橡胶新材料研发及应用

近日，我国橡胶材料合成领域的著名学者、国内外合成橡胶研究及生产企业的知名专家、轮胎及其他橡胶制品行业的技术专家以及其他市场研究方面的专业人士共同总结、交流了我国橡胶新材料的研发、生产及应用情况，分析展望了我国橡胶材料发展趋势及市场前景。
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中国橡胶工业协会会长范仁德到会做了重要报告。
　　范仁德在报告中提到，发展低碳经济是实现我国可持续发展战略的长期任务。我国橡胶轮胎工业与低碳经济发展具有密切关系。优化橡胶原材料结构对于我国橡胶轮胎工业实现低碳、节能尤为重要。
　　他认为，橡胶轮胎工业在生产过程中不可避免会消耗能源和排放二氧化碳，而且在能源消费结构中和全国其他行业一样，以煤炭为主，占70%多，而全球能源消费结构是以油气为主。由于石油的二氧化碳排放系数仅相当于煤炭的80%，天然气仅相当于煤炭的60%，我国以煤为主的能源结构面临环境约束，橡胶轮胎工业作为传统工业,发展低碳经济，也应以节能减排为核心贯穿于生产的全过程，重点解决提高能源利用效率，改善环境质量。在橡胶原材料中，大部分都以化石能源为原料，如合成橡胶、炭黑、助剂、纤维材料等，原料构成决定了橡胶轮胎工业必须注意优化橡胶原材料结构，减少对以化石能源为原料的依赖，走低碳经济的道路。他提出，要支持我国扩大天然橡胶的种植面积，提高其质量和产量，支持“走出去”到境外发展天然橡胶生产；要加快开发应用可改善低滚动阻力的高乙烯基聚丁二烯、反式异戊二烯等合成橡胶，环保橡胶和助剂,如环保橡胶填充油等助剂。扩大应用热塑性弹性体和树脂材料等易回收利用高分子材料。炭黑行业要研究开发能降低轮胎滚动阻力有保持轮胎综合性能的炭黑新品种。在轮胎中应用白炭黑代替炭黑，降低轮胎滚动阻力，节约油耗。应用芳纶、碳纤维等高强度骨架材料，以减少橡胶产品的重量。橡胶助剂行业要推广清洁生产工艺，为橡胶产品提供绿色环保橡胶助剂产品，如防老剂、促进剂以及环保橡胶油等。
       范仁德指出，产业结构的调整是是橡胶轮胎工业发展低碳经济的重要途径。
　　第一是调整增长方式结构。从粗放型的增长，调整为技术密集型的提高。要改造传统橡胶轮胎工业，节能降耗，保护环境。限制那些技术含量低、污染严重、高碳、高耗能、高排放落后产能的发展。要提高轮胎等橡胶产业的准入门槛，外商投资门槛和出口贸易门槛。
　　轮胎等产品产能过剩原来就是一个潜在的问题，主要表现是产品结构性矛盾突出，环保安全轮胎等新产品产能不足，低档产品盲目增加产能严重，现在由于金融危机，世界经济格局发生变化，这个问题更突出了。他建议企业不要盲目增加雷同产品的生产能力，预防新一轮的扩大产能和低水平重复建设。要抓紧转变增长方式，调整产业结构，加快淘汰落后产能步伐，支持节能、环保、安全、智能、品牌项目的建设。
       第二是调整产品结构。从中低档产品，调整为中高档产品，增加名牌产品的比例，培育中国名牌和世界名牌。要特别强调增加节油、环保、安全、智能、绿色轮胎的比例，满足汽车工业等领域的低碳化要求。生产适合电动汽车和混合动力汽车的轮胎。
　　欧盟和美国高速公路安全管理局已相继公布了一般机动车辆安全法规、轮胎标签法案和轮胎燃油效率法规，对轮胎的安全性、燃油效率、二氧化碳排放和噪音提出了要求，这将对我国轮胎出口欧盟和美国产生很大影响。因此必须立即着手开发达到其燃油效率的轮胎，并启动标准制定工作。
　　第三是加快转变外贸增长方式，推动进出口结构转型。一方面要抑制低附加值、高能耗产品出口过快增长；另一方面要在充分发挥传统劳动密集型产业比较优势的基础上，采取措施优化产业结构和提高技术水平，实现出口轮胎等商品向高附加值的绿色产品、智能产品方向转变，以减少国内能源的浪费，和突破国外绿色壁垒的限制。
　　要开发和推广应用节能设备技术和加强工艺管理。推广应用节能设备技术，例如，低温连续混炼工业技术、充氮高温硫化工艺等，减少在橡胶产品生产过程中的能量消耗；
　　开发全自动化轮胎生产线和技术，以大幅度提高生产效率、降低能耗、提高质量；推广导热油的应用。
　　要尽快制定轮胎等行业能耗标准，并在行业中开展达标活动 。

