合成橡胶：技术创新是王道

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   一、今年以来，由于国内化工市场持续低迷，丁苯橡胶产品价格大幅度下滑，各个企业打响了丁苯橡胶质量攻坚战。图为兰州石化合成橡胶厂丁苯橡胶装置岗位员工在检查合成橡胶产品质量。 (本报记者 仇国贤 摄)

　　10月24日，经过数月几轮磋商的中国国标委调整复合胶标准之事终于在海口基本定调，即新的复合胶标准要求生胶含量不得高于88%，非胶混合物为12%。此标准一出，无疑会使天然橡胶进口受阻，刺激合成橡胶需求增加，这对于合成橡胶行业来说是利好;但也有观点指出，合成橡胶行业过剩严重，不会从根本上受到此政策的影响。无论外界环境如何变化，当前合成橡胶生产企业“压力山大”都是不争的事实。合成橡胶行业面临着哪些压力?应当如何自练内功来改变现状?中国化工报记者进行了采访。
 

　　生产企业压力大
 

　　“我国的合成橡胶装置能力从2009年的250万吨扩张至2013年的489万吨，增长近100%，这样的扩张速度导致了当前产能结构性过剩，开工率不足，装置停工降负较为普遍,生产企业压力很大。”上海华谊集团副总裁魏建华表示。
 

　　有这样感觉的，并不止魏建华一个人，数据可以佐证他的感受。数据显示，2008年之后，国内合成橡胶产能出现井喷式增长。但市场需求并没有相应的快速增长。当前多数合成橡胶装置平均开工率不足60%，价格也大幅度下降。但未来两年，中国还将有百万吨合成橡胶新增产能要投产。比如，今年我国合成橡胶的新增能力就高达74万吨，预计到年底总产能将达到580万吨左右。其中，产能增加最多的是丁基橡胶，将有5套装置建成投产，新增将达到27万吨，至年末能力将达到44万吨/年，国内供应也将大大过剩，有业内人士预计丁基橡胶将可能步顺丁橡胶后尘，装置利用率大幅降低;其次是丁苯橡胶和顺丁橡胶，分别为18万吨和13万吨，继去年顺丁橡胶能力超过丁苯橡胶之后，今年顺丁橡胶仍为国内产能最大的胶种，其供应压力也将最大。
 

　　而据中国化工报记者了解，近几年新建的合成橡胶装置，除了异戊橡胶采用新技术外，其余胶种的装置基本上仍采用上世纪八九十年代的传统技术。特别是国内近年新增的丁二烯橡胶、丁苯橡胶基本上是国内原装置的简单放大和工艺拷贝，在技术上并没有形成新的突破和技术，也没有开发出新的工艺技术和新品种。传统技术相对落后，能耗、物耗等经济技术指标偏高，在市场上明显缺乏竞争力。
 

　　以溶聚丁苯橡胶为例，在国外厂商控制乳聚丁苯产能，对溶聚丁苯橡胶装置进行改扩建的时候，国内史上最大规模的乳聚丁苯橡胶建设的“潘多拉”盒子已经打开。中国化工报记者从中国石油华北化工销售公司了解到，目前，国内丁苯橡胶市场是冰火两重天：一方面是乳聚丁苯橡胶受产能严重过剩，同质化竞争空前激烈;一方面是溶聚丁苯橡胶做为高档和专用轮胎的生产原料是市场上“抢手货”，国内面临的主要问题是基础牌号多，产品的层次化和系列化不够，在无法满足市场需求的情况下，还需要从国外进口。
 

　　“这些情况都说明了随着国民经济的调整和严重的产能过剩，使得我国合成橡胶产品的价格大幅度回落，主要胶种的最大降幅达到25%以上。行业利润率大幅下降，装置停工、降负荷现象较为普遍，整个合成橡胶行业步入周期低谷。但就在国产合成橡胶赔本赚吆喝“时候，进口的高档和特种合成橡胶却并没有减少。”业内人士指出。
 

