我国合成橡胶主要品种介绍以及市场现状分析

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内容提要：世界各工业发达国家都建立起了完整的合成橡胶工业体系，并不断地完善和提高生产技术，开发专业化、差别化、高性能化的产品，经营方式也在进一步地国际化、多元化。

2012-2016年中国丁苯橡胶行业研究及投资前景分析报告

作为化工材料的重要产品之一，合成橡胶是高科技和国民经济支柱产业不可或缺的材料，也是重要的战略物资。一个国家合成橡胶的产量多少、品种是否齐全，在一定程度上反映了其工业水平和现代化的程度。世界各工业发达国家都建立起了完整的合成橡胶工业体系，并不断地完善和提高生产技术，开发专业化、差别化、高性能化的产品，经营方式也在进一步地国际化、多元化。

下文针对合成橡胶的主要品种，就其基本现状，特别是研究开发的主要动向作相关介绍。

丁苯橡胶(SBR)

丁苯橡胶是当前合成橡胶品种中规模最大、产量最大、用量最多的合成橡胶品种，其消费量占合成橡胶消费总量的40%以上。目前，国际上有近30个国家和地区的100多个企业生产丁苯胶，年消耗量500万t以上。由于丁苯橡胶在耐磨性、耐热性和耐老化性等方面优于天然胶，而且价格便宜，因此丁苯胶在轮胎、胶管、胶带等橡胶制品中得到了广泛应用，其中，70%以上的丁苯橡胶用于轮胎工业。

我国丁苯橡胶产业的一个重要特点是装置大型化。20世纪60年代，我国许多企业的丁苯橡胶装置规模一般在10万t左右；到了20世纪90年代，有的企业丁苯橡胶生产装置规模达到了30万t以上，甚至高达40万t左右。我国丁苯橡胶产业的另外一个重要特点是丁苯橡胶品种牌号多，仅乳聚丁苯橡胶（E - S B R）品种就有10多个主系列、上千个牌号，如1500系列（纯胶）、1600系列（充炭黑胶）、1700系列（充油胶）等。我国共有6家企业生产丁苯橡胶，总能力达到107万t / a，主要生产企业有中国石化齐鲁石油化工公司、中国石油吉林石化公司（以下简称“吉化公司”）、南通申华化学工业有限公司、中国石化北京燕山分公司（以下简称“燕山石化”）和中国石油化工股份有限公司茂名分公司（以下简称“茂名石化”）等。2010年，我国丁苯橡胶产量为94.1万t，消费量为116.5万t，进口量为32.91万t，出口量为10.52万t。

我国丁苯橡胶的生产技术，经历了引进、消化、吸收、创新的发展过程。这几年，我国在提高丁苯橡胶工艺技术水平、开发环保型新产品方面做了不少的工作。吉化公司引进日本JSR生产技术，在消化、吸收的基础上进行了创新，开发出了“快速高转化率乳聚丁苯橡胶新技术”。加上双塔脱气后处理工艺及双槽无盐凝聚工艺，吉化公司具备了具有自主知识产权的乳聚丁苯橡胶成套技术，这项技术取得了较好的效果。

随着我国经济和社会的不断发展，市场对化工产品环保性能的要求越来越高，我国许多企业在环保型产品开发方面也取得了不错的业绩。中石油兰州石化公司合成橡胶厂（以下简称“兰州石化”），采用新型环保的终止剂、防老剂，并在5.5万t丁苯橡胶装置上进行了3次工业性试验，成功研制了环保型S B R1500E丁苯橡胶，该产品符合欧洲标准要求；兰州石化又在10万t丁苯橡胶装置上生产了近10万t的S B R1500E和1502E产品。兰州石化为我国丁苯橡胶向绿色、健康、环境友好方向发展起到了积极的推动作用。

2.聚丁二烯橡胶(PBR)

聚丁二烯橡胶是在产量和用量仅次于丁苯橡胶的第二大品种合成橡胶。采用镍、钴、钛、锂、稀土等不同的催化体系，通过溶液聚合而生成不同体系的聚丁二烯橡胶，分别称为镍胶、钴胶、稀土胶等。

我国应用自行开发的镍系顺丁胶生产技术，首先在锦州石化股份有限公司完成了千吨级试验；以后又在燕山石化建成万吨级装置，并顺利投产。

新疆乌鲁木齐石化公司、茂名石化、中国石化集团上海高桥石油化工公司（以下简称“高桥石化”）、中国石化齐鲁石油化工公司等石化企业，先后采用该技术建成工业化装置并投产。