　　他强调，要大力开展废旧轮胎等橡胶产品的回收和再生利用。废旧轮胎橡胶的利用是橡胶工业循环经济和低碳经济的重要组成部分，对于节约化石资源，保护环境具有重要意义。目前国内的废旧橡胶利用已比较成熟， 即以再生胶为主，适度发展胶粉，加快以轮胎大企业为主发展翻新轮胎。 特别是动态脱硫再生胶生产工艺路线在世界上处于领先地位，应该充分发挥这一优势。
　　他呼吁，希望国家支持橡胶轮胎工业低碳经济发展。
　　◆ 建议取消天然橡胶进口关税，实行零关税；
　　◆ 建议国家推动杜仲“新兴战略产业”的发展，支持有关杜仲种植、提胶、橡胶产品开发以及医疗等领域的企业、科研单位组成产业联盟，尽快形成新型产业，为我国低碳经济发展做贡献；
　　◆ 建议国家禁止进口废旧轮胎橡胶。根据控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约规定，废旧轮胎橡胶应属于公约中附件三规定的等级范围。因为旧轮胎橡胶产品进口造成的危害和废轮胎橡胶进口一样，而且很难严格区分，海关无法操作，建议将旧轮胎列入《禁止进口固体废物目录》。我国要立足国内搞好废旧轮胎橡胶的回收利用工作。对于非硫化橡胶的边角余料，可考虑放松进口。
　　◆ 强烈要求将再生橡胶和翻新轮胎及胶粉享受同等企业所得税优惠待遇，列入国家资源综合利用企业所得税优惠目录。凡是利用废旧轮胎橡胶生产翻胎等改制利用产品、再生橡胶、胶粉等都是废弃物的回收利用，世界各国政府都给与优惠政策，但是我国现在把废旧轮胎橡胶的主要利用产品再生橡胶排除在资源综合利用企业所得税优惠目录(2008年版)再生资源优惠目录之外，因此要求将再生橡胶和翻新轮胎及胶粉享受同等企业所得税优惠待遇，列入国家资源综合利用企业所得税优惠目录。
　　◆ 建议国家出台法规，限制土法废橡胶炼油，因为土法废橡胶炼油及浪费再生资源，又污染环境。
　　◆ 希望国家尽快出台《轮胎行业准入条件》。 建议《轮胎行业准入条件》除了对企业的规模和技术装备设定门槛外，还包括产品质量、能源消耗与环境保护、监督和管理等部分。《轮胎行业准入条件》虽然不能解决轮胎行业面临的所有问题，但一定会有助于轮胎行业的结构调整，促进低碳经济的发展，有助于扶持一些生产高科技含量轮胎产品企业的发展，而低档轮胎产能扩大将受到抑制。
　　◆ 建议国家牵头，推动我国轮胎试验场的建设。  轮胎试验场是轮胎新技术、新产品开发的重要手段，也是体现一个国家生产和开发轮胎水平的重要标志之一。测试手段不完备已成为我国轮胎企业自主创新难以逾越的一道坎，导致我国轿车轮胎无法打入原配胎市场，只能作为替换胎。
　　我国目前已经具备建设轮胎试验场的条件，轮胎企业的积极性空前高涨，而且已经行动，一些民间投资集团也非常看好这个项目。鉴于建设轮胎试验场投资巨大，而且维护费用非常高，在试验量不足的情形下，是很难维持的。建议在依托专门机构做好事前风险评估的基础上，由国家牵头，协会参与，开始启动建设国内公众型的、为全行业服务的轮胎试验场。
 
