三代技术提升国产溶聚丁苯橡胶竞争力

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　　作者：仇国贤  2014年12月31日   来源：中国化工报 

 　　临近年末，从新疆独山子石化公司传来消息：合成技术更新换代让溶聚丁苯橡胶(SSBR)产品应用领域从鞋底、胶管等拓展至高性能绿色轮胎。在国内合成橡胶产业与市场萧条的情况下，独石化溶聚丁苯橡胶装置产销两旺，连续聚合生产线年产量首次达到4万吨，较上年增长80%。

　　2009年，独石化6万吨/年溶聚丁苯橡胶连续装置建成投产，当年仅销售了2000吨溶聚丁苯橡胶，且主要用于生产鞋底、胶管等产品，没有一块产品用在轮胎生产上。在国内3套同类装置转产SBS弹性体的情况下，为了尽快扭转国产溶聚丁苯橡胶的被动局面，石油化工研究院组织科研人员围绕6万吨/年溶聚丁苯连续生产装置达产全销展开了技术攻关。

　　针对独石化1000#连续聚合装置开工不足及轮胎厂家对特种牌号的需求，科研人员开发了抗湿滑性及耐低温性能优异的赛车胎专用料SSBR4035、耐低温SSBR1550、高性能的高端轿车轮胎用星型杂臂集成橡胶SIBR4020等牌号，使中国石油SSBR合成技术由第二代提升到第三代，改进了独石化溶聚丁苯橡胶的产品结构，为下游加工企业制备出具有世界先进水平的轮胎加工材料。

　　今年以来，石化院科研人员运用高性能绿色轮胎胶用分子结构定向设计技术，通过丁二烯-1,2结构调控等，实现不同安全等级、节能等级轮胎用胶的定向设计，开发出具有自主知识产权的雪地胎专用料SSBR1550，解决了通用型SSBR耐低温性能差的技术难题，产品玻璃化温度≤-45℃。

　　为了进一步开发和推广溶聚丁苯橡胶的加工应用技术，石化院又牵头与华北销售和赛轮金宇轮胎联合成立了中国石油合成橡胶新产品试验基地。目前该试验基地新增轮胎用户5家，产品推广和技术服务遍布全国近20家企业，推动国产SSBR的市场占有率由不足10%提高到30%以上。

　　目前，石化院开发的3个新牌号溶聚丁苯橡胶中试产品已在赛轮金宇完成了新型高档轮胎制备试验，并通过欧盟的第三方测试。其中，应用SSBR4035轮胎的抗湿滑性优异，达到欧盟标准的B级，说明SSBR4035特别适用于赛车胎;SSBR1550制备的轮胎滚动阻力由目前的F级提高到C级，集成橡胶SIBR制备轮胎的滚动阻力和抗湿滑性均达到B级。

　　链 接

　　突破轮胎“魔三角”的SSBR

　　溶聚丁苯橡胶具有抗湿滑性好、滚动阻力低等特点，突破了轮胎“魔三角”(低滚动阻力、高耐磨性、高抗湿滑性)，是高性能、绿色轮胎的首选用胶之一。轮胎标签法的实施及国内轮胎产业升级，为SSBR的快速发展提供了机遇，预计SSBR的需求量将快速增长。国外SSBR使用已经成熟，高性能半钢子午胎胎面胶已有80%使用SSBR。国内SSBR品种单一、高端产品主要依赖进口，加之SSBR在高性能轮胎中的加工应用技术缺乏，国产SSBR至今没有在国内轮胎行业得到大规模应用。

　　根据国际合成橡胶生产者协会(IISRP)统计，2013年底全球SSBR的总生产能力已达到144.9万吨，SSBR的生产商主要集中在美国、日本、德国和法国等发达国家，占整个SBR的36.5%～50%。随着对轮胎环保、节能、安全的要求越来越高，未来几年，世界SSBR的年均需求量将以超过10%的速度增长，到2015年，SSBR的总需求量预计将超过200万吨，开发利用前景广阔。

　　SSBR生产技术演进

　　第一代产品是Phillips和Firestone公司20世纪60年代开发的，产品的回弹性、耐磨性以及滞后损失性能均优于乳聚丁苯，但加工性能及抗湿滑性能不佳。

　　第二代产品通过对分子链端改性、调整乙烯基含量和序列分布，改善了SSBR的综合性能，滚动阻力明显降低，抗湿滑性能和耐磨性显著提高，加工性能得到改善，具有代表性的是荷兰Shell公司开发的全天候子午胎用改性SSBR。

　　第三代SSBR被视作一个广义概念，其本质是运用集成橡胶的理念，通过分子设计和链结构的优化组合，最大限度地提高橡胶的综合性能。一是在大分子链中引入异戊二烯链段制成的苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚橡胶(SIBR)、二是含有渐变式序列结构分布的嵌段型SSBR。第三代产品同时满足了轮胎胎面胶耐低温、抗湿滑及安全性能的要求。