从而，聚丁二烯橡胶成为了我国具有完全自主知识产权的规模最大、产量最高合成橡胶品种。目前我国顺丁橡胶的年生产能力达66万t，2010年产量64.9万t、消费量为87.8万t、进口量26万t、出口量为3.06万t。

我国“十一五”期间重点开发的聚丁二烯橡胶是稀土顺丁橡胶。稀土顺丁橡胶的立构规整性最高，线型结构较完美，是发展高性能轮胎的优选胶种，特别适用于子午线轮胎。我国早在20世纪60年代就开始了稀土顺丁橡胶的研发工作，中国科学院长春应用化学研究所（以下简称“中科院长春应化所”）首先把稀土化合物作为催化剂，用于丁二烯的定向聚合，得到的就是稀土顺丁橡胶；后来通过和锦州石化公司合作，完成了千吨级的稀土顺丁橡胶及其充油橡胶的工业性试验，但由于工业规模生产的中一些工程问题未能彻底解决，导致设备运行周期短，产品质量不稳定，原料、能耗、催化剂消耗偏高，因此导致成本偏高，从而影响了该胶种的进一步工业化放大。

为彻底解决这一胶种的工业化问题，国家科技部在2007年正式将“稀土顺丁橡胶工程化的关键技术开发”列入“十一五”国家支撑计划，由中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司承担。该项目目前已取得较好的进展，其研发的重点是优化催化剂组合，完成产品分子设计，对现在装置进行改造，优化工艺进一步降低物耗、能耗及产品应用等。

3.丁基橡胶及卤化丁基橡胶

丁基橡胶是以异丁稀和少量异成二烯为原料，以氯甲烷为溶剂和三氧化铝催化剂，在极低的温度下（-100℃）淤浆聚合而制得的聚合物。

丁基橡胶的耐候性、耐臭氧、气密性好，广泛用于各种轮胎内胎，以及化工防腐、设备衬里、抗菌素瓶塞、密封层等。卤化丁基橡胶是丁基橡胶的改性产品，它是由丁基橡胶在脂肪烃溶剂中与氯或溴反应而得，经卤化后的丁基橡胶产品，不仅保持了原有的特性，同时对丁基橡胶的不足有了很大改进，如硫化速度加快、耐热性提高，与其它胶的相容性、自粘性、互粘性改善。随着我国无内胎子午线轮胎的发展，卤化丁基橡胶的需求量将越来越大，卤化丁基橡胶在丁基橡胶中的比例也将越来越大。

丁基橡胶主要生产公司有Exxon公司、Bayer公司、polysar公司等，这些公司总的生产能力已超过100万t / a。

我国早在20世纪60年代就开始了丁基橡胶的研发工作，但由于工程问题、产品性能稳定性等问题没有很好地解决，因此长期以来一直无法实现丁基橡胶工业化。直到20世纪90年代，燕山石化经过多方案比较后，选定了意大利P I公司的技术，于1999年建成3万t规模的装置，并进行试车。后来，燕山石化又经过多次消化、吸收、改进，进而形成了部分自主的技术，2008年扩产到4.5万t / a。2010年，我国丁基橡胶产量3.75万t，消费量（含卤化丁基橡胶）27.6万t，进口量24.92万t，出口量0.97万t。当前丁基橡胶科技发展的重点是进一步消化、吸收已引进的技术，争取更多的改进创新，形成具有自主知识产权的工业化技术，开发卤化丁基橡胶工业化的技术。

浙江大学已完成氯化丁基橡胶小试和200t中试，初步掌握了氯化丁基橡胶反应规律；这几年又和杭州龙山化工有限公司合作，在千吨级装置上进行了溴化丁基橡胶试验，并取得了良好的效果。由于丁基橡胶特别是溴化丁基橡胶的需求在国内上升很快，缺口很大，丁基橡胶（含卤化丁基橡胶）已成了当前合成橡胶投资的重点，许多企业都在积极争取上马相关项目。

4.乙丙橡胶(EPDM)

乙丙橡胶是由乙烯、丙烯及第三单体共聚而成，由于其主链的饱和性，它的耐臭氧性、耐候性、耐热性、耐化学介质、耐寒性、电绝缘性等都很好，因此得到广泛应用。乙丙橡胶主要用于汽车部件、防水卷材、电线电缆、油品添加剂、胶管、耐热运输带，与聚丙烯（P P）共混通过动态硫化制备热塑性弹性体，以及聚合物改性等。

