聚丁二烯橡膠生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展及市場分析

◆崔小明◆

化工市場

聚丁二烯橡膠生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展及市場分析

◆崔小明◆

聚丁二烯橡膠（簡稱PBR，也稱順丁橡膠）是以丁二烯為單體,采用不同催化劑和聚合方法合成的一種通用合成橡膠。它具有彈性好、耐磨性強(qiáng)、耐低溫性能好、生熱低、滯后損失小、耐屈擾性、抗龜裂性以及動態(tài)性能好等優(yōu)點，在輪胎、抗沖擊改性聚苯乙烯（PS）和ABS樹脂、膠帶、膠管以及膠鞋等橡膠制品生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用，開發(fā)利用前景廣闊。按照聚合物的微觀結(jié)構(gòu)，聚丁二烯橡膠可分為高順式聚丁二烯橡膠（順式-1,4結(jié)構(gòu)，90%以上）、低順式聚丁二烯橡膠（順式-1,4結(jié)構(gòu)，35%～40%，簡稱LCBR）、中乙烯基聚丁二烯橡膠（1,2結(jié)構(gòu)，35%～65%）和高反式聚丁二烯橡膠（反式-1,4-結(jié)構(gòu)，65%以上）4種產(chǎn)品。

1 生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展

1.1 生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

目前世界上聚丁二烯橡膠生產(chǎn)大部分采用溶液聚合法。生產(chǎn)采用的催化劑主要有鎳系、鈦或鈷系、鋰系、稀土釹系等。不同催化體系聚丁二烯橡膠的生產(chǎn)工藝各有特點，催化劑類型的選擇與配制是聚丁二烯橡膠生產(chǎn)的關(guān)鍵，它決定了聚合物的微觀結(jié)構(gòu)和橡膠的性能等。鈦系、鈷系、鎳系和稀土釹系催化劑主要用于生產(chǎn)高順式-1,4-聚丁二烯橡膠，其它聚丁二烯橡膠品種則主要采用鋰系催化劑。

（1）鎳系聚丁二烯橡膠。采用鎳系催化體系，以丁二烯為原料，抽余油為溶劑，經(jīng)配位陰離子溶液聚合，制得高分子質(zhì)量、高順式聚丁二烯橡膠，該方法是目前我國生產(chǎn)聚丁二烯橡膠的主要方法，技術(shù)開發(fā)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量具有國際領(lǐng)先水平。所用抽余油價廉、毒性低、原料易得、餾程寬、物系黏度低易于輸送，這是鎳系溶液聚合的優(yōu)點。所得產(chǎn)品順式1,4-結(jié)構(gòu)含量高、玻璃化溫度低、耐低溫性能好，目前得到廣泛的應(yīng)用。

（2）低順式聚丁二烯橡膠。一般采用間歇式生產(chǎn)，以丁二烯為單體，正丁基鋰為催化劑，環(huán)己烷和己烷作為混合溶劑，四氫呋喃為活化劑，經(jīng)陰離子溶液聚合制得。該聚合體系的催化活性高、工藝簡單、反應(yīng)容易控制。目前，低順式聚丁二烯橡膠主要應(yīng)用于兩個方面：一是與天然橡膠（NR）或丁苯橡膠（SBR）并用于輪胎以降低滾動阻力和油耗；二是用作聚苯乙烯塑料抗沖擊改性劑。

（3）鈦或鈷系聚丁二烯橡膠。用鈦或鈷催化體系生產(chǎn)聚丁二烯橡膠時，一般選用苯或甲苯作溶劑，制得聚丁二烯橡膠的順式-1,4量高，硫化膠的物理性能類似，不同的是鈦系聚丁二烯橡膠的相對分子質(zhì)量分布窄、冷流傾向大，加工性能也不如鈷系和鎳系，已逐漸被淘汰。

（4）稀土聚丁二烯橡膠。用稀土催化劑（如環(huán)烷酸稀土一氯二乙基鋁三異丁基鋁）制備的高順式（順式-1,4結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%～99%）聚丁二烯橡膠是發(fā)展高性能輪胎和節(jié)能輪胎的優(yōu)選膠種，與廣泛使用的鎳系聚丁二烯橡膠相比，稀土聚丁二烯橡膠具有減少輪胎滯后損失和生熱、降低滾動阻力、提高輪胎耐磨性和抗?jié)窕浴⒏纳戚喬ダ匣阅艿膬?yōu)點，可以提高輪胎的耐久性能和高速性能。稀土系聚丁二烯橡膠的立構(gòu)規(guī)整性是所有聚丁二烯橡膠產(chǎn)品中最高的，1,2-結(jié)構(gòu)含量最低，線性結(jié)構(gòu)最完善，混煉膠抗焦燒性最好，硫化速度快，300%定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、硬度、撕裂強(qiáng)度及耐磨性均優(yōu)于普通的聚丁二烯橡膠，此外，它的滾動阻力明顯低于普通的聚丁二烯橡膠產(chǎn)品，符合輪胎節(jié)能降耗的發(fā)展方向，是最具有發(fā)展前景的聚丁二烯橡膠品種之一。

