我国丁基橡胶生产现状及其发展

作者：张云奎

来源：《江苏科技信息》 2018年第25期

摘要：文章简述了丁基橡胶的发展简史，分析了我国丁基橡胶生产和消费现状，展望了我国内丁基橡胶的发展前景。

关键词：卤化丁基橡胶；配合；加工工艺

中图分类号：S7 文献标识码：A

0 引言

丁基橡胶（IIR）是由异丁烯和（少量）异戊二烯合成的共聚物。由于其分子主链上有密集的侧甲基分布和较少的双键，其结构特点决定了它不仅气密性好，透气率低，而且还具有耐热、耐老化、耐酸碱、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能特点。因此，IIR 是制造轮胎内胎和硫化胶囊不可替代的材料。IIR虽有以上优良性能，但却破相粘接性差、硫化速度慢和难与其他橡胶难于共混的缺点，了它的应用领域。

卤化丁基橡胶（HIIR）是IIR卤化（加氯或加溴）改性后的产品，分为氯化丁基橡胶

（CIIR）和溴化丁基橡胶（BIIR）两种，HIIR不仅保持了IIR优良的特性，而且还克服了IIR的缺点，主要用于轮胎气密层和医用瓶塞等领域。

1 丁基橡胶发展简史

1873 年，Буτлеров等以硫酸为催化剂进行异丁烯反应，反应生成呈现油状的异丁烯低聚物；1930 年德国Michael Otto 将三氟化硼加入到在二氧化碳预冷的异丁烯中，可生成橡胶状物质。1932年，美国K.M.Thomds和德国Michael Otto等共同研究并合成出高分子量的聚异丁烯。1937年，美国R.M.Thomas和W.J.Sparks开始对异丁烯与少量二烯烃共聚进行研究，合成出性能优异、能够进行硫化交联的丁基橡胶（IIR），1939年开始中试，1943年，美国埃克森公司的Baton Rouge工厂和Bayton工厂开始IIR的工业化生产。1942年，加拿大的国营聚合物公司引进美国生产技术开始建立公司，并在两年后投产运行。1950年以后的10多年间，日本丁基橡胶公司、英国ESSO公司、法国和比利时公司先后采用加拿大或美国的生产技术建厂。1943年，由Л.Я.Карпова在实验室合成出苏联第一批IIR样品，从1973年开始，前苏联在下卡姆斯克工厂开始生产IIR［1-5］；1982年，世界唯一的溶液聚合法丁基橡胶生产装置在陶里亚蒂建造成功。

为了提高IIR的硫化速度并改善它与其他橡胶胶的相容性问题，在20世纪50年代开始进行卤化丁基橡胶（HIIR）的研究与开发。1954—1956 年，B.F.Goodrich轮胎和橡胶公司首次通过卤化方式给丁基橡胶分子提供了更多的活性官能团。1954年，在美国古立德公司实现本体法溴化丁基橡胶生产（Hycar2202），该产品在1969年退出市场。1965年，加拿大Polysar公司开发了一种连续溶液法生产溴化丁基橡胶（BIIR）工艺，于1971年投产。1980年，Polysar公司在比利时的安特卫普建立生产装置并投产。1980年，美国埃克森美孚化工公司引进了

Polysar技术，在英国建立公司实现工业化生产。20世纪50年代，美国埃克森美孚化工公司首次提出CIIR产品的概念，于1961年在Baton-Rouger工厂采用连续法工艺开始工业化生产。1971年，美国埃克森的Fawley工厂也实现了工业化生产。1979年，Polysar公司从埃克森美孚化工公司引进技术，在Sarnia厂实现工业化生产CIIR。

1991 年，德国Bayer 公司收购加拿大Polysar 公司全部合成橡胶业务。在2004年，拜耳集团将其部分聚合物业务单独分离出来并成立了朗盛（Lanxess）公司。在2016年7月，朗盛与沙特阿美石油公司共同组建成立新的橡胶合资公司—— 阿朗新科（AR?LANXEO），开展橡胶研发、生产与销售业务。

2 丁基橡胶生产现状

2017年，全球共有9个国家的16套工业装置生产IIR，全世界的总产能约为177.6万t，其中仅俄罗斯西泊尔采用溶液聚合生产工艺，其余均采用淤浆工艺进行生产（见表1）。

在全球现有的生产装置中采用美国埃克森美孚化工公司专利技术的有6套（包括2套日本公司的橡胶生产装置），其中可产HIIR的装置为5套，占全球总产能的41%；采用阿朗新科公司生产技术的装置均可生产IIR 和HIIR，占世界总产能22.52%；1999年，中石化引进意大利PI公司技术建成了3万t/a丁基橡胶装置，并于2006年买断了PI公司在北美、拉丁美洲和欧盟区域外的独占权和使用权；2013年，辽宁盘锦和运引进俄罗斯合成橡胶研究院技术并建成了一套6万t/a丁基橡胶装置；在2015年，宁波台塑和山东京博先后引进意大利Conser工程公司技术分别建成了一套5万t/a丁基橡胶装置。阿朗新科公司和美国埃克森美孚化工公司的丁基胶生产技术最为成熟，在国际市场上处于垄断地位，占世界丁基橡胶总生产能力的2/3。