乙丙橡胶是近20年来增长速度最快的胶种之一，其产量已列合成橡胶的第3位。目前国际上已有10多个国家的20多个企业生产乙丙橡胶，总能力超过了140万t/a。

我国对发展乙丙橡胶十分重视，但长期以来，我国的乙丙橡胶一直依赖进口。北京化工研究院1959年开始进行乙丙橡胶开发研究，取得了不错的成果，但由于种种原因而未能实现乙丙橡胶产业化。20世纪90年代，吉化公司开始了引进相关技术，最终选定日本三井石油化学工业公司（M P C）的溶液聚合工艺技术，建成规模为2万t的装置，并于1997年7月投产，但由于引进的24个牌号和国内市场不能完全适应，以致生产的乙丙橡胶销路不畅、开工不足、产品积压。此后，吉化公司又引进了几个适应我国国情的乙丙橡胶生产牌号，大大改善了国内市场的供应情况，自2002年起，所建成的2万t /装置基本满负荷生产。

2010年我国乙丙橡胶的产量为1.91万t，总销量为22万t，进口量20.22万t，出口量0.18万t。乙丙橡胶在我国的实际缺口量达到20万t，是进口量仅次于丁苯橡胶、丁基橡胶的第3大胶种。

5.丁腈橡胶(NBR)

丁腈橡胶是由丁二烯与丙烯腈通过乳液自由基聚合而得，耐油、耐苯、耐热性能好，在汽车、石油化工、纺织、印刷、航空、航天等领域，广泛用于制作各种耐油部件。丁腈橡胶的主要品种和牌号是以丙烯腈（A N）含量、门尼值、防老剂类型、聚合温度、助剂类型、第三单体、是否预交联等为分类标准。按聚合温度分，可分为高温聚合和低温聚合丁腈橡胶。高温聚合的丁腈橡胶为硬胶，低温聚合的丁腈橡胶为软胶。软胶的加工性能好，不需要进行塑炼而广泛应用于民用产品中。按丙烯腈含量分，有超高含量、高含量、中高含量、中含量和低含量丁腈橡胶，以中含量和中高含量的丁腈橡胶用量最大、用途最广。目前，丁腈橡胶在国际上的产量和技术以朗盛公司和日本瑞翁（Z e o n）公司最具优势。此外，独立国家联合体、韩国、中国台湾、美国等国家或地区均有公司生产丁腈橡胶。

2010年，全世界丁腈橡胶总产能已达到70万t左右。

我国丁腈橡胶生产装置基本都是从国外引进。中国石油兰州石化公司（以下简称“兰州石化”）早在20世纪50年代就引进了苏联的高温聚合生产装置和技术，规模4000t。到20世纪90年代，吉化公司和兰化公司又先后引进了低温聚合技术。吉化公司引进日本丁腈橡胶技术，在原丁苯橡胶生产线上，改造了其中的一条线用于生产丁腈橡胶，规模为1万t；引进的牌号有6个，其中有高腈牌号、低腈牌号、中腈牌号等。兰州石化引进的是z e o n公司的技术，于2000年建成规模1.5万t的装置，该装置可以生产18%～50%不同丙烯腈含量的各种软胶。这几套装置的引进投产，大大改善了我国丁腈橡胶的供应状况，但仍不能满足国内市场迅速增长的需求。2003年，镇江南帝化工公司丁腈橡胶装置投产；与此同时，兰州石化新建的一套5万t装置于2009年10月建成投产。兰州石化的生产能力由原来的2万t增加到7万t，为此兰州石化一跃成为亚洲最大的丁腈橡胶生产商。据合成橡胶工业协会统计数字表明，2010年，我国丁腈橡胶总的生产能力已达到10万t，产量7.96万t，总消费量18.2万t，进口量10.46万t。

在开发丁腈橡胶系列产品方面，兰州石化等企业也做了大量的工作，重点开发了加氢、粉末化、接枝共聚、动态硫化等技术，增加了高性能丁腈橡胶新品种。氢化丁腈是丁腈橡胶中最重要的改性品性，它比丁腈橡胶具有更好耐油性、耐高低温、耐动态疲劳、耐臭氧性，是发展新能源、航空、高铁，汽车等配套件必选的材料。

