2003年全球nbr的总生产能力约为65万t/a,世界主要生产商为日本jsr、瑞翁公司,德国拜耳公司,美国固特异公司等。其中我国周边地区生产能力约为27万t/a,约占世界总生产能力的40%,除印度外均是我国nbr的主要进口来源。我国目前有三套装置,一是中石油兰化公司早期从苏联引进采取高温间歇乳液聚合技术的硬胶装置,生产能力约0.45万t/a,可以生产6个牌号产品;二是中石油吉化公司从日本jsr公司引进的丁苯橡胶装置的一条生产改造而成的nbr装置,采用多釜串联、低温乳液聚合工艺,能力为1万t/a,可以生产5个牌号产品;三是兰化公司近年从日本zeon公司引进的1.5万t/a的低温乳液聚合工艺生产,可以生产出高、中、低含腈量的9个牌号nbr软胶。我国nbr的生产能力为2.95万t/a,2003年产量2.2万t左右,开工率约为75%。目前国内吉化装置的开工率严重不足,供货经常断档;兰化对nbr研究与开发异常活跃,已经建成200t/a粉末nbr中试生产装置;浸渍用羧化nbr也投放市场;并成功开发出高饱和度氢化nbr;成功合成了端羟基nbr和液体端羟基nbr。
应用与市场
nbr最大的应用领域是生产耐油胶管及阻燃运输带,其消耗量约占总消费量的50%;nbr的第二大应用领域是密封制品,其中汽车密封制品约占50%;在电线电缆、胶粘剂、印刷用耐油胶板、印刷胶辊、箱包制品等应用。另外nbr与其他材料共混改性大弹性体品种众多,用途广泛,其中nbr/聚氯乙烯共混胶用途最为广泛,主要应用电线电缆行业,随着通讯工业的快速发展,在海底电缆领域对乙丙橡胶/聚丙烯有较强竞争力,目前国内有近万家电线电缆企业,每年nbr/聚氯乙烯消耗量很大,另外该共混胶还可以用于油管和燃油管外层胶、汽车防水汽车密封件、汽车模压零件、发泡绝热层、胶圈、防护涂层等方面。
随着2000年兰化公司的新装置建成投产后,我国nbr的年产量逐年增加,市场占有率也在不断提高,而国内的需求量也在快速增加,国内产量增加仍不能满足国内市场的快速需求,每年仍需要进口相当数量来满足国内需求,尤其是一些特种nbr产品,更需要依赖进口,日本jsr、瑞翁,俄罗斯的克拉斯诺雅尔斯克橡胶厂,韩国锦湖,德国拜耳等公司产品在我国nbr市场上占有重要比率。2000年-2003年我国的nbr进口量分别为3.45万t、4.56万t、3.71万t、4.63万t。同时国内产量和表观消费量也逐年增加,2000年-2003年国内nbr的消费量分别为4.35万t、6.75万t、6.10万t、6.83万t。根据中国石油和化工协会统计数据表明,从1995年-2003我国nbr的年均消费增长率约为12%。
随着我国汽车工业的迅猛发展,相应的汽车零部件不仅用量增加,质量也要求更严格,加上电线电缆等工业快速发展,我国nbr尤其是高档次、特种性能的nbr产品需求将快速增长,预计未来几年国内需求仍将保持年均6%-8%左右的增长速度,预计2005年国内nbr的需求量将达到7.7万t-8.0万t左右。国内不仅从数量还是品种来看都不能满足国内需求,即使三套装置全部满负运转,也仅占总消费量的40%不到,而差距更大是产品品种与牌号上面,目前国内仅能生产出10余个牌号,而国内需求达到几十个品种,因此国内丁腈橡胶工业发展任重道远。
新品开发与改性研究
目前国内nbr存在最大的问题是品种牌号少、产品质量差,通用nbr的用途开发以已基本饱和,而且国内基本上能够满足市场需求,因此开发生产nbr新品种和加快nbr改性研究,尤其满足汽车工业发展的新品种,成为我国nbr发展的关键之所在。
新品种
氢化丁腈橡胶(hnbr),与传统的nbr相比,不仅具有nbr的耐油、耐磨性能,而且具有优异的耐热、耐氧化和耐化学药品性能,在许多方面取代了氟橡胶或其他特种橡胶,主要应用于油田、汽车等工业领域。hnbr工业化制备主要为溶液加氢法,其中催化剂是关键,目前国内兰化公司开发的铑系催化剂溶液法均相催化氢化技术,用离子交换树脂脱除残余催化剂,申请国家专利,并建设15t/a中试装置;吉化公司研究用乙酸钯均相络合催化剂,高压氢化反应,得到产品也基本达到国际水平。
粉末丁腈橡胶(pnbr),pnbr粒径为0.5-1mm,采用无机或者有机隔离剂,呈松散的粉末状,可以与树脂直接掺混进行挤出或注塑;pnbr工业化生产一般采用胶乳为原料与隔离剂采用凝聚或喷雾干燥法成型。国内研究单位开发出采用木薯粉黄原酸酯包覆的pnbr,兰化公司建设了200t/a中试装置,有两个产品等级,产品用于摩擦制动材料和树脂改性。吉化公司计划利用自有丁腈胶乳优势,建设一套pnbr生产装置。
羧基丁腈橡胶(xnbr),在nbr中引入羧基可以改进其多种性能,尤其改善高温下拉伸强度,同时可以增加nbr极性,进一步提高其耐油性和与树脂相容性。目前工业化生产主要是丁二烯、丙烯腈和不饱和羧酸三元乳液共聚得到。我国已经完成xnbr中试,有小批量产品问世。xnbr主要用于制作胶粘剂、密封件、油田和采矿用橡胶制品,另一重要用途就是聚合物改性。
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