中國通用合成橡膠新產品現狀
http://www.xibaipo.cc 2008-11-25 09:32 中企顧問網
本文導讀:近幾年,隨著我國汽車工業的迅速發展,與其密切相關的我國合成橡膠工業無論是產量還是新產品、新牌號的開發都出現了迅速發展的態勢,應用領域不斷拓展。通用橡膠中三大合成橡膠丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠也出現了新牌號、新性能不斷涌現,應用領域不斷精細化的發展特
近幾年,隨著我國汽車工業的迅速發展,與其密切相關的我國合成橡膠工業無論是產量還是新產品、新牌號的開發都出現了迅速發展的態勢,應用領域不斷拓展。通用橡膠中三大合成橡膠丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠也出現了新牌號、新性能不斷涌現,應用領域不斷精細化的發展特點。
1 乳聚丁苯橡膠新產品
目前,國內市場上使用的乳聚丁苯橡膠老產品牌號主要有3種,分別為SBR1500、SBR1502、SBR1712。近幾年,經過新產品的不斷開發,已經形成四大系列產品,按是否填充油品分類,可分為:非充油系列產品(SBR1500、SBR1502、SBR1507、SBR1516)和充油系列產品(SBR1712、SBR1714、SBR1778、SBR1721等);按聚合物的結構分類,可分為苯乙烯含量為23.5%的通用結構型丁苯橡膠和較高結合苯乙烯(31%,35%,40%)系列的丁苯橡膠;按門尼粘度的不同分為高門尼產品和低門尼產品;按是否含亞硝基胺及填充油品是否環保,可分為環保型及普通型等,不同牌號的丁苯橡膠技術指標見表1。
1.1 充油型新產品SBR1714、SBR1778、SBR1721
國內常用充油膠主要為填充高芳烴油的SBR1712。近幾年,中國石化齊魯石化橡膠廠陸續開發出芳烴油高填充量的SBR1714、填充環烷油的SBR1778和高結合苯乙烯基礎膠的SBR1721。由于產品分子結構的變化和填充油的變化,其性能上各有特點,因此應用領域也有所不同。SBR1778可用于淺色制品,作為環保型產品,符合歐盟REACH法規的要求,一旦在輪胎中應用推廣中解決加工工藝性能,則可使其應用領域更為廣泛。目前,SBR1778主要用于輪胎白胎側、膠鞋、膠布、淺色/透明制品。SBR1714由于其具有較高的填充性,更適合在高填充體系的橡膠制品領域中應用,同時還可以降低生產成本,目前主要用于輪胎胎面、膠管、輸送帶等黑色制品。高結合苯乙烯基礎膠的SBR1721最突出的特點是具有優異的抗濕滑性,因此SBR1721已成為高速轎車輪胎胎面膠的理想膠種。在速度級別為190千米/小時以上的高性能轎車胎中,通常使用SBR1721作為并用膠,通過不同的并用比得到理想的玻璃化轉變溫度,以適應不同速度級別的輪胎對濕滑性能的不同要求。在賽車胎胎面膠中,則大比例或全部使用SBR1721,滿足剎車安全性的要求,同時用該膠料制得的輪胎在冰、濕滑路面上行駛的牽引力提高,行駛過程中的剎車制動距離明顯縮短,耐磨性能較好,輪胎的壽命得以提高。
1.2 高結合苯乙烯(31%,35%,40%)系列新產品
乳聚丁苯橡膠中常用牌號結合苯乙烯含量為23.5%。近幾年,齊魯石化橡膠廠開發出了不同結合苯乙烯含量的丁苯橡膠,并進行了工業裝置的規模化生產。由于苯乙烯含量不同,膠料的物理機械性能有明顯的改變,因此其應用領域也出現了相應的劃分,產品更加精細化。隨著結合苯乙烯含量的增加,膠料的硬度、拉伸強度、撕裂性能、耐曲撓性、抗濕滑性等逐漸提高,但生熱也會相應增加,因此可以適當采用不同苯乙烯含量以調整膠料的性能,減少了并用膠使用,使膠料的分散性和均勻性具有更好的效果,節省實際工藝操作程序,減少不必要的操作失誤。
