三代技術提升國產溶聚丁苯橡膠競爭力

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　　作者：仇國賢  2014年12月31日   來源：中國化工報 

 　　臨近年末，從新疆獨山子石化公司傳來消息：合成技術更新換代讓溶聚丁苯橡膠(SSBR)產品應用領域從鞋底、膠管等拓展至高性能綠色輪胎。在國內合成橡膠產業與市場蕭條的情況下，獨石化溶聚丁苯橡膠裝置產銷兩旺，連續聚合生產線年產量首次達到4萬噸，較上年增長80%。

　　2009年，獨石化6萬噸/年溶聚丁苯橡膠連續裝置建成投產，當年僅銷售了2000噸溶聚丁苯橡膠，且主要用于生產鞋底、膠管等產品，沒有一塊產品用在輪胎生產上。在國內3套同類裝置轉產SBS彈性體的情況下，為了盡快扭轉國產溶聚丁苯橡膠的被動局面，石油化工研究院組織科研人員圍繞6萬噸/年溶聚丁苯連續生產裝置達產全銷展開了技術攻關。

　　針對獨石化1000#連續聚合裝置開工不足及輪胎廠家對特種牌號的需求，科研人員開發了抗濕滑性及耐低溫性能優異的賽車胎專用料SSBR4035、耐低溫SSBR1550、高性能的高端轎車輪胎用星型雜臂集成橡膠SIBR4020等牌號，使中國石油SSBR合成技術由第二代提升到第三代，改進了獨石化溶聚丁苯橡膠的產品結構，為下游加工企業制備出具有世界先進水平的輪胎加工材料。

　　今年以來，石化院科研人員運用高性能綠色輪胎膠用分子結構定向設計技術，通過丁二烯-1,2結構調控等，實現不同安全等級、節能等級輪胎用膠的定向設計，開發出具有自主知識產權的雪地胎專用料SSBR1550，解決了通用型SSBR耐低溫性能差的技術難題，產品玻璃化溫度≤-45℃。

　　為了進一步開發和推廣溶聚丁苯橡膠的加工應用技術，石化院又牽頭與華北銷售和賽輪金宇輪胎聯合成立了中國石油合成橡膠新產品試驗基地。目前該試驗基地新增輪胎用戶5家，產品推廣和技術服務遍布全國近20家企業，推動國產SSBR的市場占有率由不足10%提高到30%以上。

　　目前，石化院開發的3個新牌號溶聚丁苯橡膠中試產品已在賽輪金宇完成了新型高檔輪胎制備試驗，并通過歐盟的第三方測試。其中，應用SSBR4035輪胎的抗濕滑性優異，達到歐盟標準的B級，說明SSBR4035特別適用于賽車胎;SSBR1550制備的輪胎滾動阻力由目前的F級提高到C級，集成橡膠SIBR制備輪胎的滾動阻力和抗濕滑性均達到B級。

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　　突破輪胎“魔三角”的SSBR

　　溶聚丁苯橡膠具有抗濕滑性好、滾動阻力低等特點，突破了輪胎“魔三角”(低滾動阻力、高耐磨性、高抗濕滑性)，是高性能、綠色輪胎的首選用膠之一。輪胎標簽法的實施及國內輪胎產業升級，為SSBR的快速發展提供了機遇，預計SSBR的需求量將快速增長。國外SSBR使用已經成熟，高性能半鋼子午胎胎面膠已有80%使用SSBR。國內SSBR品種單一、高端產品主要依賴進口，加之SSBR在高性能輪胎中的加工應用技術缺乏，國產SSBR至今沒有在國內輪胎行業得到大規模應用。

　　根據國際合成橡膠生產者協會(IISRP)統計，2013年底全球SSBR的總生產能力已達到144.9萬噸，SSBR的生產商主要集中在美國、日本、德國和法國等發達國家，占整個SBR的36.5%～50%。隨著對輪胎環保、節能、安全的要求越來越高，未來幾年，世界SSBR的年均需求量將以超過10%的速度增長，到2015年，SSBR的總需求量預計將超過200萬噸，開發利用前景廣闊。

　　SSBR生產技術演進

　　第一代產品是Phillips和Firestone公司20世紀60年代開發的，產品的回彈性、耐磨性以及滯后損失性能均優于乳聚丁苯，但加工性能及抗濕滑性能不佳。

　　第二代產品通過對分子鏈端改性、調整乙烯基含量和序列分布，改善了SSBR的綜合性能，滾動阻力明顯降低，抗濕滑性能和耐磨性顯著提高，加工性能得到改善，具有代表性的是荷蘭Shell公司開發的全天候子午胎用改性SSBR。

　　第三代SSBR被視作一個廣義概念，其本質是運用集成橡膠的理念，通過分子設計和鏈結構的優化組合，最大限度地提高橡膠的綜合性能。一是在大分子鏈中引入異戊二烯鏈段制成的苯乙烯-異戊二烯-丁二烯三元共聚橡膠(SIBR)、二是含有漸變式序列結構分布的嵌段型SSBR。第三代產品同時滿足了輪胎胎面膠耐低溫、抗濕滑及安全性能的要求。