1.2 技術(shù)進(jìn)展

聚丁二烯橡膠生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展主要體現(xiàn)在催化劑、分子量調(diào)節(jié)、生產(chǎn)工藝、新產(chǎn)品開發(fā)以及裝置設(shè)備等方面。

1.2.1 催化劑

催化劑的研究一直是生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵，近年來主要集中在稀土聚丁二烯橡膠催化劑的研究方面。

尚吉永等開發(fā)出一種高順式-1,4-聚丁二烯橡膠聚合催化劑，在丁二烯的烷烴溶液中，按照鎳鋁陳化和稀硼單加的方式將催化劑加入到丁二烯的烷烴溶液中混合均后，在-20～90℃下聚合，終止反應(yīng)，在真空烘箱中干燥至恒重，收集產(chǎn)物，制得高順式丁二烯橡膠；催化劑的加入量以催化劑組分A與單體丁二烯摩爾比來計算，為2.5×10-5～1.0×10-3。該技術(shù)提供的催化劑在常溫下易于制備，催化劑在烷烴中溶解性好、催化劑貯存穩(wěn)定、有利于提高催化聚合的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

田林等以Nd2O3、(CH3)3SiCl和乙二醇二甲醚（DME）為原料，合成了NdCl3·2DME配合物,并將其用于催化丁二烯聚合。結(jié)果表明,以烷基鋁與甲基鋁氧烷（MAO）共同作為助催化劑時具有高聚合活性,而單獨以烷基鋁或MAO為助催化劑時聚合活性很低。當(dāng)n(Nd)∶n(AlR3)∶n(MAO)＝1∶30∶45時，催化活性最高。陳化溫度對聚合活性、聚合物結(jié)構(gòu)及相對分子質(zhì)量均有較大的影響。陳化溫度過低或者過高,聚合活性、聚丁二烯cis-1,4含量和相對分子質(zhì)量均降低；陳化溫度為50℃時,具有最高聚合活性和最高cis-1,4含量。NdCl3·2DME催化體系所得聚丁二烯的cis-1,4含量高達(dá)98.7%(IR),而1,4-結(jié)構(gòu)總含量高達(dá)99.6%（1H NMR）。

許薔等以NdCl3·4L（配體L為膦酸三丁酯TBP、膦酸三苯酯TPP、膦酸二異辛酯P204）為主催化劑（簡稱[Nd]）、甲基鋁氧烷（MAO，簡稱[Al]）為助催化劑和環(huán)己烷為溶劑,進(jìn)行1,3-丁二烯聚合的研究。結(jié)果表明，3種配體的聚合活性順序為TBP＞P204＞TPP。當(dāng)[Al]/[Nd]為30時，聚合物的分子量分布指數(shù)達(dá)到1.20；30℃陳化時，聚丁二烯cis-1,4結(jié)構(gòu)均大于97%。與正己烷、甲苯溶劑對比來看，環(huán)己烷體系所得聚合產(chǎn)物的分子量分布相對較窄、產(chǎn)率較高。

吳一弦等發(fā)明了一種稀土催化劑特別適用于共軛二烯烴聚合的均相稀土催化劑及高順式共軛二烯烴的聚合方法。采用均相的基于稀土羧酸鹽的催化體系，在保證高催化活性和催化性能穩(wěn)定的同時，通過改變催化劑制備方法、組分配比及聚合工藝條件，可制備出順-1，4結(jié)構(gòu)含量＞97%（甚至＞98%）、重均分子量（M w）范圍為6.5×104～1.3×106、分子量分布相對較窄（M w/M n＝1.9～4.3）的高順式聚丁二烯橡膠。

胡尊燕等用以Nd(CF3S03)3·3 TBP（簡稱Nd，其中TBP為磷酸三丁酯）為主催化劑，Al(i-Bu)2H（簡稱A1）為助催化劑，己烷（Hex）為溶劑，在少量單體1,3-丁二烯（Bd）存在下配制的催化體系催化Bd聚合。結(jié)果表明，在催化劑加料順序為Nd+Bd+A1+ Hex，Bd/Nd（物質(zhì)的量比）為10，A1/Nd為15～20，Nd/Bd（摩爾比）為8×10-5，50℃陳化1.0 h的條件下，聚丁二烯橡膠收率可達(dá)75.0%以上，順式-1,4 -結(jié)構(gòu)摩爾分?jǐn)?shù)高達(dá)98.0%以上。