使用較高結合苯乙烯含量的丁苯橡膠,可以改善抗濕滑性、耐曲撓性等。SBR1721主要用于高性能輪胎的胎面膠,SBR1516主要用于高硬度橡膠制品、模壓擠出制品等。
1.3 低門尼系列新產品
低門尼系列產品也是近年來開發的新產品,適用于生產對加工工藝性能有較高要求或特殊要求的橡膠制品。采用低門尼產品可提高膠料的流動性,在一些發泡制品和涂覆橡膠制品中應用廣泛。使用低門尼的丁苯橡膠,可以明顯改善加工工藝性能,SBR1507主要用于注射成型的注壓制品、發泡橡膠制品以及橡皮艇用橡膠布、涂布擦膠制品等。
1.4 環保型的新產品
進入21世紀,歐盟已在環境保護方面制定了許多法規,日本、韓國等國家也紛紛仿效,其中包括嚴格限制產品中某些化學品的用量,如要求生產輪胎所用的橡膠原材料中不能含有亞硝胺及橡膠填充油中多環芳烴含量小于3%。根據這些要求,必須更換橡膠生產和加工過程中可能產生亞硝基胺的各種助劑,同時還需要使用環保型的橡膠填充油。
在丁苯橡膠生產中能產生亞硝胺的助劑主要為阻聚劑和終止劑。通過選擇不產生亞硝胺的阻聚劑和終止劑進行生產,在原牌號后加字母“E”以表示與老產品有所區別,如1502E、1712E等,而橡膠產品的性能與老產品相當。
環保芳烴油是將高芳烴油進一步抽提或氫化,使其多環芳烴含量小于3%。環保芳烴油的芳烴含量介于高芳烴油和環烷烴油之間,與橡膠的相容性也介于高芳烴油和環烷烴油之間。因此,齊魯石化橡膠廠在填充環保芳烴油制備充油丁苯橡膠時,對基礎膠的分子結構進行了調整,以保持橡膠的物理機械性能與填充高芳烴油基本一致,使用戶在使用時沒有明顯差別。其產品的主要牌號為SBR1723和SBR1739。
使用不含亞硝基胺丁苯橡膠和填充環保芳烴油的丁苯橡膠,可以使制品滿足環保要求。
2 溶聚丁苯橡膠新產品
相對于乳聚丁苯橡膠而言,國內溶聚丁苯橡膠技術開發并不算太晚,只是工業化產品的市場開發經歷了比較曲折的過程。中國石化茂名石化生產的SBR1204、燕山石化生產的SBR2305都經歷了比較艱苦的市場開發過程。由于多種原因導致一段時間內以上2個企業生產的產品出現了不再供應市場的局面。中國石化高橋石化引進旭化成技術,開始工業化生產并走向市場。目前國內能連續提供工業化產品的也僅有高橋石化公司,其他2個生產廠雖有裝置能力,但并無實際排產。根據市場需求,這兩個生產企業隨時都有可能為市場提供產品。高橋石生產的SSBR,主要牌號及技術指標見表2。與乳聚丁苯橡膠不同的是溶聚丁苯橡膠的苯乙烯含量和乙烯基含量的調整范圍較大,較難分類,可以按充油型和非充油型分類,也可以按照分子結構的不同分類,由于分子結構參數不同,對產品的應用范圍定位需要更加細致和全面。
2.1 充油膠系列和非充油膠系列
與乳聚丁苯橡膠相似,不同充油膠的性能和用途各有所長。高橋石化生產的充油膠產品中,有2種不同的芳烴油含量,與通常填充油為37.5份的充油膠不同,T1524中芳烴油的含量為20份,由此可減少并用膠的用量,提高橡膠制品配方中的含膠率。
2.2 不同苯乙烯含量的SSBR