　　“现在有一些煤化工和民营化工企业，过去没有从事合成橡胶生产的经验，为了抢占市场，也没有对市场进行深入的调研，只是看到了合成橡胶产业前些年的好日子，没有从未来发展的高度通盘考虑装置的整体技术水平和市场前景，一味追求短期效益，盲目投资，造成现阶段我国合成橡胶产业同质化竞争严峻，产能严重过剩。”兰州石化公司合成橡胶厂丁苯橡胶车间综合组长李金山这样告诉中国化工报记者。
 

　　另外，天然胶供应量的增幅高于市场消费量的增长，也是合成橡胶价格大幅回落，给企业经济效益造成严峻考验的重要因素。
 

　　合成橡胶质量不高的现状也影响了我国橡胶制品的发展。中国橡胶工业协会秘书长徐文英指出，我国橡胶制品出口价格水平低，而橡胶制品单位进口平均价格是出口平均价格的2倍以上。这表明，在一些高附加值产品方面，我国还没有掌握关键的高、精、尖技术，只能依靠进口来满足国内需求。当然这也对我国橡胶行业提高产品科技含量和附加值提出了更高的要求，必须作为着力解决的主要工作持之以恒做下去。
 

　　二、全球工业研究公司(Global Industry Analysts)最新发布的报告称，由于工业橡胶制品、黏合剂和汽车等行业需求不断增长，2017年全球氯丁橡胶市场需求将达44.53万吨，特别是亚太和拉美地区等发展中市场的需求将强劲增长。图为山西合成橡胶集团氯丁橡胶生产线。 (石少军 摄)

　　创新能力待提高
 

　　中国化工报记者登陆中国专利网检索后发现，我国合成橡胶的研发和专利技术形成在时间上较国外晚很多，进入21世纪后，专利技术的发展才真正步入快车道。而从国外专利发展趋势看，世界合成橡胶技术已经进入发展相对平稳、技术相对成熟的时期，无论是从基础研究水平、技术创新点的形成、还是领域专利布局，对我国合成橡胶技术的自主化开发均形成很强的制约和阻碍。
 

　　我国在合成橡胶领域整体自主创新能力不强，5大胶种每年的专利申请量只有数十项，5大胶种的技术创新主体缺乏，国内排名前十位的申请人中，除丁腈橡胶外其他四个胶种国外申请人均占据半壁江山，亟待提升自主创新能力。
 

　　甘肃省石化协会行业指导处陈金城副处长分析说：“由于我们的技术薄弱，技术积累不够，自主创新能力有待提高，丁基橡胶等胶种面对国民经济和市场的巨大需求，国家不得以只能将引进技术当作突破口，希望通过技术引进提升我国在这些领域的自主开发和产品生产能力，这导致了我国在该领域的技术创新以生产技术的优化和改进为主，形成的多是外围技术和专利。而国外已将技术开发的重点从关键技术和成套技术的研发转向合成橡胶应用型技术开发上来。”
 

　　以丁基橡胶为例，我国规模化生产与欧美发达国家相比，从时间上说晚了半个多世纪;从技术上来说我国企业在技术基本上没有什么储备，且技术开发重视不够。虽然国内企业引进了国外技术，建设了一批生产装置，但这些装置的整体技术水平只处于世界一般水平而已。受生产技术和科研开发的制约，我国所生产的丁基橡胶的整体性能也只能居于世界的中低端水平。为了让产品质量达到欧美国家的标准，具备与全球知名企业竞争的能力，购买国外进口的合成橡胶高端原材料就成为国内很多下游加工企业的无奈之举。
 

　　其实，国内合成橡胶的性能不足和缺陷可以通过配方加以调整。比如，使用国产溶聚丁苯橡胶生产高档轮胎，要想达到低滚阻的特殊要求，可以通过加入定量的新型硅烷偶联剂来实现。“对于日渐过剩的产能而言，目前国内合成橡胶产业的出路必须依靠自主创新，技术上的升级换代已迫在眉睫。”中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心从事合成橡胶技术研发多年的高级工程师徐典宏这样告诉中国化工报记者。
 