1.2.2 分子量調(diào)節(jié)技術(shù)

對于分子量調(diào)節(jié)劑，經(jīng)過多年的研究，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有多種化合物可以用作聚丁二烯橡膠生產(chǎn)過程中的分子量調(diào)節(jié)劑。目前，調(diào)節(jié)相對分子質(zhì)量分布的方法主要是調(diào)節(jié)催化劑的組成，此外還可以通過加入第四組分來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

日本合成橡膠公司通過加入第四組分鹵化乙醛或苯醌（乙?；然铩⑤祯龋﹣砜刂凭酆衔锏姆肿恿糠植?。該技術(shù)能夠使產(chǎn)物在保持傳統(tǒng)聚丁二烯橡膠彈性好、耐磨耗、低生熱等性能的基礎(chǔ)上，壓出膨脹率進(jìn)一步減小，硫化膠的物理性能得到進(jìn)一步的改善；美國固特異公司通過加入鹵代酚、對苯乙烯二苯胺來調(diào)節(jié)聚丁二烯橡膠分子量；韓國錦湖石化公司向聚合體系中加入羧酸或二烷基鋅化物作分子量調(diào)節(jié)劑，可在不影響聚合物其它性能的前提下,保證橡膠的加工性能和物理性能達(dá)到最優(yōu)化；橋石公司采用羧酸的堿金屬或堿土金屬鹽作為分子量調(diào)節(jié)劑,可在不影響單體轉(zhuǎn)化率的前提下,有效地調(diào)節(jié)聚合物的分子量。

陸貴根等開發(fā)了一種稀土順丁橡膠分子量分布調(diào)節(jié)工藝。其所用催化體系為釹化合物或烷氧基釹化合物Nd(RO)3（其中R為異丙基和異丁基）、烷基鋁化合物或烷基鋁氧烷化合物以及含鹵素化合物。該發(fā)明所提供的催化體系和聚合工藝能夠在同一套生產(chǎn)裝置上生產(chǎn)分子量分布不同的稀土順丁橡膠，分子量分布指數(shù)M w/M n的范圍為1.8～10.0。

姜連升等發(fā)明了一種稀土順丁橡膠分子質(zhì)量分布的調(diào)節(jié)方法。由稀土羧酸鹽（Ln）、烷基鋁（Al）及含氯化物（Cl）組成的三元稀土催化劑，在Al/Ln物質(zhì)的量比較低時，采用加入少量丁二烯（Bd）參與陳化的(Ln+Bd+Al)+Cl特有加料方式，在引發(fā)雙烯烴聚合時，加烷氧基鋁氧烷（MAO或MMAO）可有效地提高催化活性，調(diào)節(jié)分子質(zhì)量及分子質(zhì)量分布。

1.2.3 生產(chǎn)工藝

關(guān)震宇發(fā)明了一種采用催化劑預(yù)混工藝合成聚丁二烯橡膠的方法。該發(fā)明采用在傳統(tǒng)橡膠聚合釜前增加了一臺預(yù)混釜的方法，由傳統(tǒng)的Ni-Al陳化、稀B單加改為Bd-Ni-B-Al的預(yù)混方式制備了力學(xué)性能優(yōu)異且凝膠含量低的順丁橡膠產(chǎn)品。該方法改進(jìn)了當(dāng)前順丁橡膠聚合工藝，使用催化劑預(yù)混工藝解決了活性中心不均、局部反應(yīng)不勻等問題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

陳力軍等對順丁橡膠裝置溶劑回收單元進(jìn)行溶劑直采工藝改造以降低能耗，考察了直采比例對丁二烯中二聚物含量和裝置蒸汽消耗的影響以及直采工藝對順丁橡膠性能的影響。結(jié)果表明，丁二烯中二聚物含量隨直采比例的增大而增大，蒸汽消耗隨直采比例的增大而逐漸降低；當(dāng)直采比例達(dá)到48%時，丁二烯中二聚物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.47×10-4，滿足實際生產(chǎn)上不大于0.1%的要求,而蒸汽消耗則由未直采時的10.9 t/h降低至6.2 t/h。溶劑直采工藝對所得順丁橡膠的性能沒有明顯影響。

袁敏健等開發(fā)出一種順丁橡膠脫除溶劑的方法。含橡膠膠液和熱水的物流I從第一凝聚釜的上部注入，含水和溶劑的物流II從第一凝聚釜的頂部排出，從第一凝聚釜側(cè)部的溢流管排出物流III，其中物流III的流量由液位控制系統(tǒng)控制；物流III從第二凝聚釜中的氣相空間位置進(jìn)入，含水和溶劑的物流通過抽真空設(shè)備抽出后，與補(bǔ)充的新鮮蒸汽一同進(jìn)入第一凝聚釜底部；第二凝聚釜底部得到凝聚后的含順丁橡膠的物流；含水和溶劑的物流II經(jīng)分離后，將溶劑加以脫除。該方法較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的溶劑油消耗量高和水蒸氣消耗量大等問題，可用于順丁橡膠脫除溶劑的工業(yè)生產(chǎn)中。