與ESBR有所不同的是SSBR中出現了苯乙烯含量為17%,25%和40%。目前,國內高結合苯乙烯含量的SSBR還沒有工業化產品,但中國石化燕山石化已有技術儲備,并有中試產品生產。該中試產品已在北京首創輪胎公司進行了輪胎試制,取得了良好的效果。其他2種結合苯乙烯含量的橡膠在高橋石化都有生產,T2000R、T2530和T2535L已大規模地進入市場,并在各種規格的輪胎及橡膠制品中得到應用。T1000、T1524和T1534為低結合苯乙烯含量的SSBR。因苯乙烯含量為17%,因此其各項物理機械性能介于順丁橡膠和丁苯橡膠之間,具有特殊中間性能的平衡,除了可以替代丁苯橡膠與順丁橡膠的并用體系外,還可以在耐低溫的冬季輪胎及其他耐低溫橡膠制品中大量使用。
2.3 不同乙烯基含量的SSBR
SSBR生產中與ESBR具有明顯區別的是乙烯基含量可以進行任意調整,因此出現了不同乙烯基含量的SSBR。高乙烯基含量的SSBR具有滾動阻力低、抗濕滑性好、生熱低等明顯優勢,是當今高性能輪胎使用的最優選的材料,因此得到高性能輪胎生產廠家的青睞。由于國內還沒有大批量的工業化產品,原材料還需要進口,因此該牌號的產品僅有少量輪胎生產企業使用,并未達到廣泛應用。燕山石化研究院已具備該技術的生產開發能力,并進行了連續法的中試生產,可為用戶提供中試產品。
3 集成橡膠
集成橡膠在合成橡膠品種中理應單獨歸類,由于目前國際上的實際應用量較少,產品仍未普及,其合成工藝以鋰系催化劑溶液聚合為主,其應用市場與SSBR基本相似,因此有時會把它列到溶聚丁苯橡膠分類中。國內開發的新產品為SIBR。該產品雖然目前還沒有工業化產品,但中試產品已開發出來,初步確定的產品的技術指標見表3。該膠種的充油產品已經過實驗室全面試驗,正在進行輪胎的試制試驗,其主要性能特點是膠料具有比SSBR更為優異的抗濕滑性、滾動阻力和耐磨性的平衡,加工工藝性能良好,是高性能輪胎的首選材料。
4 粉末丁苯橡膠
早期開發的粉末丁苯橡膠與普通的片狀橡膠除了形狀不同之外,產品的結構一般并無特殊的差別。近幾年,由中國石化北京化工研究院開發的超細(納米級)全硫化粉末橡膠Narpow系列產品改變了產品結構的實質,具有表面高度交聯、中心適度交聯的梯度交聯結構,是硬殼軟芯的球狀粒子,粒徑小于100納米。由于其特殊的結構,可用于PP、PS等非極性或極性較低的熱塑性樹脂的增韌,也可用于熱固性樹脂中改善其綜合性能。在橡膠材料中應用,可以提高膠料的拉伸強度,能夠起到既有自補強又能參與共硫化的作用,因此可以降低膠料的滾動阻力,提高耐磨性。目前,該院已有5000噸/年規模生產能力的裝置,超細全硫化粉末丁苯橡膠的主要牌號有VP—101A、VP—108、VP—109、VP—110和VP—121等,產品主要用于樹脂改性,在橡膠中的應用仍在繼續開發之中。
5 聚丁二烯橡膠
國內傳統的鎳系順丁橡膠已得到廣泛的應用。近幾年,齊魯石化橡膠廠在充油系列方面進行了一些牌號產品開發,其主要牌號為填充37.5份環烷油的BR9053,填充37.5份高芳烴油的BR9073(相當于日本瑞翁公司的BR1441);不同的門尼粘度方面的開發主要有低門尼產品、中門尼產品和高門尼產品;另外還有低凝膠含量產品方面的開發,都取得了較好的成果。
由長春應化所和中國石油錦州石化公司開發的稀土順丁橡膠也經歷了較長的應用開發和市場推廣過程,開發的產品牌號為BR9100系列。其主要有3種規格,分別為BR910041#,BR910047#和BR910053#,已進行了4次萬噸級的工業化生產,技術成熟,工藝先進,具備了生產不同類型稀土橡膠的生產能力,根據市場需求,可即時為市場提供產品。
除了以上2種高順膠的新產品開發外,低順式聚丁二烯橡膠(LCBR)產品在我國大規模連續供應市場也是聚丁二烯橡膠新產品新的亮點。高橋石化引進SSBR裝置上可以生產LCBR的主要牌號及技術指標見表4。
