,解決不同生產(chǎn)商產(chǎn)品之間的互換問題,提高我國SSBR整體生產(chǎn)技術(shù)。積極開發(fā)和推廣連續(xù)聚合生產(chǎn)技術(shù)。連續(xù)聚合是適應(yīng)SSBR大規(guī)模生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的重要途徑。
加快對(duì)兼有低滾動(dòng)阻力和高抗?jié)窕耘c耐磨性的第二代和第三代SSBR的開發(fā)。加快開發(fā)新型結(jié)構(gòu)SSBR如嵌段無規(guī)型SSBR、單元組成與結(jié)構(gòu)呈梯形漸變狀態(tài)的SSBR、三元無規(guī)共聚的SIBR等產(chǎn)品,以擴(kuò)大SSBR品種牌號(hào),調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),滿足不同用戶的需求。
慎重新建SSBR裝置。SSBR和ESBR在輪胎工業(yè)中的發(fā)展現(xiàn)狀及其性能對(duì)比顯示,SSBR在發(fā)達(dá)國家大部分只用于生產(chǎn)高性能輪胎,而我國目前車速大部分都在180公里/小時(shí)以下,ESBR已經(jīng)能夠滿足要求,高性能輪胎需求較少,國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)SSBR需求量不大。因此現(xiàn)階段我國SSBR的發(fā)展應(yīng)該是培育和開發(fā)市場(chǎng),而不是迅速擴(kuò)大生產(chǎn)能力。另外,由于SSBR加工性能不及ESBR,除胎面膠應(yīng)用外,在其他的應(yīng)用場(chǎng)合,包括用于輪胎簾布膠和緩沖層及膠管、膠帶等方面,SSBR的綜合性能仍不及ESBR,加上SSBR的生產(chǎn)成本高于ESBR,因此在一段時(shí)間內(nèi)我國丁苯橡膠的生產(chǎn)仍會(huì)以乳聚法為主,ESBR在品種、質(zhì)量及價(jià)格上仍較SSBR有更大優(yōu)勢(shì),新建SSBR裝置應(yīng)該慎重。
加強(qiáng)與下游企業(yè)的合作,開發(fā)出更具有針對(duì)性和適用性的產(chǎn)品。對(duì)我國已有的SSBR產(chǎn)品進(jìn)行加工特性分析檢測(cè)等全面的性能評(píng)價(jià),為下游加工企業(yè)提供技術(shù)服務(wù),以便加快SSBR的生產(chǎn)、開發(fā)與市場(chǎng)推廣進(jìn)程,帶動(dòng)我國SSBR及其相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。