乙丙橡膠生產現狀與應用進展
時間:2005-07-02
乙丙橡膠具有優良性能，應用范圍廣，成為目前世界上第三大合成橡膠品種。2003年全球乙丙橡膠生產能力為129萬t/a，生產與應用主要集中在歐美發達地區和國家。乙丙橡膠整體上呈現以下主要特征。
一是合成技術進展快。乙丙橡膠聚合工藝為溶液法、懸浮法和氣相法，其中溶液法裝置占總生產能力的80%，懸浮法12%，氣相法占8%；氣相法成功工業化是乙丙橡膠生產技術重要進展之一，該法工藝流程簡短、環保經濟，成為乙丙橡膠合成技術發展趨勢。另外鈦系和茂金屬催化劑已進入工業化階段，產品處于應用開發階段。
二是新品種開發迅速。目前全球20多家公司可以生產出120余個牌號乙丙橡膠，為了提高性能新產品層出不窮，如高乙烯含量的高生膠強度乙丙橡膠、高不飽和的三元乙丙橡膠、液體乙丙橡膠、熱塑性乙丙橡膠、四元乙丙橡膠等。
三是生產趨于集中。目前全球乙丙橡膠生產能力和生產技術主要控制在少數跨國公司手中，目前荷蘭DSM公司、美國杜邦-陶氏彈性體公司、美國埃克森公司、德國拜耳公司和日本三井公司五家公司生產能力占全球總生產能力的70%，這些公司控制和主宰著世界乙丙橡膠工業的命運。
四是需求增長快，競爭日趨激烈。隨著乙丙橡膠新品種不斷出現和應用領域拓展，與其他合成橡膠品種相比，乙丙橡膠需求增長迅速，未來年均增長率將保持在4-5%左右。
主要生產公司紛紛計劃新建或擴建生產裝置，這些公司之間競爭激烈，尤其是在強占亞洲和南美市場上表現尤為明顯。
國內生產與市場
我國目前唯一的一套乙丙橡膠裝置是中石油吉林石化公司引進日本三井石化公司的溶液聚合法生產技術，1997年建成的2萬t/a生產裝置，可以生產24個牌號產品，在一定程度上滿足了國內市場需求，經過多年生產實踐和吸收消化，目前吉林石化裝置生產控制日趨成熟，研究開發系統完善，近年來又開發出應用于潤滑油改性劑、汽車內胎及密封條行業的乙丙橡膠新品種，并進行液體乙丙橡膠的開發與生產前期工作。
盡管國內擁有一套引進生產裝置，但是遠遠不能滿足國內市場需求，隨著我國汽車工業迅猛發展，成功承辦2008年奧運會對防水卷材和塑膠跑道和電線電纜業的快速發展，我國乙丙橡膠市場需求呈現高速發展的勢頭，2000年國內表觀消費量為2.8萬t，2003年國內表觀消費量為6.5萬t左右，年均增長率高達33%。2003年國內乙丙橡膠的消費大概比例為汽車工業、聚烯烴改性、建筑材料、油品添加劑、電線電纜、其他領域。由于國內乙丙橡膠產量低，無法滿足國內需求，因此國內每年需要進口大量的乙丙橡膠滿足國內市場，2000年-2003年國內初級形狀乙丙橡膠進口量分別為2.29萬t、2.27萬t、3.21萬t、4.03萬t，不僅如此還進口大量的乙丙橡膠制品和改性產品，因此國內乙丙橡膠的實際需求量遠超過6.5萬t，實際達到8萬t左右。
我國乙丙橡膠主要用于汽車工業41.2%、防水卷材10%、電線電纜12.5%、油品添加劑10.6%、聚烯烴改性劑16.3%、塑膠跑道及其他領域約為9.4%。
汽車工業，我國近年來汽車業發展迅猛，2000年國內汽車產量為220萬輛，2003年產量達到449萬輛，遠遠超過國家“十五”規劃數據，2003年國內輪胎產量16134萬套，居世界第二位，2003年國內汽車和輪胎業消耗乙丙橡膠約為3.3萬t，根據中國汽車協會和橡膠協會年初預測數據，2005年我國汽車工業對乙丙橡膠需求將達到5.5萬t左右。
防水卷材，乙丙橡膠是目前使用的性能最優異的卷材之一，用于房屋、橋梁、隧道、水庫、堤壩等的防水工程。目前常熟三恒建材有限公司、上海長寧橡膠制品廠、北京卡萊爾公司、上海隧道工程公司等擁有先進大規模乙丙橡膠卷材生產線，產品在城市地鐵、引黃入晉、三峽工程、奧運場館建設中使用，2003年該領域消耗乙丙橡膠約為8000t左右。
油品添加劑，隨著汽車工業發展，我國成為全球重要的潤滑油消費國，乙丙橡膠是制備多級發動機齒輪油的主要添加劑之一，2003年國內潤滑油添加劑消耗乙丙橡膠約8500t，其中一半以上依賴進口。隨著我國環保發規日趨嚴格，潤滑升級換帶加快，預計2005年油品添加劑領域將消耗乙丙橡膠為1萬t以上。