用于輪胎和橡膠制品中的低順膠,具有優異的高填充性,目前國內應用領域主要為全鋼載重子午線輪胎的胎面較和耐磨膠條(子口膠)中。目前,又開發了用于安全跑氣保用輪胎的支撐膠和要求炭黑填充量較高的輪胎部件中使用的膠種,進一步拓展了其應用領域。
6 異戊橡膠
國內異戊橡膠的開發較早,通用的高順式異戊橡膠在20世紀70年代就已進行了開發,到21世紀初,開發工作仍在進行。但到目前為止,大規模工業化的產品并沒有形成,國內市場上仍在使用俄羅斯進口通用牌號的產品,主要為SKⅡ—3S,順式含量在97%以上。近幾年,國內出現了一種新類型異戊橡膠即高反式異戊橡膠(TPI),該膠種已經在某些橡膠制品領域得到應用。雖然該膠種在輪胎的胎面膠中并用20—25份后,能夠明顯降低輪胎的滾動阻力,提高使用壽命,但由于其高結晶性,在常溫下呈樹脂狀,對橡膠的加工工藝有些不利影響。青島科技大學、青島科達方泰材料工程公司正在著手解決這方面的問題,通過改善加工工藝性能或改變加工工藝條件,滿足橡膠工業的需求。
7 結論
1)國內研發生產的乳聚丁苯橡膠新產品,技術比較成熟,基本可以滿足國內市場的需求。需大力發展的是環保型產品,即不含亞硝基胺及填充油品的環保型新產品。填充環烷油的SBR1778在輪胎中應用的加工工藝性能仍未解決,環保型芳烴油的市場來源及高價位目前仍未能得到用戶的廣泛接受,需要投入精力去解決填充油的問題。
2)溶聚丁苯橡膠新產品的開發生產目前已形成規模,主要產品仍集中在通用牌號上。高性能牌號的產品仍未真正走向市場,溶聚丁苯橡膠的應用優勢未能充分體現。因此需要加大市場的應用開發力度,突出溶聚丁苯橡膠(包括集成橡膠)的性能優勢,使高性能牌號的SSBR盡快工業化。
3)低順式聚丁二烯橡膠具有高填充性的特點,已開發出能突出其性能特點的特殊配方,從而拓展了其應用范圍。稀土順丁橡膠經歷了多年的開發,雖然比鎳系順丁橡膠在性能上更具有優勢,但能明顯突出其性能優勢的配方未能問世,因而應用領域仍在不斷探索中,應加大其加工應用及配方設計的力度,突出特色,盡快走向市場。
4)高順式異戊橡膠可以部分取代天然橡膠,產品真正工業化尚需具有更明確的市場定位。其工業化產品應不僅僅是20世紀70年代和80年代已開發過的牌號,更需要根據目前橡膠制品特別是輪胎產品的發展來確定具有更高要求和綜合性能要求的產品牌號。
作者:葉永富
1 乳聚丁苯橡膠新產品
目前,國內市場上使用的乳聚丁苯橡膠老產品牌號主要有3種,分別為SBR1500、SBR1502、SBR1712。近幾年,經過新產品的不斷開發,已經形成四大系列產品,按是否填充油品分類,可分為:非充油系列產品(SBR1500、SBR1502、SBR1507、SBR1516)和充油系列產品(SBR1712、SBR1714、SBR1778、SBR1721等);按聚合物的結構分類,可分為苯乙烯含量為23.5%的通用結構型丁苯橡膠和較高結合苯乙烯(31%,35%,40%)系列的丁苯橡膠;按門尼粘度的不同分為高門尼產品和低門尼產品;按是否含亞硝基胺及填充油品是否環保,可分為環保型及普通型等,不同牌號的丁苯橡膠技術指標見表1。
1.1 充油型新產品SBR1714、SBR1778、SBR1721
