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顺丁橡胶：主攻新型高效催化剂 我国顺丁橡胶专利申请量与国外相比差距很大。自1985年以来，国外专利申请量一直保持在140项左右，到2001年达到190项左右，此后呈逐年下降趋势。国内从1999年开始专利申请量才有所提高，但年均申请量仅为12项，同时，专利技术分布方面，国内外也存在着明显差异。 趋势——聚合与应用并重国内顺丁橡胶聚合专利技术研发（C08F）自1998年以来呈现良好的势头，每年都有6～8项成果申报。国外的聚合技术研发始于1985年，年申请量为40项左右，到2003年以后呈现下降趋势，这表明国外顺丁橡胶聚合生产技术已相对成熟。 国内顺丁橡胶应用技术（C08L）研发始于本世纪初，年均申请量约7项，而国外相关领域研发始于1985年，进入21世纪以后达到顶峰，年均申请量达到45项左右。这说明，自本世纪初以来，聚丁二烯橡胶的组合物应用（C08L）已占专利申请的主导地位，最直接的原因是汽车工业迅速发展带动了轮胎的需求增加，作为汽车轮胎用主要胶种的顺丁橡胶组合物改性研究成为研发重点。 国内外聚丁二烯生产技术分布也存在差异。国内企业的专利技术主要集中在聚丁二烯聚合催化剂制备及聚丁二烯聚合工艺的改进，主要研发机构有中科院长春应化所、中国石化、中国石油和青岛科技大学等，其中，中科院长春应化所非常注重催化剂体系的开发，先后开发了稀土钕系、铁系和镍系催化剂等，还开发出节能效果突出的绝热聚合工艺；中国石化的专利大多得到授权，内容主要涉及气相聚合工艺和端羟基改性等；中国石油则侧重于胶乳制备和镍系催化体系的预混工艺；青岛科技大学主要关注钛系、钼系催化剂制备聚丁二烯橡胶工艺及其在轮胎中的应用。 国外企业的应用研发及聚合技术专利各占半壁江山，其中日本企业更侧重聚丁二烯橡胶应用开发，而以固特异轮胎橡胶公司为代表的美国企业更侧重聚丁二烯催化剂研发。UBE公司在钴系催化剂和制备工艺、在轮胎和高尔夫球方面的应用专利较多；固特异轮胎橡胶公司则侧重于镍系催化剂的开发和轮胎应用；日本住友橡胶工业公司则注重轮胎、高尔夫球等应用。 方向——新型钕系催化剂当前顺丁橡胶新技术开发的关键是采用新型钕系催化剂淘汰传统的钛系催化剂。在不久的将来，茂金属催化剂预计将会用于进行二烯烃聚合。 钕系催化剂作为一种新型高效催化剂将是未来的重点研究方向。中国石油与长春应化所合作开发的钕系稀土顺丁橡胶技术现已具备开发成套工艺的能力，并申请了相关专利。随着稀土顺丁橡胶市场的不断开拓和成本的进一步降低，产品将会进一步满足轮胎高性能化的需求。稀土顺丁橡胶将是一个以较高的价位进入市场的切入点。 目前国内在稀土聚丁二烯市场开发方面需要解决价格、性能、质量和供应问题，并且完善技术，尽早实现工业化。企业应不断改进现有技术，开发一项技术申请一个专利，使产品开发实现系列化，防止竞争对手绕过专利屏障。 未来——发展铁系催化剂从国外专利分析结果来看，国外许多轮胎橡胶公司在有关顺丁橡胶催化剂专利中均涉及到铁系催化剂，国内也有5项相关专利。开发铁系催化剂主要是为了达到提高活性、调节相对分子质量、减少催化剂及其聚合体系毒性，同时也能降低催化剂成本，这将成为一个重要的发展方向。国内合成橡胶企业应重视铁系催化剂的研究与开发，尽早实现产业化。 