　　中国橡胶工业协会橡胶材料专业委员会秘书长王凤菊简要介绍了近10年世界橡胶产能布局变化情况及产品发展趋势，提醒相关行业关注产品及产能发展结构问题。
 
　　中国石化北京化工研究院燕山分院副总工程师于国柱做了题为“我国合成橡胶新材料研发进展”的报告。重点介绍了我国稀土异戊橡胶和顺丁橡胶、溶聚丁苯橡胶、锂系集成橡胶SIBR、丁基橡胶和溴化丁基橡胶的合成新技术。中石化自主开发了稀土异戊橡胶技术，钕系异戊橡胶四元催化剂体系通过了中试和3万吨年工艺包鉴定。能耗指标和产品性能达到国际先进水平，形成专利10项。6万吨年装置正筹建中。中石油的钕系异戊橡胶技术通过中试，工业装置规划中。茂名鲁华化工公司1.5万吨年ND-IR装置已投产。青岛伊科斯稀土异戊橡胶3万吨年装置正在建设中。10万吨年反式聚异戊二烯橡胶正在筹建中。于国柱就上述合成橡胶新产品的应用情况做了简单说明。应用研究证明，集成橡胶SIBR加工性能好, 抗湿滑性好，滚动阻力低，生热低，是高性能轮胎的理想胶料. 燕山IR替代15份和30份NR胶料与100份NR相比,物理机械性能以及生热、弹性、耐切割、滚动阻力与100份NR胶料的性能相差无几，耐磨和屈挠优于NR，老化性能与NR胶料相近，随着老化时间的增加，替代胶料的老化性能优于NR胶料。
 
　　青岛科技大学博士生导师黄宝琛教授在会上介绍了其发明的反式异戊橡胶系列产品的性能特点及应用试验情况。反式异戊橡胶的分子结构为反式-1,4-聚异戊二烯，又称合成杜仲橡胶、古塔波胶或巴拉塔胶，与顺式异戊橡胶和天然橡胶是同分异构体。不同硫化阶段制备出的反式异戊橡胶具有不同的性能和用途。零交联度制备出的反式异戊橡胶是结晶型硬质塑料，可用于医用夹板,矫形康复器材等；低交联度制备出的反式异戊橡胶是形状记忆功能材料，可用于热收缩管,接头密封包装材料等，高交联度制备出的反式异戊橡胶是非晶软质橡胶弹性材料，可用于制备节能环保型轮胎,各种橡胶制品等。反式异戊橡胶并用胶的突出特点是滚动阻力小，生热降低，可提高抗疲劳性能及耐磨性。黄教授介绍，反式异戊橡胶从价格昂贵（十几倍于天然胶）的特种橡胶变成轮胎等橡胶制品广泛使用的价格比NR 更便宜的通用橡胶，市场前景无量。目前我国第一套示范性30000t/a的工业化生产装置正在设计筹建中。

　　日本宇部兴产香港公司化工部经理林大伟先生介绍了该公司开发和生产的UBEPOL-VCR产品。该产品是将高熔点、高结晶状的1，2-间同立构聚丁二烯分散于高顺式1，4聚丁二烯橡胶中而成，称为顺式1，4聚丁二烯复合橡胶，1，2-间同聚丁二烯成极细树脂结晶在高顺式-1，4聚丁二烯中，具有高效的补强性，同普通的顺丁橡胶相比具有更好的加工性能和尺寸稳定性、更低的胶料收缩率、且高硬度，高模量，优异的耐磨性和抗屈挠裂口增长性能，利用这一性能特点，可应用于全钢子午线轮胎胎侧胶、耐磨胶和胎圈下三角胶中，提高轮胎胎圈部位刚性及柔韧性。该产品目前在日本及欧洲各国已得到广泛应用，我国部分轮胎企业近年也已连续使用该产品。据介绍，使用该产品可减少轮胎重量，降低制造成本；降低轮胎滚动阻力，减少耗油量；生热低，延长轮胎寿命。
 
　　青岛科技大学副教授华静在会上介绍了青岛科技大学与齐鲁合成橡胶厂合作开发的新型支化和接枝高乙烯基聚丁二烯橡胶的性能及应用试验情况。该研究是在钼系催化丁二烯配位聚合中引入结构可控的支链制备部分支化或接枝的1,2-聚丁二烯。这种钼系高乙烯基聚丁二烯橡胶1,2-结构含量大于80%，强伸性能优异，而且抗湿滑性、耐热老化性、低生热性尤为突出， 与天然橡胶的共混胶兼有天然橡胶和丁苯橡胶的优点，显示出良好的综合性能。可部分代替抗湿滑性好，但生热较高，滚动阻力较大的SBR。钼系Mo-HVPB与镍系BR9000所用的单体、溶剂相同，生产工艺相似，易于在镍系顺丁生产线上实现生产。1,2-PB以其独特的抗湿滑性、低生热和较好的耐热氧老化性成为一种制备高速轮胎的理想弹性体材料，也是用于制造轿车和飞机轮胎的优异材料，在轮胎工业中备受重视。HVPB在塑料(ABS、HIPS)、涂料、粘合剂、功能高分子等许多领域中的应用日益广泛，也可用于制备薄膜、纤维以及橡胶制品的改性剂等。