國內常用充油膠主要為填充高芳烴油的SBR1712。近幾年,中國石化齊魯石化橡膠廠陸續開發出芳烴油高填充量的SBR1714、填充環烷油的SBR1778和高結合苯乙烯基礎膠的SBR1721。由于產品分子結構的變化和填充油的變化,其性能上各有特點,因此應用領域也有所不同。SBR1778可用于淺色制品,作為環保型產品,符合歐盟REACH法規的要求,一旦在輪胎中應用推廣中解決加工工藝性能,則可使其應用領域更為廣泛。目前,SBR1778主要用于輪胎白胎側、膠鞋、膠布、淺色/透明制品。SBR1714由于其具有較高的填充性,更適合在高填充體系的橡膠制品領域中應用,同時還可以降低生產成本,目前主要用于輪胎胎面、膠管、輸送帶等黑色制品。高結合苯乙烯基礎膠的SBR1721最突出的特點是具有優異的抗濕滑性,因此SBR1721已成為高速轎車輪胎胎面膠的理想膠種。在速度級別為190千米/小時以上的高性能轎車胎中,通常使用SBR1721作為并用膠,通過不同的并用比得到理想的玻璃化轉變溫度,以適應不同速度級別的輪胎對濕滑性能的不同要求。在賽車胎胎面膠中,則大比例或全部使用SBR1721,滿足剎車安全性的要求,同時用該膠料制得的輪胎在冰、濕滑路面上行駛的牽引力提高,行駛過程中的剎車制動距離明顯縮短,耐磨性能較好,輪胎的壽命得以提高。
1.2 高結合苯乙烯(31%,35%,40%)系列新產品
乳聚丁苯橡膠中常用牌號結合苯乙烯含量為23.5%。近幾年,齊魯石化橡膠廠開發出了不同結合苯乙烯含量的丁苯橡膠,并進行了工業裝置的規模化生產。由于苯乙烯含量不同,膠料的物理機械性能有明顯的改變,因此其應用領域也出現了相應的劃分,產品更加精細化。隨著結合苯乙烯含量的增加,膠料的硬度、拉伸強度、撕裂性能、耐曲撓性、抗濕滑性等逐漸提高,但生熱也會相應增加,因此可以適當采用不同苯乙烯含量以調整膠料的性能,減少了并用膠使用,使膠料的分散性和均勻性具有更好的效果,節省實際工藝操作程序,減少不必要的操作失誤。
使用較高結合苯乙烯含量的丁苯橡膠,可以改善抗濕滑性、耐曲撓性等。SBR1721主要用于高性能輪胎的胎面膠,SBR1516主要用于高硬度橡膠制品、模壓擠出制品等。
1.3 低門尼系列新產品
低門尼系列產品也是近年來開發的新產品,適用于生產對加工工藝性能有較高要求或特殊要求的橡膠制品。采用低門尼產品可提高膠料的流動性,在一些發泡制品和涂覆橡膠制品中應用廣泛。使用低門尼的丁苯橡膠,可以明顯改善加工工藝性能,SBR1507主要用于注射成型的注壓制品、發泡橡膠制品以及橡皮艇用橡膠布、涂布擦膠制品等。
1.4 環保型的新產品
進入21世紀,歐盟已在環境保護方面制定了許多法規,日本、韓國等國家也紛紛仿效,其中包括嚴格限制產品中某些化學品的用量,如要求生產輪胎所用的橡膠原材料中不能含有亞硝胺及橡膠填充油中多環芳烴含量小于3%。根據這些要求,必須更換橡膠生產和加工過程中可能產生亞硝基胺的各種助劑,同時還需要使用環保型的橡膠填充油。
在丁苯橡膠生產中能產生亞硝胺的助劑主要為阻聚劑和終止劑。通過選擇不產生亞硝胺的阻聚劑和終止劑進行生產,在原牌號后加字母“E”以表示與老產品有所區別,如1502E、1712E等,而橡膠產品的性能與老產品相當。
環保芳烴油是將高芳烴油進一步抽提或氫化,使其多環芳烴含量小于3%。環保芳烴油的芳烴含量介于高芳烴油和環烷烴油之間,與橡膠的相容性也介于高芳烴油和環烷烴油之間。因此,齊魯石化橡膠廠在填充環保芳烴油制備充油丁苯橡膠時,對基礎膠的分子結構進行了調整,以保持橡膠的物理機械性能與填充高芳烴油基本一致,使用戶在使用時沒有明顯差別。其產品的主要牌號為SBR1723和SBR1739。
使用不含亞硝基胺丁苯橡膠和填充環保芳烴油的丁苯橡膠,可以使制品滿足環保要求。
2 溶聚丁苯橡膠新產品
