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[摘 要]介绍了溶液聚合丁苯橡胶的生产现状、生产技术进展,分析了溶聚丁苯橡胶技术发展趋势以及我国溶聚丁苯橡胶的结构状况,提出了我国溶聚丁苯橡胶的发展建议。
[关键词]丁苯橡胶;溶液聚合;生产现状;生产技术;发展建议
中图分类号:TU703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0035-01
溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)是以丁二烯一苯乙烯为聚合单体,以有机锂化合物为引发剂,用醚胺类等极性有机化合物作为调控聚合链微观结构调节剂,于脂肪烃有机溶剂中通过阴离子溶液聚合反应得到的一种无规共聚物。与乳聚丁苯橡胶(ESBR)相比,SSBR滚动阻力低20~30,湿抓着力和耐磨耗性能分别提高3和109/6,是高性能轮胎胎面用胶的主要胶种。SSBR是综合性能介于ESBR和顺丁橡胶(BR)之间一种通用橡胶。在实际使用中,与ESBR相比,它具有耐磨耗、耐屈挠、耐低温、生热低、滚动阻力小等优点;与BR相比,它具有生胶不冷流,混炼胶挺性好,硫化胶拉伸强度高、抗撕裂、抗湿滑等优点。在加工工艺性能方面,SSBR混炼胶收缩小,挤出物表面光滑,模压流动性好,硫化胶花纹清晰且色彩鲜明,可大量用于轮胎胎面胶、制鞋工业及其它橡胶工业制品。SSBR的生产成本略高于ESBR,但其性能要比ESBR优越得多_1],因此,从性能价格比来看,
SSBR比ESBR有更大的优势,这促使SSBR得到迅速发展。但SSBR不能完全取代ESBR,两者的比例随着高速公路和高性能汽车及高性能轮胎的发展、环保和节能要求的加强而不断渐进发展。国际上SSBR的消费一直在上升,西欧和日本SSBR占丁苯橡胶(SBR)总消费量的比例为31%。目前,SSBR已经发展到了第三代,发达国家已经开始研究第四代乃至第五代SSBR。
1 国内外SSBR生产装置及技术状况
1.1 国内外SSBR装置生产能力
SSBR最早由美国Phillips公司和Firestone公司于1964年相继实现工业化。经过4O多年的发展,
目前已有美国、。日本、法国、德国和中国等十几个国家约20多套的SSBR生产装置,根据国际合成橡胶生产者协会的Worldwide Rubber Statistics统计,2006年世界SSBR总生产能力已达70~80万t。最近两年世界SSBR产能状况见表1。
从目前世界SSBR生产能力上看,欧洲、北美、日本的SSBR生产能力较高,生产能力已占到SSBR的62以上。目前国内SSBR生产能力为16万t/a,生产厂家全部为中石化企业,分别是燕山石化公司3万t/a;茂名石化公司3万t/a;高桥石化公司10万t/a。由于燕山石化和茂名石化公司SSBR产品的乙烯基含量较低,性能指标有差距。一般只用于斜交胎生产,子午胎生产所需则依赖进口。相对于国外,我国的SSBR生产还停留在第一、二代之间,还有待于进一步的深入研究,开发新品种,增加技术含量。高桥石化公司1O万t/aSSBR装置于2006年8月投产.其生产技术达到国内领先水平。近几年,我国SSBR的平均消费比例仅占SBR总量的5-6,大大落后于发达国家3O-4O的水平。我国燕山石化公司和茂名石化公司的2套SSBR生产装置由于产品质量、牌号及生产技术等多方面原因,占有国内很少的市场份额,开工率一直很低。特别是近几年几乎未组织生产,这主要是目前市场需求并非像人们预测的那么迫切所致。国外SSBR主要用于小汽车轮胎的胎面胶。国内用户不稳定,目前除制鞋行业外,轮胎用户很少,消耗量增长比率大大滞后于国外。
2 我国SSBR装置及技术状况
2.1 装置现状
