○ 文／張一峰

稀土順丁橡膠：未來很美

○ 文／張一峰

國內(nèi)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(duì)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點(diǎn)專項(xiàng)計(jì)劃任務(wù)書進(jìn)行審核。中國石油集團(tuán)公司承擔(dān)了“高性能合成橡膠產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”的研發(fā)工作。該項(xiàng)目致力于打造溶聚丁苯、丁基橡膠、稀土順丁橡膠高端牌號(hào)產(chǎn)品工程化示范及在輪胎中的應(yīng)用技術(shù)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(shí)滿足高順、低支化、窄分布幾個(gè)要求的，只有稀土順丁橡膠。

●稀土順丁橡膠鮮花著錦尚待時(shí)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(tuán)外，臺(tái)資、外資、地方和民營資本紛紛進(jìn)入合成橡膠領(lǐng)域。由于順丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)為我國自主研發(fā)，入行門檻低，導(dǎo)致了國內(nèi)順丁橡膠裝置盲目擴(kuò)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(nèi)順丁橡膠行業(yè)呈現(xiàn)產(chǎn)能明顯過剩、同質(zhì)化嚴(yán)重問題。2013年、2014年順丁橡膠國內(nèi)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(dá)、華宇。

順丁橡膠近70%的消費(fèi)量在輪胎行業(yè)，因此輪胎的發(fā)展和技術(shù)需求對(duì)順丁橡膠的發(fā)展具有重要影響。2012年歐盟頒布的輪胎標(biāo)簽法對(duì)輪胎滾動(dòng)阻力和抗?jié)窕阅芴岢隽藦?qiáng)制性要求，按優(yōu)劣分為A～G七個(gè)等級(jí)，其中A級(jí)比G級(jí)滾動(dòng)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(jí)發(fā)展，國內(nèi)為E/D級(jí)。

專家認(rèn)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(yīng)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(duì)外出口是國內(nèi)輪胎行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要途徑，而對(duì)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(shù)進(jìn)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(huì)增加對(duì)稀土順丁橡膠的需求。此外，隨著我國高等級(jí)公路建設(shè)的飛速發(fā)展，對(duì)輪胎的質(zhì)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(yīng)用提供了良好的發(fā)展機(jī)遇和空間。預(yù)計(jì)到2017 年，我國對(duì)稀土順丁橡膠的實(shí)際總需求量將達(dá)到6.0萬～ 6.5 萬噸。

市場暫時(shí)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(jì)60 年代，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)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(jì)初，在中石油的支持下，獨(dú)山子石化進(jìn)行了稀土順丁橡膠工程化技術(shù)優(yōu)化研究及新產(chǎn)品的開發(fā)研究。目前國內(nèi)具有稀土順丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)或生產(chǎn)能力的企業(yè)有5家，分別是錦州石化、獨(dú)山子石化、燕山石化、山東華宇、齊翔騰達(dá)，近期四川石化、大慶石化也在積極準(zhǔn)備對(duì)原鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造，用以生產(chǎn)稀土順丁橡膠。

2015年,專家對(duì)國內(nèi)7家輪胎企業(yè)進(jìn)行走訪調(diào)研，重點(diǎn)了解稀土順丁橡膠國內(nèi)市場應(yīng)用情況。其中，5家在用稀土順丁橡膠；1家在進(jìn)行試驗(yàn)并有意愿使用稀土順丁橡膠；1家曾試驗(yàn)過，暫無明顯需求。

2017年中石油華北銷售公司橡膠推介會(huì)上，筆者通過與雙星輪胎等多家輪胎企業(yè)、橡膠貿(mào)易商交流，明顯感受到輪胎企業(yè)對(duì)稀土順丁橡膠的關(guān)注度遠(yuǎn)高于5年前（2012年歐盟強(qiáng)制實(shí)施輪胎標(biāo)簽法），就連貿(mào)易商也對(duì)稀土順丁橡膠的應(yīng)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(jià)格高于鎳系順丁橡膠、產(chǎn)品質(zhì)量和加工應(yīng)用技術(shù)開發(fā)存在一定的不足；生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)處于起步階段，目前的需求量有限；近幾年我國對(duì)包括順丁橡膠 在內(nèi)的合成橡膠的需求低迷，使合成橡膠的價(jià)格在低位運(yùn)行，這些原因?qū)е孪⊥另樁∠鹉z 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(shù)儲(chǔ)備進(jìn)行中

短期內(nèi)，稀土順丁橡膠雖然在國內(nèi)市場需求占比不會(huì)有大幅度增長，但合成橡膠企業(yè)和具有較強(qiáng)實(shí)力的輪胎企業(yè)正在利用這段時(shí)間，為稀土順丁橡膠的大規(guī)模市場應(yīng)用做準(zhǔn)備。

大連理工大學(xué)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(gè)方向：一是開發(fā)新稀土催化劑制備技術(shù)，提高稀土催化劑產(chǎn)品質(zhì)量；二是重點(diǎn)研究稀土順丁橡膠窄分子量分布控制技術(shù)、長鏈支化技術(shù)、官能團(tuán)改性技術(shù)，開發(fā)性能特點(diǎn)突出的高性能稀土順丁橡膠系列牌號(hào)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(nèi)稀土順丁橡膠合成技術(shù)取得較好的發(fā)展，催化劑活性進(jìn)一步提高，中科院長春應(yīng)化所率先發(fā)明稀土催化體系可逆鏈轉(zhuǎn)移技術(shù)。2017年北京化工大學(xué)宣布中試試驗(yàn)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(dāng)。

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(dòng)態(tài)力學(xué)性能獲得了普遍認(rèn)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(shù)、會(huì)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(huì)迅速提高。

高分子量、窄分子量分布可以進(jìn)一步提高稀土順丁橡膠的物理機(jī)械性能、應(yīng)用性能，但同時(shí)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(duì)這個(gè)問題，國內(nèi)外研究結(jié)果顯示，支化尤其是長鏈支化技術(shù)是解決該問題較好的手段，因?yàn)槎替溨Щ瘯?huì)對(duì)物理機(jī)械性能造成較大損失。目前，國內(nèi)中科院長春應(yīng)化所、北京化工大學(xué)、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(guān)鍵工序硫化成型中，核心部件硫化膠囊對(duì)輪胎質(zhì)量和成本有著重要影響，國內(nèi)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(yīng)用技術(shù)。要解決以上兩個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)問題，必須在高性能橡膠材料分子設(shè)計(jì)與可控合成技術(shù)、關(guān)鍵裝備及工程化技術(shù)、輪胎和膠囊制造配方及工藝技術(shù)上取得突破并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

石杏茹znshixingru@163.com