1.2.4 新產(chǎn)品開發(fā)

呂萬樹等發(fā)明了一種低順式聚丁二烯橡膠的制備方法及其用途。其特征在于，在至少兩個聚合反應(yīng)釜串聯(lián)的聚合體系中，在含有結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑的非極性溶劑中，采用穩(wěn)定的單官能度引發(fā)劑引發(fā)丁二烯聚合，結(jié)合常規(guī)鏈端偶聯(lián)技術(shù)，制備出高門尼黏度、低SV值（橡膠5%苯乙烯溶液黏度，25℃時）的低順式聚丁二烯橡膠。所制得的低順式聚丁二烯橡膠單體單元中的乙烯基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%～14%，數(shù)均分子量范圍為80000～110 000，在100℃下的門尼黏度ML1+4為45～65，分子量分布為1.5～1.8，SV值為0.04～0.059 Pa·s。

尚吉永等發(fā)明了一種鎳系低門尼高順式1,4-聚丁二烯橡膠的制備方法。它是由1,3-丁二烯在聚合溶劑中進(jìn)行的溶液聚合反應(yīng)，有益效果是可以穩(wěn)定的制備出門尼黏度為25～40的低門尼順丁橡膠，并且使制備的低門尼順丁橡膠保持較高的拉伸強(qiáng)度，達(dá)到與門尼黏度40～50的順丁橡膠相同的強(qiáng)度，同時具有較低的凝膠含量，小于0.5%。

華靜等發(fā)明了一種鉬系催化制備支化高乙烯基聚丁二烯橡膠的方法，該方法將鉬系催化丁二烯原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）或有機(jī)鋰、萘鈉引發(fā)丁二烯陰離子聚合制備的大分子單體與Mo系催化丁二烯的配位聚合復(fù)合或原位復(fù)合以制備結(jié)構(gòu)可控的支化高乙烯基聚丁二烯橡膠。該方法簡單易行，生產(chǎn)成本低,聚合物結(jié)構(gòu)特別是分子量及分子量分布適宜，乙烯基含量超過80%，支鏈的性質(zhì)、長度、分布、支化度等在一定范圍內(nèi)可控可調(diào)，加工性能和物理力學(xué)性能優(yōu)良。

1.2.5 設(shè)備裝置

潘慶朋等開發(fā)出順丁橡膠聚合反應(yīng)釜，包括釜體以及內(nèi)部四周分布的冷卻列管、中央貫穿的攪拌軸，攪拌軸上部通過減速機(jī)連接變頻電機(jī)；釜體內(nèi)還設(shè)有冷卻夾套，冷卻列管分設(shè)多組，且每組冷卻列管布置為豎條擋板狀；攪拌軸自上而下依次設(shè)有三層攪拌器，且上層和中層均為軸流式攪拌器、下層為混合式攪拌器；混合式攪拌器包括中央的錨式攪拌器以及其槳葉自上而下分別間隔套裝多個旋轉(zhuǎn)葉輪，旋轉(zhuǎn)葉輪包括中央的連接套以及其周邊均布的多個葉片；葉片為旋槳式或斜槳式葉片。該反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，傳質(zhì)傳熱效果好，大大提高了聚合反應(yīng)的均勻度和轉(zhuǎn)化率，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

潘慶朋等開發(fā)出順丁橡膠雙釜凝聚裝置。它包括第一凝聚釜和第二凝聚釜，第一凝聚釜上部設(shè)有油水管線、中部設(shè)有熱水管線、下部設(shè)有膠液進(jìn)料管線和膠液出料管線、底部設(shè)有蒸汽管線；油水管線依次連接冷凝器和油水分離器，油水分離器上部、下部分別連接油回收管線、水回收管線；第二凝聚釜上部與油水管線連接、中部與膠液出料管線連接、下部連接出膠管線；第一凝聚釜和第二凝聚釜均為電機(jī)和減速機(jī)驅(qū)動的三檔攪拌，且上層和中層均為軸流式攪拌葉、下層為徑流式攪拌。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，通過雙釜凝聚裝置能夠節(jié)約蒸汽的用量，且膠粒中的殘油量平穩(wěn)，降低后道工序的處理壓力；凝聚釜的攪拌分散效果好，提高了液體和膠塊的傳質(zhì)和傳熱效果。