我国现有3套SSBR生产装置,第一套SSBR生产装置是1996年5月由中国石化北京燕山石化公司建成的万吨级SSBR生产装置,1998年扩大为3.0万t/a。该装置是我国继SBS成套技术之后的又一项锂系聚合物重大国产化成套工业生产技术,填补了国内空白。该装置采用该单位研究院的技术,用单釜间歇聚合工艺,以抽余油为溶剂,丁基锂为引发剂,双釜凝聚,两段机干燥,湿溶剂回收采用单塔。
2.2 我國SSBR生产技术状况我国目前的SSBR生产装置中,有两套装置采用间歇法生产SSBR,其中燕山石化公司采用国产技术,茂名石化公司是引进比利时FINA公司的技术。高桥石化公司的SSBR生产装置采用拥有世界最先进丁苯橡胶生产技术的日本旭化成公司的连续法溶液聚合生产技术。
2.3 着重连续聚合技术
连续聚合是适应SSBR大规模生产、提高生产效率、降低生产成本的重要途径。溶聚丁苯橡胶技术现状及发展建议主要偏重于连续法SSBR生产技术,采取工艺与工程设备并重的方针。聚合设备应以双釜系列为主,搅拌器可以采用优选带刮刀的螺带式等,以减少釜内韧料上下返混的几率;可考虑采用能达到破杂目的、可切换操作的预混釜,静态混合器也可考虑作为预混釜的一种型式;确定凝胶抑制剂和结构调节剂的同时要注意研究各种添加剂之间的协同效应。
2.4 SSBR的发展更需要产销研的紧密结合
橡胶产品的应用领域广,用户相对分散,各用户的应用配方也不一样,加工应用技术难度大;再加之不同的生产企业生产的同一牌号产品的加工性能也不尽相同,产品销售离不开强有力的加工应用技术服务,需要产销研的紧密结合,不宜采用合成树脂的销售模式;未从事过橡胶生产的企业又缺乏销售及售后技术服务的能力,而培养售后技术服务人员又需要相对长的时间和大量的资金投人,这会进~步降低装置的盈利能力。如JSR和Bayer在免费提供1tSSBR试用样品的同时,还提供加工应用配方,Goodyear在配套中、高档轿车轮胎时基本是向JSR定做SSBR原料。
参考文献
[1] 张爱明.我国溶聚丁苯橡胶发展速度问题[J].合成橡胶工业,2006,29(5):319~321.
[2] 任美红,孙慧,赵玉中.我国溶聚丁苯橡胶现状及发展建议rJ].化工凝型材料,2007,35(3):84~86.
[关键词]丁苯橡胶;溶液聚合;生产现状;生产技术;发展建议
中图分类号:TU703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0035-01
溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)是以丁二烯一苯乙烯为聚合单体,以有机锂化合物为引发剂,用醚胺类等极性有机化合物作为调控聚合链微观结构调节剂,于脂肪烃有机溶剂中通过阴离子溶液聚合反应得到的一种无规共聚物。与乳聚丁苯橡胶(ESBR)相比,SSBR滚动阻力低20~30,湿抓着力和耐磨耗性能分别提高3和109/6,是高性能轮胎胎面用胶的主要胶种。SSBR是综合性能介于ESBR和顺丁橡胶(BR)之间一种通用橡胶。在实际使用中,与ESBR相比,它具有耐磨耗、耐屈挠、耐低温、生热低、滚动阻力小等优点;与BR相比,它具有生胶不冷流,混炼胶挺性好,硫化胶拉伸强度高、抗撕裂、抗湿滑等优点。在加工工艺性能方面,SSBR混炼胶收缩小,挤出物表面光滑,模压流动性好,硫化胶花纹清晰且色彩鲜明,可大量用于轮胎胎面胶、制鞋工业及其它橡胶工业制品。SSBR的生产成本略高于ESBR,但其性能要比ESBR优越得多_1],因此,从性能价格比来看,
SSBR比ESBR有更大的优势,这促使SSBR得到迅速发展。但SSBR不能完全取代ESBR,两者的比例随着高速公路和高性能汽车及高性能轮胎的发展、环保和节能要求的加强而不断渐进发展。国际上SSBR的消费一直在上升,西欧和日本SSBR占丁苯橡胶(SBR)总消费量的比例为31%。目前,SSBR已经发展到了第三代,发达国家已经开始研究第四代乃至第五代SSBR。
1 国内外SSBR生产装置及技术状况
1.1 国内外SSBR装置生产能力