此外，乙烯基聚丁二烯橡胶的专利还集中在钼系、钴系、铬系和茂金属催化剂，以及轮胎制品和其他方面的应用等方面。其中比较典型的是固特异轮胎橡胶公司的钼系催化剂及在轮胎中的应用、日本合成橡胶公司的钴系催化剂及在鞋底等方面的应用、普利司通公司的铬系催化剂、日本住友橡胶工业公司以及UBE公司在轮胎方面的应用专利等。 编辑点评： 截止2009年底，我国顺丁橡胶的生产厂家有9家，总生产能力约为62.5万t／a，约占世界顺丁橡胶总生产能力的1/5，是仅次于美国的世界第二大顺丁橡胶生产国。其中，中国石油化工股份有限公司有5套生产装置；中国石油天然气股份有限公司有3家生产厂。 从消费领域上看，我国顺丁橡胶主要用于轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯等方面，尤其是汽车产业对于轮胎的巨大拉动作用十分明显，随着我国轮胎子午化技术的进一步推进，未来对于顺丁橡胶的需求会稳步增加。 但目前顺丁橡胶产业仍面临着种种困境：首先，随着未来福建石化的5万t/a和四川石化15万t/a顺丁橡胶装置的建设或投产，国内顺丁橡胶的产能将达到创纪录的85万t/a，然而，产能快速提升而下游需求增长缓慢，将导致市场从供不应求快速过渡到目前的供需平衡，乃至将来的供过于求；其次，原料和替代品市场也在很大程度上影响顺丁橡胶的发展，不仅跌宕起伏的原油和丁二烯市场对顺丁橡胶市场价格产生较大影响，天然橡胶、丁苯橡胶的市场与顺丁橡胶市场之间的联系也很密切，每次天然橡胶或丁苯橡胶价格暴涨暴跌都会推动顺丁橡胶价格的陡升陡降，影响了顺丁橡胶行业的平稳发展；再次，下游出口形势不容乐观，各国反倾销措施频频。欧盟今年来不断对中国产皮鞋展开反倾销复审程序，而制鞋业是顺丁橡胶的第二大消费领域，同时美国轮胎特保案对于顺丁橡胶的出口也无疑是雪上加霜。 如何摆脱危机，赢得市场话语权？答案只有一个，那就是加强科技创新，加大顺丁橡胶催化剂的研发，加快产品的更新换代。值得庆幸的是国内一些生产企业已经意识到了这些问题，并已经迈出了坚实的步伐。 中科院长春应化所与锦州石化公司共同研究开发的稀土钕系顺丁橡胶,在万吨级装置上成功实现了规模化工业生产，催化剂技术已达到国际先进水平，可批量提供质量优异的稀土顺丁橡胶产品。稀土顺丁橡胶是继镍系顺丁橡胶工业化之后，又一个实现规模化生产的轮胎橡胶品种，尤其适合于高性能子午线轮胎的制造。汽车制造和高速公路的发展，对汽车轮胎在弹性、抗磨损等方面的要求越来越高，镍系顺丁橡胶的性能已不能适应轮胎工业的发展要求，而采用稀土作为合成顺丁橡胶的催化剂，其生胶强度、粘性、耐磨性等都有所增强；在生产制造过程中，还具有节能、环保、低成本等诸多优点。稀土催化剂合成双烯烃橡胶是我国在20世纪首创的新材料之一，突破了传统的Ziegler-Natta催化剂的定义，开辟了稀土催化剂在高分子合成中的应用范围。此外，中科院长春应化所首次以铁系催化剂成功合成出乙烯基含量大于80％的高乙烯基聚丁二烯橡胶（HV-BR），使我国高性能低成本轮胎橡胶的合成技术和研发能力实现突破，并且新合成路线的溶剂体系和聚合工艺可方便地在现有镍系顺丁橡胶装置上推广。 本文来源：https://www.dywdw.cn/b8fbe61ea300a6c30c229f93.html
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2022-12-10