　　下游企业升级快
 

　　“虽然当前国内的合成橡胶技术大部分还比较落后，但轮胎等下游产品的升级加速，已经倒逼合成橡胶技术升级。国内一些较大的合成橡胶生产企业正在主动引进、吸收、创新一些新的产品，来尽快适市场的需求。”业内人士这样指出。
 

　　近几年欧盟轮胎标签法的实施，使得一些轮胎企业停掉了落后产品生产线，大力发展适合国外市场的绿色环保轮胎，绿色轮胎产业化的进程明显加快了。
 

　　青岛双星就是轮胎行业中转型升级中的一员。今年3月份。青岛双星发布公告，拟定增总额不超过人民币9亿元，用于建设双星环保搬迁转型升级绿色轮胎智能化示范基地。该基地预计2017年底将陆续竣工，主要包括建设年产高性能子午线轿车胎1000万套、高性能子午线卡客车胎500万套的项目和自动化橡塑机械1300台套/年、自动化铸造机械600台/年的设备制造项目。
 

　　此外，风神股份也表示，在轮胎生产方面，公司将持续推进绿色轮胎等环保理念和技术，引入类丰田6的精益化管理模式等。而赛轮股份也在积极推荐轮胎项目建设，今年上半年赛轮股份就通过定增的方式为子公司金宇实业新增添一条年产1500万条大轮辋高性能半钢子午胎项目。

国家今年出台的《绿色轮胎技术规范》明确提出除了对绿色轮胎提出了产品性能要求外，还对原材料的使用提出了要求，自2015年1月起，国内生产的所有子午胎配方中不应使用、所有进口轮胎中不应含有的高芳油、防老剂D、促进剂NOBS，其中包括充油丁苯胶1712所用高芳烃油进行了明确的规定。
 

　　据中国化工报记者了解，轮胎企业的大动作、政策的出台使得对环保类、高性能类合成橡胶的需求增长。这样的压力下，特别是在环保合成橡胶方面，在骨干生产和加工企业的引领下，一些大型合成橡胶生产企业纷纷与科研院所合作，通过技术进步开发出一系列的环保合成橡胶。
 

　　兰州石化瞄准这一市场新动态，加快环保橡胶系列牌号产品的研制和工业化试生产步伐。环保型丁腈橡胶产品NBR2907E主要用于生产橡胶发泡材料制品，制品涉及健身器材、童车护套、坐垫等。NBR2907E环保型丁腈橡胶是继NBR3305E环保型丁腈橡胶新产品工业化生产不到半年时间内的又一次工业化生产，为兰州石化丁腈橡胶产品的市场推广扩大了品牌影响力，也为下游市场提供了新的优质橡胶制品原料，很受市场欢迎。“是技术创新使企业冲出了价格战的泥潭”，说起这些李金山的眼睛里闪亮着兴奋的光。他认为，作为下游加工产业主要原材料的合成橡胶生产企业，只有努力提高自主创新能力，开发出市场急需关键和成套技术，不断提高我国合成橡胶的质量、品种和档次，这才是解决我国橡胶产业面临的结构性问题的解决之道。
 

　　“与煤化工的成本优势相比，采用石油化工工艺路线的合成橡胶生产企业，特别是老企业它们具有一定的生产经验和技术积累。未来国内的合成橡胶市场，通过残酷的市场竞争，市场必然会向品牌知名度高、创新能力强、具有成本优势的企业集中。科学技术的特点就是不停地向前发展，这也为我们弯道超越提供了一个宝贵的战略机遇，随着绿色技术的日益成熟，国内合成橡胶行业必然会在市场的竞争中，逐步解决我们现在面临的质量、品种、效益问题。”中国石油合成橡胶领域的高级技术专家梁滔表达了他的看法。