周愛文等開發(fā)出一種順丁橡膠生產(chǎn)裝置防腐蝕裝置，它由噴射泵、纖維膜、聚結(jié)器、堿液循環(huán)泵、冷油過濾器、堿液過濾器、吸收油冷卻器、堿洗罐和水洗罐構(gòu)成；其特征在于：噴射泵的入口端與堿液過濾器和吸收油冷卻器出口連接，噴射泵的出口端與冷油過濾器的入口端連接，冷油過濾器的出口端與纖維膜連接，纖維膜設(shè)置在堿洗罐入口處，聚結(jié)器垂直設(shè)置在堿洗罐內(nèi)的中部，設(shè)置在堿洗罐末端的上出口與水洗罐連接，下出口通過堿液循環(huán)泵與堿液過濾器連接，吸收油冷卻器入口端與回收溶劑冷油泵連接。采用該裝置可使鐵離子含量控制在1×10-5～8× 10-5之間。

2 世界聚丁二烯橡膠的市場分析

2.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

近年來，世界聚丁二烯橡膠的生產(chǎn)能力穩(wěn)步增長。2008年全球聚丁二烯橡膠的總生產(chǎn)能力為312.5萬t/a，2011年增加到約402.3萬t/a，2013年進(jìn)一步增加到470.3萬t/a，同比增長約6.41%。其中北美地區(qū)的生產(chǎn)能力為77.5萬t/a，約占世界總生產(chǎn)能力的16.48%；拉丁美洲地區(qū)的生產(chǎn)能力為11.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的2.34%；中東地區(qū)的生產(chǎn)能力為7.5萬t/a，約占總生產(chǎn)能力1.59%；亞太地區(qū)的生產(chǎn)能力為277.3萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的58.96%；中東歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為52.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的11.06%；西歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為45.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的9.57%。中國大陸是目前世界上最大的聚丁二烯橡膠生產(chǎn)國家，生產(chǎn)能力為157.5萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的33.49%；其次是美國，生產(chǎn)能力為77.5萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的16.48%；再次是韓國，生產(chǎn)能力為55.4萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的11.78%。中國石油化工集團(tuán)公司是目前世界上最大的聚丁二烯橡膠生產(chǎn)企業(yè)，2013年生產(chǎn)能力達(dá)到66.8萬t/a，約占世界總生產(chǎn)能力的14.20%；其次德國朗盛集團(tuán)，總生產(chǎn)能力達(dá)到54.5萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的11.59%，在美國、法國、德國和巴西擁有生產(chǎn)裝置；再次是韓國錦湖化學(xué)公司，生產(chǎn)能力為37.4萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的7.95%；中國石油天然氣集團(tuán)公司超過美國固特異輪胎和橡膠公司，位居世界第四，生產(chǎn)能力為27.5萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的5.85%。

今后幾年，世界仍有多套聚丁二烯橡膠新建或擴(kuò)建裝置將建成投產(chǎn)，主要集中在亞太地區(qū)，其中德國朗盛集團(tuán)計劃在新加坡于裕廊島化學(xué)工業(yè)園區(qū)建設(shè)一套14.0萬t/a的釹系聚丁二烯橡膠（Nd-BR）生產(chǎn)裝置裝置已經(jīng)于2012年9月破土動工，預(yù)計在2015年上半年建成投產(chǎn)，該裝置將是是全球最大的Nd-PBR生產(chǎn)工廠。加上中國大陸的多套新建或者擴(kuò)建裝置，預(yù)計到2018年，全球聚丁二烯橡膠的總生產(chǎn)能力將達(dá)到約580.0萬t/a。

2013年世界聚丁二烯橡膠主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能情況見表1。

2.2 消費現(xiàn)狀及發(fā)展前景

近年來，全球聚丁二烯橡膠的消費量也不斷增加。2008年全球聚丁二烯橡膠的總消費量為270.0萬t，2013年增加到315.0萬t，2008～2013年消費量的年均增長率約為3.13%。其中亞洲地區(qū)的消費量約占56.50%、北美約占14.50%、中東歐約占7.56%、西歐約占13.08%、拉丁美洲約占5.82%、其它約占2.54%。2013～2018年全球聚丁二烯橡膠消費量將以年均約3.8%速度增長，到2018年，世界總消費量將達(dá)到約380.0萬t。其中亞洲仍是消費主要地區(qū)，消費量的年均增長率將達(dá)到約5.2%。