相對于乳聚丁苯橡膠而言,國內溶聚丁苯橡膠技術開發并不算太晚,只是工業化產品的市場開發經歷了比較曲折的過程。中國石化茂名石化生產的SBR1204、燕山石化生產的SBR2305都經歷了比較艱苦的市場開發過程。由于多種原因導致一段時間內以上2個企業生產的產品出現了不再供應市場的局面。中國石化高橋石化引進旭化成技術,開始工業化生產并走向市場。目前國內能連續提供工業化產品的也僅有高橋石化公司,其他2個生產廠雖有裝置能力,但并無實際排產。根據市場需求,這兩個生產企業隨時都有可能為市場提供產品。高橋石生產的SSBR,主要牌號及技術指標見表2。與乳聚丁苯橡膠不同的是溶聚丁苯橡膠的苯乙烯含量和乙烯基含量的調整范圍較大,較難分類,可以按充油型和非充油型分類,也可以按照分子結構的不同分類,由于分子結構參數不同,對產品的應用范圍定位需要更加細致和全面。
2.1 充油膠系列和非充油膠系列
與乳聚丁苯橡膠相似,不同充油膠的性能和用途各有所長。高橋石化生產的充油膠產品中,有2種不同的芳烴油含量,與通常填充油為37.5份的充油膠不同,T1524中芳烴油的含量為20份,由此可減少并用膠的用量,提高橡膠制品配方中的含膠率。
2.2 不同苯乙烯含量的SSBR
與ESBR有所不同的是SSBR中出現了苯乙烯含量為17%,25%和40%。目前,國內高結合苯乙烯含量的SSBR還沒有工業化產品,但中國石化燕山石化已有技術儲備,并有中試產品生產。該中試產品已在北京首創輪胎公司進行了輪胎試制,取得了良好的效果。其他2種結合苯乙烯含量的橡膠在高橋石化都有生產,T2000R、T2530和T2535L已大規模地進入市場,并在各種規格的輪胎及橡膠制品中得到應用。T1000、T1524和T1534為低結合苯乙烯含量的SSBR。因苯乙烯含量為17%,因此其各項物理機械性能介于順丁橡膠和丁苯橡膠之間,具有特殊中間性能的平衡,除了可以替代丁苯橡膠與順丁橡膠的并用體系外,還可以在耐低溫的冬季輪胎及其他耐低溫橡膠制品中大量使用。
2.3 不同乙烯基含量的SSBR
SSBR生產中與ESBR具有明顯區別的是乙烯基含量可以進行任意調整,因此出現了不同乙烯基含量的SSBR。高乙烯基含量的SSBR具有滾動阻力低、抗濕滑性好、生熱低等明顯優勢,是當今高性能輪胎使用的最優選的材料,因此得到高性能輪胎生產廠家的青睞。由于國內還沒有大批量的工業化產品,原材料還需要進口,因此該牌號的產品僅有少量輪胎生產企業使用,并未達到廣泛應用。燕山石化研究院已具備該技術的生產開發能力,并進行了連續法的中試生產,可為用戶提供中試產品。
3 集成橡膠
集成橡膠在合成橡膠品種中理應單獨歸類,由于目前國際上的實際應用量較少,產品仍未普及,其合成工藝以鋰系催化劑溶液聚合為主,其應用市場與SSBR基本相似,因此有時會把它列到溶聚丁苯橡膠分類中。國內開發的新產品為SIBR。該產品雖然目前還沒有工業化產品,但中試產品已開發出來,初步確定的產品的技術指標見表3。該膠種的充油產品已經過實驗室全面試驗,正在進行輪胎的試制試驗,其主要性能特點是膠料具有比SSBR更為優異的抗濕滑性、滾動阻力和耐磨性的平衡,加工工藝性能良好,是高性能輪胎的首選材料。
4 粉末丁苯橡膠
早期開發的粉末丁苯橡膠與普通的片狀橡膠除了形狀不同之外,產品的結構一般并無特殊的差別。近幾年,由中國石化北京化工研究院開發的超細(納米級)全硫化粉末橡膠Narpow系列產品改變了產品結構的實質,具有表面高度交聯、中心適度交聯的梯度交聯結構,是硬殼軟芯的球狀粒子,粒徑小于100納米。由于其特殊的結構,可用于PP、PS等非極性或極性較低的熱塑性樹脂的增韌,也可用于熱固性樹脂中改善其綜合性能。在橡膠材料中應用,可以提高膠料的拉伸強度,能夠起到既有自補強又能參與共硫化的作用,因此可以降低膠料的滾動阻力,提高耐磨性。目前,該院已有5000噸/年規模生產能力的裝置,超細全硫化粉末丁苯橡膠的主要牌號有VP—101A、VP—108、VP—109、VP—110和VP—121等,產品主要用于樹脂改性,在橡膠中的應用仍在繼續開發之中。