三、下游轮胎企业转型升级加快他们对合成橡胶的性能有着越来越高的要求。图为科研人员正在对合成橡胶样品进行机械物理性能测试。 (本报记者 仇国贤 摄)

背景资料

合成橡胶全球专利情况
 

　　溶聚丁苯橡胶：

　　全球溶聚丁苯橡胶领域的专利高度集中，研发和技术创新主要集中在日本和美国，这两个美国的专利申请量占全球总申请量的70%以上，在溶聚丁苯橡胶聚合领域也是如此。
 

　　日本在溶聚丁苯橡胶领域的专利申请量排名第一，占该领域全球总申请量的30%以上。普利司通、旭化成、住友和横滨橡胶等跨国公司发展势头强劲，直接带动了日本合成橡胶产业的发展。美国的专利申请量排名世界第二，占该领域全球总申请量的三分之一，美国是最早成功开发溶聚丁苯橡胶并将其工业化的国家，在研发领域投入很多。
 

　　德国的专利申请量排名世界第三，中国仅次于德国，排名世界第四。 

 
异戊橡胶：

　　20世纪50年代，因为异戊橡胶的成功合成，其专利申请开始出现。数据显示，日本、美国、德国、俄罗斯和中国在异戊橡胶总体和聚合领域的专利申请量分别列全球前五位。其中，日本在异戊橡胶领域的申请量占到一半。日本申请人不仅仅重视异戊橡胶的加工和应用，在异戊橡胶合成技术方面的研究也比较多。

　　全球异戊橡胶生产和消费量最大的国家俄罗斯由于地理位置无法生产天然橡胶，其异戊橡胶工业主要是替代天然橡胶。中国的异戊橡胶工业化自2010年才开始，现阶段还难以进入高端技术竞争激烈的日本和欧美市场。 
 
 丁基橡胶：

　　丁基橡胶领域专利申请在20世纪末实现井喷式发展，年申请量突破400件，并在近10年中保持了数量相对稳定，年专利申请量基本保持了400件以上。丁基橡胶聚合领域的发展趋势与丁基橡胶领域的总趋势大致相同，也是在20世纪末申请量开始大幅递增，尤其在近几年申请量出现下滑，表明全球丁基橡胶聚合专利布局趋于完成。 
 
丁腈橡胶：

　　丁腈橡胶领域专利申请始于1952年，在之后的10年间，相关专利申请零星出现。在20世纪60年代，丁腈橡胶进入高速发展阶段，年申请量突破100件，随后的几十年中申请量逐年攀升。丁腈橡胶领域在1990年申请量达到最高，479件。20世纪末，丁腈橡胶的申请量开始出现下滑，经过短暂调整后又迅速恢复了快速增长。2000年其申请量开始突破500件，并基本保持逐年攀升的态势。丁腈橡胶聚合领域在2002年左右达到最高峰，近几年申请量出现了下滑，这表明表明全球丁腈橡胶聚合专利布局趋于完成。 
 
氟橡胶：

　　氟橡胶自诞生至今只有半个世纪左右，而氟橡胶聚合、加工、应用技术发展相当迅速。20世纪50年代到70年代，氟橡胶的专利申请较为缓慢，由于当时全球处于冷战时期的军备竞赛，氟橡胶初期多用于航空、航天、坦克等国防尖端领域，尽管氟橡胶发展迅速，但多为产量上的扩张，且由于技术多为保密状态，每年的专利申请量基本不超过50件。

　　从80年代到90年代末，此阶段氟橡胶应用的专利申请量增长速度明显快于聚合方面专利申请量，氟橡胶的应用也从军工向民用拓展。进入21世纪，氟橡胶的专利申请量增长迅速，中国的快速进步尤为明显，氟橡胶在中国广泛应用于汽车工业、石油化工、航天航空领域，市场需求很大。