SSBR最早由美国Phillips公司和Firestone公司于1964年相继实现工业化。经过4O多年的发展,
目前已有美国、。日本、法国、德国和中国等十几个国家约20多套的SSBR生产装置,根据国际合成橡胶生产者协会的Worldwide Rubber Statistics统计,2006年世界SSBR总生产能力已达70~80万t。最近两年世界SSBR产能状况见表1。
从目前世界SSBR生产能力上看,欧洲、北美、日本的SSBR生产能力较高,生产能力已占到SSBR的62以上。目前国内SSBR生产能力为16万t/a,生产厂家全部为中石化企业,分别是燕山石化公司3万t/a;茂名石化公司3万t/a;高桥石化公司10万t/a。由于燕山石化和茂名石化公司SSBR产品的乙烯基含量较低,性能指标有差距。一般只用于斜交胎生产,子午胎生产所需则依赖进口。相对于国外,我国的SSBR生产还停留在第一、二代之间,还有待于进一步的深入研究,开发新品种,增加技术含量。高桥石化公司1O万t/aSSBR装置于2006年8月投产.其生产技术达到国内领先水平。近几年,我国SSBR的平均消费比例仅占SBR总量的5-6,大大落后于发达国家3O-4O的水平。我国燕山石化公司和茂名石化公司的2套SSBR生产装置由于产品质量、牌号及生产技术等多方面原因,占有国内很少的市场份额,开工率一直很低。特别是近几年几乎未组织生产,这主要是目前市场需求并非像人们预测的那么迫切所致。国外SSBR主要用于小汽车轮胎的胎面胶。国内用户不稳定,目前除制鞋行业外,轮胎用户很少,消耗量增长比率大大滞后于国外。
2 我国SSBR装置及技术状况
2.1 装置现状
我国现有3套SSBR生产装置,第一套SSBR生产装置是1996年5月由中国石化北京燕山石化公司建成的万吨级SSBR生产装置,1998年扩大为3.0万t/a。该装置是我国继SBS成套技术之后的又一项锂系聚合物重大国产化成套工业生产技术,填补了国内空白。该装置采用该单位研究院的技术,用单釜间歇聚合工艺,以抽余油为溶剂,丁基锂为引发剂,双釜凝聚,两段机干燥,湿溶剂回收采用单塔。
2.2 我國SSBR生产技术状况我国目前的SSBR生产装置中,有两套装置采用间歇法生产SSBR,其中燕山石化公司采用国产技术,茂名石化公司是引进比利时FINA公司的技术。高桥石化公司的SSBR生产装置采用拥有世界最先进丁苯橡胶生产技术的日本旭化成公司的连续法溶液聚合生产技术。
2.3 着重连续聚合技术
连续聚合是适应SSBR大规模生产、提高生产效率、降低生产成本的重要途径。溶聚丁苯橡胶技术现状及发展建议主要偏重于连续法SSBR生产技术,采取工艺与工程设备并重的方针。聚合设备应以双釜系列为主,搅拌器可以采用优选带刮刀的螺带式等,以减少釜内韧料上下返混的几率;可考虑采用能达到破杂目的、可切换操作的预混釜,静态混合器也可考虑作为预混釜的一种型式;确定凝胶抑制剂和结构调节剂的同时要注意研究各种添加剂之间的协同效应。
2.4 SSBR的发展更需要产销研的紧密结合
橡胶产品的应用领域广,用户相对分散,各用户的应用配方也不一样,加工应用技术难度大;再加之不同的生产企业生产的同一牌号产品的加工性能也不尽相同,产品销售离不开强有力的加工应用技术服务,需要产销研的紧密结合,不宜采用合成树脂的销售模式;未从事过橡胶生产的企业又缺乏销售及售后技术服务的能力,而培养售后技术服务人员又需要相对长的时间和大量的资金投人,这会进~步降低装置的盈利能力。如JSR和Bayer在免费提供1tSSBR试用样品的同时,还提供加工应用配方,Goodyear在配套中、高档轿车轮胎时基本是向JSR定做SSBR原料。
参考文献
[1] 张爱明.我国溶聚丁苯橡胶发展速度问题[J].合成橡胶工业,2006,29(5):319~321.
[2] 任美红,孙慧,赵玉中.我国溶聚丁苯橡胶现状及发展建议rJ].化工凝型材料,2007,35(3):84~86.