5 聚丁二烯橡膠
國內傳統的鎳系順丁橡膠已得到廣泛的應用。近幾年,齊魯石化橡膠廠在充油系列方面進行了一些牌號產品開發,其主要牌號為填充37.5份環烷油的BR9053,填充37.5份高芳烴油的BR9073(相當于日本瑞翁公司的BR1441);不同的門尼粘度方面的開發主要有低門尼產品、中門尼產品和高門尼產品;另外還有低凝膠含量產品方面的開發,都取得了較好的成果。
由長春應化所和中國石油錦州石化公司開發的稀土順丁橡膠也經歷了較長的應用開發和市場推廣過程,開發的產品牌號為BR9100系列。其主要有3種規格,分別為BR910041#,BR910047#和BR910053#,已進行了4次萬噸級的工業化生產,技術成熟,工藝先進,具備了生產不同類型稀土橡膠的生產能力,根據市場需求,可即時為市場提供產品。
除了以上2種高順膠的新產品開發外,低順式聚丁二烯橡膠(LCBR)產品在我國大規模連續供應市場也是聚丁二烯橡膠新產品新的亮點。高橋石化引進SSBR裝置上可以生產LCBR的主要牌號及技術指標見表4。
用于輪胎和橡膠制品中的低順膠,具有優異的高填充性,目前國內應用領域主要為全鋼載重子午線輪胎的胎面較和耐磨膠條(子口膠)中。目前,又開發了用于安全跑氣保用輪胎的支撐膠和要求炭黑填充量較高的輪胎部件中使用的膠種,進一步拓展了其應用領域。
6 異戊橡膠
國內異戊橡膠的開發較早,通用的高順式異戊橡膠在20世紀70年代就已進行了開發,到21世紀初,開發工作仍在進行。但到目前為止,大規模工業化的產品并沒有形成,國內市場上仍在使用俄羅斯進口通用牌號的產品,主要為SKⅡ—3S,順式含量在97%以上。近幾年,國內出現了一種新類型異戊橡膠即高反式異戊橡膠(TPI),該膠種已經在某些橡膠制品領域得到應用。雖然該膠種在輪胎的胎面膠中并用20—25份后,能夠明顯降低輪胎的滾動阻力,提高使用壽命,但由于其高結晶性,在常溫下呈樹脂狀,對橡膠的加工工藝有些不利影響。青島科技大學、青島科達方泰材料工程公司正在著手解決這方面的問題,通過改善加工工藝性能或改變加工工藝條件,滿足橡膠工業的需求。
7 結論
1)國內研發生產的乳聚丁苯橡膠新產品,技術比較成熟,基本可以滿足國內市場的需求。需大力發展的是環保型產品,即不含亞硝基胺及填充油品的環保型新產品。填充環烷油的SBR1778在輪胎中應用的加工工藝性能仍未解決,環保型芳烴油的市場來源及高價位目前仍未能得到用戶的廣泛接受,需要投入精力去解決填充油的問題。
2)溶聚丁苯橡膠新產品的開發生產目前已形成規模,主要產品仍集中在通用牌號上。高性能牌號的產品仍未真正走向市場,溶聚丁苯橡膠的應用優勢未能充分體現。因此需要加大市場的應用開發力度,突出溶聚丁苯橡膠(包括集成橡膠)的性能優勢,使高性能牌號的SSBR盡快工業化。
3)低順式聚丁二烯橡膠具有高填充性的特點,已開發出能突出其性能特點的特殊配方,從而拓展了其應用范圍。稀土順丁橡膠經歷了多年的開發,雖然比鎳系順丁橡膠在性能上更具有優勢,但能明顯突出其性能優勢的配方未能問世,因而應用領域仍在不斷探索中,應加大其加工應用及配方設計的力度,突出特色,盡快走向市場。
4)高順式異戊橡膠可以部分取代天然橡膠,產品真正工業化尚需具有更明確的市場定位。其工業化產品應不僅僅是20世紀70年代和80年代已開發過的牌號,更需要根據目前橡膠制品特別是輪胎產品的發展來確定具有更高要求和綜合性能要求的產品牌號。
作者:葉永富