1999年以来，在亚太地区共建成59.5万t/a生产能力的丁基橡胶装置，主要目标市场面

向近40万t/a的中国市场，因此，国内丁基橡胶生产企业面临国外垄断企业的巨大的市场竞争。

3.1 近几年消费现状

我国汽车产业带动了轮胎产业快速发展，我国丁基橡胶近年来的表观消费也不断增长，2005年只有15.46万t，2010年增加到28.15万t，2016年达到39.6万t。2011—2016 年表观消费量年均增长率为6.61%。2005年，我国丁基橡胶自给率为25.23%，2010 年为14.92%，2016年为37.37%。同时，丁基橡胶的进口量也呈现快速增长，2005年12.56万t，但在2010年增加到24.52万t，2016年达到27.39万t。

高性能子午线轮胎、医用胶塞等高端需求的快速增长也带动国内卤化丁基橡胶产能提升与国外进口的激增。卤化丁基橡胶在橡胶进口总量中的占比也逐渐增大，2005 年占总进口量的65.61%，约为8.24 万t；2010年占进口总量为68.3%，约为17.02万t；2016年占总进口量的77.25%，达到21.16 万t。美国、俄罗斯、比利时和新加坡等国家成为中国丁基橡胶进口的主要来源国，2016年进口自这4个国家的丁基橡胶合计19.49万t，占总进口量的71.16%。

3.2 丁基橡胶主要应用领域

3.2.1 轮胎

卤化丁基橡胶主要的应用领域生产轮胎气密层和轮胎内胎。子午线轮胎气密层一般由卤化丁基橡胶构成，每条载重胎使用卤化丁基橡胶约1.2 kg，每条轻卡胎0.35 kg，每条轿车胎0.3 kg。全钢载重子午胎一般按50%配丁基内胎，载重斜交胎按20%配丁基内胎，每条内胎平均需普通丁基橡胶约2.3 kg。一个硫化胶囊可以生产载重胎约100条，耗胶约6.0 kg；轻卡车胎约150条，耗胶约4.2 kg；轿车轮胎200条，约耗胶3.0 kg。

3.2.2 药用胶塞

从2004年起，我国规定所有的药用胶塞（包括输液、口服液等各剂型的胶塞）全部禁止采用普通的天然橡胶瓶塞后，丁基橡胶消费量实现快速增长。医用瓶塞成为我国丁基橡胶的第二大需求市场。

3.2.3 其他

丁基橡胶还可用于口香糖胶基、防水卷材、黏合剂、橡胶坝等方面。

2006—2016年，中国丁基橡胶主要用于轮胎和药用瓶塞两个领域，84.6%用于轮胎，10.5%用于药用瓶塞，4.9%用于其他领域。其中，普通丁基橡胶使用的进口产品牌号主要有268，301，BK1675N等，卤化丁基橡胶进口产品主要有朗盛公司的2030，X2，埃克森美孚化学的2211，2222，2235，2244，2255，1065，1068，以及俄罗斯的CBK与BBK系列等。

4 我国丁基橡胶发展前景

丁基橡胶的消费量与国发经济的快速发提升及居民生产水平的逐渐提高息息相关，生活消费水平的提升及高速公路快速发展推动汽车行业的飞速发展，从而也拉动了其消费量。随着经济的发展与城镇化进程加速，人们对健康关注度的显著提升，丁基橡胶在制药行业的应用量也将不断增大，此外，在防水卷材、黏合剂和胶管等方面的用量也在不断增长。“预计到2021年，我国丁基橡胶的总需求量将达到（50~55）万t，其中卤化丁基橡胶将达到（43~45）万t，其中普通丁基橡胶的消费量将逐渐下降。”

为了减少国外垄断巨头倾销对我国丁基橡胶行业的冲击，2017年8月30日，中国商务部对美国、欧盟和新加坡产的卤化丁基橡胶进行反倾销立案调查后，并做出初步裁定，自2018年4月20日起对经营进口以上3个区域的卤化丁基橡胶时要求向海关提供相应的保证金。虽然反倾销初裁有助于缓解国内卤化丁基橡胶企业的困难，提高装置开工率和利润，但是最关键的是要从原料、技术、工艺、设备、研发、市场、售后服务等多角度展开工作，加快技术进步，提升设备升级，提高产品质量，提高国产丁基橡胶的市场竞争力，加快民族品牌的建设步伐，早日超越世界埃克森美孚公司和阿朗新科公司等丁基橡胶生产巨头。

参考文献

［1］刘大华.合成橡胶工业手册［M］.北京：化学工业出版社，1993.

［2］中国化工信息周刊.丁基橡胶的产与需［EB/OL］.（2017- 12- 14）［2018- 06- 22］.http://www.sohu.com/a/210569406_806277.

［3］佚名.丁基橡胶：消费马车拉动市场稳定增长［EB/OL］.（2018-04-24）［2018-06-22］.http://china.chemnet.com.

［4］崔小明.国内外丁基橡胶供需现状及发展前景分析［J］.中国橡胶，2018（1）：34-39.

［5］中国产业调研网.2013—2017年中国卤代丁基橡胶板、片、带进出口数据与未来趋势［EB/OL］（. 2017-03-01）［2018-06-22］.http://www.360baogao.com/List_NengYu?anCaiLiaoBaoGao/2017-03/2013-2017Nian1YueZhong?GuoLuDaiDingJiXiangJiaoBanPi.html.