6.氯丁橡胶(CR)

氯丁橡胶是由2-氯-1，3丁二烯聚合而成的一种高分子弹性体，是合成橡胶发展最早的品种之一，具有良好的耐候性、耐燃、耐油、耐化学腐蚀性，多用于制造胶管、胶带、电线电缆、胶板、衬里、各种垫圈（片）、胶粘剂等。

由于氯丁橡胶具有良好的耐候性等，常和其它胶种如天然橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、乙丙橡胶等并用，以改善单一胶种的加工性能、力学性能或耐油、耐老化性能。

氯丁橡胶也是我国投产最早的品种之一，长期采用电石路线生产。我国主要生产氯丁橡胶的企业有四川长寿化工总厂、山西省化工厂。由于我国采用乙炔路线，再加上氯丁橡胶的性能与其它胶种类似，因此，我国氯丁橡胶长期以来发展不快。2010年，我国氯丁橡胶现有生产能力8.3万t/a,产量4.48万t，消费量6.35万t，进口量2.47万t，出口量0.42万t，可生产的牌号有20多个。7.异戊橡胶(IR)异戊橡胶在分子结构和产品性能上与天然橡胶相似，又称“合成天然胶”，首先是由美国公司研究开发的。前苏联及独立国家联合体，由于缺乏天然胶资源，在战略上大力发展异戊橡胶，因此其异戊橡胶产业发展较快。20世纪80年代中后期，东欧地区的异戊橡胶产量占全球生产量的85%以上。

我国对异戊橡胶已进行了数十年的研究，吉化研究院先后完成了反式异戊橡胶、环化异戊橡胶和液体异戊橡胶的研究工作。中科院长春应化所在稀土异戊橡胶本体聚合方面做了大量开创性的研究工作。青岛科技大学在顺式、反式1，4-聚异戊二烯的聚合工艺及单体的分离、合成方面做了许多工作，取得了较好的成果。

随着我国乙烯产量的大幅提升，碳五资源更加丰富，原料制约异戊橡胶发展的问题得到了初步解决，同时异戊橡胶开发工作也取得了一系列的研究成果，异戊橡胶的产业化也成了必然。目前，茂名鲁华化工有限公司已建成1.5万t的稀土异成胶装置并投入运行；青岛软控股份有限公司与青岛科技大学合作正在建设3万t顺式异成胶装置。此外，我国还有多家企业正在或准备上马异戊胶项目。据有关部门统计，2010年，我国异成橡胶的生产能力已达到4.5万t，产量0.42万t，进口量6.57万t，出口量0.26万t，消费量6.73万t。预计不久的将来，在我国将迎来一个异戊橡胶较快发展的时代。

8.其他合成橡胶

在合成橡胶系列中还有一批规模较小、产品性能特殊、用途广泛的合成橡胶品种，如丙烯酸酯橡胶、丁苯吡胶乳、硅橡胶、氟橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、聚氨酯弹性体、聚硫橡胶、氯化聚乙烯橡胶等以及纳米级全硫化粉末橡胶。

丁苯吡胶乳是由丁二烯、苯乙烯和乙烯基吡啶经三元共聚而得到的一种胶乳材料，是橡胶工业中不可缺少的材料，主要用于橡胶骨架材料，如尼龙6、尼龙66、聚酯、芳纶帘子布的浸渍，以解决骨架材料与橡胶的粘合问题。国内吉化研究院等单位做过不少研究工作，山东、江苏等化工企业曾先后建立了千吨级的丁苯吡胶乳生产装置。

丙烯酸酯橡胶是以丙烯酸酯为主单体，经共聚而得的弹性体，其主链为饱和的碳链，侧基为极性酯基，具有耐热、耐老化、耐油、耐紫外线等特点，是制备各种汽车轴封、密封圈、油管等到的重要材料。我国吉林、重庆、成都有企业生产，但规模较小（一般为数百吨）、品种较少、产品质量不稳。

纳米全硫化粉末橡胶是中石化北京化工研究院首创的专利技术，纳米全硫化粉末橡胶的粒径为50 ～200nm，交联度90%以上，主要用于各种塑料的增韧改性，制备热塑性弹性体。中石化北京化工研究院已制备了超细全硫化粉末丁苯橡胶、丙烯酸丁酯橡胶、丁腈橡胶等。