電線電纜，乙丙橡膠主要作為絕緣材料用于電力電纜、礦用電纜、軍用艦艇的電線電纜、X射線直流電壓電纜、原子能裝置用電纜等耐熱和高壓等技術要求較高的領域，由于國內乙丙橡膠資源匱乏，相對一部分依賴進口和采用硅橡膠等替代，2003年電線電纜業消耗乙丙橡膠約1萬t左右。
乙丙橡膠除上述用途外，還可用來制備集裝箱密封膠條、洗衣機超高韌性配件、鞋底、食品包裝袋、化學品容器、紙張涂層等，2003年其他領域消耗乙丙橡膠約為2500t左右。
基于上述，根據國內相關行業發展資料和統計數據預測，2005年我國乙丙橡膠的潛在市場需求量將高達11萬t以上。以此可以看出我國市場潛力之大前景之廣闊。
改性與應用進展
我國進行乙丙橡膠應用研究開發比較早，尤其是隨著引進乙丙橡膠裝置建設和汽車工業迅速發展及國家要求加快生產線中零部件國產化進程后，我國開始加快應用研究，通過共混、動態硫化等多種改性技術，可以制造出許多具有優異性能的乙丙橡膠新材料。
目前主要開發了乙丙橡膠與聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚酰胺（PA）、有機硅、聚乙烯（PE）共混材料，其中乙丙橡膠/PP是開發應用最多也是最具有發展潛力的功能性材料，尤其是在汽車保險杠和儀表板等方面應用越來越廣泛，目前國內吉化研究院、中科院應化所、蘭化研究院、燕山石化研究院、遼陽化纖、福州塑料所、北京化工大學、北京化工研究院、大連理工大學、洛陽石化總廠等科研單位和企業分別開發出各種不同性能的乙丙橡膠/PP專用料，并在國內多款轎車上使用，目前國內別克、桑塔那、捷達、富康轎車保險杠全部采用國產或進口乙丙橡膠/PP材料注射成型制備。鑒于乙丙橡膠/PP易于回收再利用，降低生產成本、簡化工序且環保，不僅在汽車業中有大量應用，在國內電線電纜和家用電器領域也開始使用。利用動態硫化和增容技術，還可以制備乙丙橡膠/聚苯乙烯、乙丙橡膠/苯乙烯-丙烯腈、乙丙橡膠/天然橡膠、乙丙橡膠/乙烯-乙酸乙烯共聚合物、乙丙橡膠/丁腈橡膠等共混改性合金或彈性體，這些新型材料具有特殊性能，用于特殊要求的領域。
乙丙橡膠經過氯化、磺化、接枝等可以得到性能優異的改性乙丙橡膠，乙丙橡膠氯化后既保持乙丙橡膠原有的優點，且低溫性能優于氯磺化聚乙烯橡膠，耐油性與氯丁橡膠相當，目前日本多家企業都生產氯化乙丙橡膠，國內北京化工研究院也建有中試裝置。磺化乙丙橡膠為粉末裝產品，具有超強的耐候、耐臭氧老化和低溫韌性，混有少量的磺化乙丙橡膠，可以使PP材料的抗沖擊強度迅速提高，此外磺化乙丙橡膠可以改善尼龍制品的抗沖擊能力。
發展建議
目前我國乙丙橡膠生產規模小，牌號少，每年需要進口大量和多種牌號的乙丙橡膠產品，國內應用研究方興未艾。隨著我國汽車業、建筑和與奧運會有關場館建設的迅速發展，國內市場潛在需求量迅猛增加，市場潛力巨大，我國將成為全球乙丙橡膠主要消費國之一，針對目前國內生產現狀和市場需求趨勢，對我國乙丙橡膠業提出以下建議。
加快裝置建設，增加產品產量。由于目前國內產量較少無法滿足國內快速增長的市場需求，擴建或新建乙丙橡膠裝置非常必要。目前吉化公司計劃在現有2萬t/a基礎上，擴產4萬t/a，使其裝置總能力達到6萬t/a，目前已進入籌備階段；北京燕山石化也尋求與國外企業合作建設2萬t/a乙丙橡膠裝置；德國拜耳公司計劃在上海漕涇工業園區投資2億多美元建設乙丙橡膠和丁苯橡膠。因此國內應積極引進國外技術、設備和資金加快乙丙橡膠建設步伐，滿足國內市場快速增長的需求。
加大應用研究與新品種開發。國內不能因為乙丙橡膠產量較小而忽視應用研究開發，因為不遠的將來國內將建設新的乙丙橡膠裝置，目前開發乙丙橡膠新牌號，加大改性研究，提高產品性能，滿足不同用戶的要求成為乙丙橡膠生產與發展主要任務之一，其中低殘留量、高分子量、高填充炭黑和高純度免水洗乙丙橡膠成為發展方向，另外液體橡膠和多種乙丙橡膠熱塑彈性體要加大推廣應用力度等。并在應用開發中注重科技成果申報專利，保護自主知識產權，做好技術儲備，在未來激烈競爭中擁有主動權。
加快催化劑和原料的國產化。目前國內乙丙橡膠生產所需要的通用單體5-亞乙基-2-降冰片烯和所使用的釩鋁催化劑，沒有實現國產化，全部依賴進口，隨著未來國內乙丙橡膠裝置加快建設，實現單體和催化劑國產化已成為大勢所趨，因此國內要加快研究開發力度，促進我國乙丙橡膠的生產與發展。