2013年，全球聚丁二烯橡膠的消費結(jié)構(gòu)為：用于輪胎及其制品的消費量約總消費量的72.1%、用于高抗沖聚苯乙烯（HIPS）和ABS樹脂的消費量約占11.8%、用于其它方面（包括火箭推進(jìn)器的專用黏結(jié)劑、高爾夫球芯和非輪胎橡膠制品以及其它專業(yè)密封劑和防水膜以及專業(yè)的黏合劑等）的消費量約占16.1%。未來幾年，全球聚丁二烯橡膠在輪胎及其制品領(lǐng)域的消費比例仍將小幅度增加，而在HIPS和ABS領(lǐng)域的消費量將繼續(xù)增加，但所占比例將有所下降。

3 我國聚丁二烯橡膠的市場分析

3.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

我國聚丁二烯橡膠的研究開發(fā)始于20世紀(jì)60年代，1971年北京燕山石油化工公司合成橡膠廠建成我國第一套鎳系聚丁二烯橡膠生產(chǎn)裝置，此后生產(chǎn)能力穩(wěn)步增長。截止2014年6月底，我國聚丁二烯橡膠的總生產(chǎn)能力達(dá)到172.5萬t。2014年我國聚丁二烯橡膠主要生產(chǎn)廠家情況見表2。

3.2 我國聚丁二烯橡膠行業(yè)的特點

目前，我國聚丁二烯橡膠行業(yè)具有如下特點；

（1）供需快速增長，在全球聚丁二烯橡膠生產(chǎn)中所占地位不斷提高。2013年，我國合成橡膠的生產(chǎn)能力已經(jīng)超過美國，中國大陸是目前世界上最大的聚丁二烯橡膠生產(chǎn)國家，生產(chǎn)能力為157.5萬t/a，約占世界總生產(chǎn)能力的33.49%。另外，隨著我國汽車、電子電器行業(yè)的高速發(fā)展及輪胎、鞋等橡膠制品出口的快速增長，我國順丁橡膠的表觀消費量也不斷增長。2008年為60.20萬t，2013年增加到100.95萬t，2008～2013年的年均增長率為10.89%。

（2）供應(yīng)格局發(fā)生變化，投資主體多元化。以前，我國聚丁二烯橡膠生產(chǎn)裝置主要集中在中國石化和中國石油兩大集團(tuán)公司，近幾年，由于外資和民營資本的介入，打破了原來我國聚丁二烯橡膠由中國石化和中國石油一統(tǒng)天下的局面。目前，形成了中石化、中石油和民營或者合資企業(yè)共存的生產(chǎn)格局，2014年，中國石化（含合資企業(yè)）的生產(chǎn)能力為66.8萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的38.72%；中國石油的生產(chǎn)能力為42.5萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的24.64%；民營或者合資企業(yè)的生產(chǎn)能力為63.2萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的36.64%。中石化上海高橋石油化工公司是目前最大的生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)能力為17.8萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的10.32%。

（3）生產(chǎn)品種不斷增加，除了傳統(tǒng)的鎳產(chǎn)品之外，高橋石化和獨山子石化先后引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)鋰系低順式聚丁二烯橡膠。臺橡宇部（南通）公司生產(chǎn)鈷系聚丁二烯橡膠，山東玉皇集團(tuán)華宇橡膠有限公司、中石化北京燕山石化公司等生產(chǎn)稀土聚丁二烯橡膠產(chǎn)品。

（4）除中石化茂名石油化工公司、中石化高橋石油化工公司、中石油獨山子石油化工公司的低順式聚丁二烯橡膠生產(chǎn)裝置采用引進(jìn)比利時Fina公司、日本旭化成（Asahi-Kasei）公司和意大利Polimeri Europa（原EniChem）公司專利技術(shù)，以及臺橡宇部（南通）化學(xué)工業(yè)有限公司鈷系聚丁二烯橡膠生產(chǎn)裝置采用日本宇部公司技術(shù)外，其余均采用國內(nèi)自行研制開發(fā)的生產(chǎn)技術(shù)，且國產(chǎn)技術(shù)所占比例越來越大。

（5）裝置分布地域性特點較為顯著。我國聚丁二烯橡膠生產(chǎn)裝置主要集中在華東地區(qū)的山東、浙江、江蘇和上海，東北地區(qū)的大慶和華北地區(qū)的北京等，其中華東地區(qū)的生產(chǎn)能力為88.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的51.01%；華南地區(qū)的生產(chǎn)能力為16.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的9.27%；東北地區(qū)的生產(chǎn)能力為21.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的12.17%；西北地區(qū)的生產(chǎn)能力為11.5萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的6.67%；西南地區(qū)的生產(chǎn)能力為15.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的8.70%；華中地區(qū)的生產(chǎn)能力為6.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的3.48%；華北地區(qū)的生產(chǎn)能力為15.0萬t/a，約占總生產(chǎn)能力的8.70%。

3.3 裝置新建或擴(kuò)建情況

今后幾年，我國仍將有多套聚丁二烯橡膠裝置將建成投產(chǎn)。主要有中石化鎮(zhèn)海煉化有限公司的6.0萬t/a，遼寧勝友橡膠科技有限公司3.0萬t/a，臺塑石化（寧波）公司5.0萬t/a，上海華誼丙烯酸有限公司7.0萬t/a、江蘇煦和集團(tuán)坦途特種材料有限公司10.0萬t/a、山東壽光駿騰5.0萬t/a煙臺浩普新材料科技股份有限公司新建的6.0萬t/a裝置等裝置等。如果這些項目能按計劃實施，預(yù)計到2018年，我國聚丁二烯橡膠的總生產(chǎn)能力將達(dá)到約215.0萬t/a。

3.4 進(jìn)出口情況

據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，近年來我國聚丁二烯橡膠每年都有一定的進(jìn)口。2008年我國聚丁二烯橡膠的進(jìn)口量為18.65萬t，2009年增加到30.61萬t，同比增長約64.13%，創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄。此后，由于國內(nèi)產(chǎn)量增加，進(jìn)口量又逐漸減少。2013年的進(jìn)口量為23.32萬t，同比減少約1.19%，在進(jìn)口的同時，我國聚丁二烯橡膠產(chǎn)品也有一定的出口。2007年出口量為1.47萬t， 2009年為1.62萬t，2013年的出口量為3.37萬t，同比減少約4.53%。近年來我國聚丁二烯橡膠的進(jìn)出口情況見表3。

3.5 消費現(xiàn)狀及發(fā)展前景

近年來，我國聚丁二烯橡膠的表觀消費量總體呈現(xiàn)穩(wěn)步增長之態(tài)勢。2008年表觀消費量為60.20萬t，2010年增加到83.64萬t，同比增長約9.06%。2013年的表觀消費量為100.95萬t，同比減少約1.58%。2007年相應(yīng)自給率為70.14%、2010年為72.33%、2013年為80.24%。近年來我國聚丁二烯橡膠的供需情況見表4。

目前我國聚丁二烯橡膠主要用于輪胎、制鞋、高抗沖聚苯乙烯（HIPS）以及ABS樹脂的改性等方面，其中輪胎制造業(yè)方面對聚丁二烯橡膠的需求量約占總需求量的70.3%，制鞋業(yè)方面的需求量約占9.1%，高抗沖聚苯乙烯（HIPS）和ABS樹脂等塑料改性方面的需求量約占10.2%，車力胎方面的需求量約占6.8%，膠管、膠帶等其它方面的需求量約占3.6%。隨著我國輪胎產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由斜交胎向子午輪胎轉(zhuǎn)化，由內(nèi)胎向無內(nèi)胎轉(zhuǎn)化，高性能輪胎、綠色輪胎日益增多，對于聚丁二烯橡膠，尤其是高性能稀土聚丁二烯橡膠的需求量將不斷增加。此外，隨著國內(nèi)電子電器行業(yè)的快速發(fā)展，HIPS和ABS樹脂的消費快速增長，而聚丁二烯橡膠作為塑料的抗沖改性劑也將得到了進(jìn)一步應(yīng)用。預(yù)計2018年需求量將達(dá)到約115.0萬～120.0萬t，而屆時的生產(chǎn)能力將達(dá)到215.0萬t/a，產(chǎn)能已經(jīng)過剩，未來競爭激烈。需求增長主要為鈷系膠、低順式聚丁二烯橡膠以及稀土釹系聚丁二烯橡膠品種等。

4 結(jié)束語

隨著聚丁二烯橡膠需求的穩(wěn)步增長，其生產(chǎn)技術(shù)不斷得到發(fā)展，尤其是在新型催化劑、改性技術(shù)、生產(chǎn)工藝及裝置設(shè)備等方面。此外，新產(chǎn)品的開發(fā)較好地滿足了國內(nèi)外市場的需求。

近年來，全球聚丁二烯橡膠的生產(chǎn)和需求穩(wěn)步增長，預(yù)計未來仍將繼續(xù)發(fā)展，其中亞洲將是生產(chǎn)和消費的主要地區(qū)。

經(jīng)過多年發(fā)展，我國聚丁二烯橡膠的生產(chǎn)取得了較大發(fā)展，生產(chǎn)能力和消費量已經(jīng)超過美國位居世界第一位，但與發(fā)達(dá)國家相比，還存在不少差距。主要表現(xiàn)在：（1）產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，產(chǎn)品品種主要為鎳類產(chǎn)品，低順式、充油以及稀土聚丁二烯橡膠等雖然建有一定規(guī)模的生產(chǎn)裝置，但由于技術(shù)以及市場推廣等方面的原因，發(fā)展較為緩慢，裝置的開工率也很低，所需產(chǎn)品仍主要依靠進(jìn)口；（2）產(chǎn)品應(yīng)用范圍主要集中在輪胎領(lǐng)域，非輪胎領(lǐng)域的用量還較少；（3）研究開發(fā)主要集中在催化劑及聚合工藝的改進(jìn)上，應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)后勁不足；（4）由于對市場缺乏深入了解，許多企業(yè)紛紛新建或者擴(kuò)建生產(chǎn)裝置，導(dǎo)致產(chǎn)能過剩，裝置開工率低，生產(chǎn)企業(yè)之間競爭激烈。

為此，今后發(fā)展應(yīng)該考慮以下幾方面：

（1）新建或者擴(kuò)建裝置應(yīng)該慎重。目前，我國聚丁二烯橡膠的生產(chǎn)能力已經(jīng)過剩，隨著今后幾年多套新建或者擴(kuò)建裝置的建成投產(chǎn)，產(chǎn)能過剩態(tài)勢更加明顯，未來市場競爭將十分激烈。因此新建或者擴(kuò)建裝置應(yīng)該慎重，多考慮原料丁二烯的來源以及下游用戶的情況。

（2）經(jīng)過多年的發(fā)展，我國鎳系聚丁二烯橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量處于世界領(lǐng)先水平，今后應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有鎳系聚丁二烯橡膠生產(chǎn)催化體系和工藝條件，開發(fā)新型聚合釜及新型攪拌器，開發(fā)直接干燥技術(shù)，用單一溶劑代替混合溶劑，實現(xiàn)全過程及品種牌號切換的TDC控制，從而降低物耗能耗。此外，我們還應(yīng)該繼續(xù)重視產(chǎn)品整體質(zhì)量及供應(yīng)穩(wěn)定性，增加品種以應(yīng)對周邊國家和地區(qū)的產(chǎn)品沖擊。

（3）汽車輕量化、輪胎的綠色、節(jié)能、高性能化發(fā)展趨勢，對橡膠材料提出了新要求。歐盟REACH法規(guī)及輪胎標(biāo)簽法規(guī)等也將加快橡膠新材料的發(fā)展。稀土聚丁二烯橡膠具有減少輪胎滯后損失和生熱、降低滾動阻力、提高輪胎耐磨性和抗?jié)窕浴⒏纳戚喬ダ匣阅艿膬?yōu)點，可以提高輪胎的耐久性能和高速性能，是發(fā)展高性能輪胎和節(jié)能輪胎的優(yōu)選膠種。低順式聚丁二烯橡膠主要應(yīng)用于兩個方面:一是與NR或SBR并用于輪胎以降低滾動阻力和油耗，二是用作塑料抗沖擊改性劑。雖然我國已建成稀土及低順式聚丁二烯橡膠工業(yè)生產(chǎn)裝置，但由于技術(shù)與市場推廣等原因，發(fā)展較為緩慢，市場接受程度還較低，裝置的開工率也不高，應(yīng)該盡快使裝置實現(xiàn)達(dá)產(chǎn)，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)致力于研究其加工應(yīng)用及配方設(shè)計，突出特色，解決價格、性能、質(zhì)量和供應(yīng)問題，并且完善技術(shù)，以推動稀土聚丁二烯橡膠盡快走向市場。今后的重點是要運行現(xiàn)有裝置并達(dá)產(chǎn)的同時加快產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)，以滿足國內(nèi)需求。

（4）加快新技術(shù)的研究和開發(fā)力度，大力開展鋰系、稀土順丁橡膠催化劑的研究和開發(fā)，合成高性能聚丁二烯橡膠以滿足高性能輪胎的要求；著力研發(fā)多樣化、系列化、專業(yè)化、高性能化和高附加值聚丁二烯橡膠新產(chǎn)品，尤其是不同門尼黏度、不同充油量等產(chǎn)品，用于塑料改性及制造高爾夫球的高順式聚丁二烯橡膠、充環(huán)烷油的非污染充油聚丁二烯橡膠，氯化聚丁二烯橡膠、環(huán)氧化、羧化、鹵磺化改性聚丁二烯橡膠等新產(chǎn)品，以滿足國內(nèi)需求。

（5）開辟聚丁二烯橡膠在非輪胎制品中的應(yīng)用市場，如增加聚丁二烯橡膠在工程輪胎、拖拉機(jī)輪胎、農(nóng)用輪胎中的使用比例，占領(lǐng)塑料改性用聚丁二烯橡膠市場等。

（6）在滿足國內(nèi)市場需求的同時，還應(yīng)該積極開拓國際市場，加大對外出口力度，以化解國內(nèi)產(chǎn)能過剩的矛盾，使我國聚丁二烯橡膠行業(yè)健康穩(wěn)步快速發(fā)展。

(本欄目編輯：黃云燕）