- 溶聚丁苯胶：业界专家华山论剑
- 时间: 2004-11-19 08:48:36 作者: 中橡网 来源: 中国化工报 点击：
- 合成胶有50％用于轮胎工业。汽车和轮胎工业技术进步，直接影响合成胶技术的发展方向。
从斜交胎到子午胎，再到高性能轮胎和绿色轮胎，轮胎工业对合成胶的性能提出了越来越高的要求，既要求有低的滚动阻力（有利于轮胎节能），又要求有很好的抗湿滑性能（保证车辆行驶安全），还要求有很好的耐磨和其他综合性能。而目前大量使用的乳聚丁苯胶、顺丁胶和天然胶等品种都只能满足其中部分要求。
乳聚丁苯胶综合物性优良，质量稳定，且加工性能、硫化胶物性和使用性能均接近天然胶，而其抗湿滑性能远胜于顺丁胶，耐热、耐磨、耐老化、抗湿滑性能优于天然胶，易于塑炼加工，因此常与天然胶掺混或单独使用，是合成胶中产量最高、消耗量最大的品种，其中约2／3用于轮胎生产。
但乳聚丁苯胶由于滚动阻力大，生胶强度和粘接性能都低于天然胶，因此在高性能轮胎中的使用比例有所下降。这也使其在发达国家中产能过剩。
采用阴离子溶液聚合技术合成的溶聚丁苯胶与乳聚丁苯胶相比，其聚合物性能有更多的可调性，不但可调节其苯乙烯结合量，还可以调节丁二烯单元微观结构和苯乙烯单元序列分布，从而使溶聚丁苯胶在滚动阻力、抗湿滑、磨耗、牵引力之间建立最佳平衡有了可能。发达国家开发的第二代和第三代溶聚丁苯胶，其滚动阻力比乳聚丁苯胶低20％～30％，湿抓着力和耐磨耗性能分别提高3％和10％，因此成为高性能轮胎胎面用胶的主要胶种之一。
但溶聚丁苯胶的生产成本比乳聚丁苯胶高17％，而且各生产商所生产的产品之间尚无很好的互换性，因此即使在发达国家，轮胎生产商目前也只是把溶聚丁苯胶的使用限制在乳聚丁苯胶不能满足要求的产品方面。
以欧洲为例，轿车子午胎胎面用胶并不是全部采用溶聚丁苯胶，而是按轮胎级别采用不同的胶种：S级（180千米～190千米／时）及更低速度的轮胎胎面用胶几乎只采用充油乳聚丁苯胶和少量顺丁胶，因其性能已能满足要求而且价格便宜；H级（210千米／时）轮胎胎面则采用充油乳聚丁苯胶SBR1712和SBR1721并用，后者苯乙烯含量为40％；V级和Z级（240千米／时及以上）即高性能轮胎才采用溶聚丁苯胶、乙烯基聚丁二烯橡胶等高性能合成胶。
国外已建成溶聚丁苯胶生产装置的规模，除了极少数公司达到10万吨／年外，大部分仅为2万～5万吨／年，有的是既可生产溶聚丁苯胶、又可生产SBS和聚丁二烯橡胶的柔性装置，其中溶聚丁苯胶产能与同一公司乳聚丁苯胶生产装置的规模相差甚远。如日本最大的合成橡胶公司JSR开发了性能很好的溶聚丁苯胶SL系列，但其产能仅2．5万吨／年，而其乳聚丁苯胶产能为22万吨／年；美国固特异公司开发的第三代溶聚丁苯胶（SIBR），产能为5万吨／年，而其乳聚丁苯胶产能为28．5万吨／年。这表明，即使是性能最好的溶聚丁苯胶，其应用市场在目前还有一定限度。而乳聚丁苯胶虽然在性能上满足不了高性能轮胎的要求，但在大量销售的普通子午胎中还是有很大的市场。
西欧、北美和日本均已完成轮胎的子午化，而且正迅速向高性能、绿色和智能化方向发展，环保要求远较我国严格，道路水平、车速远高于我国，美国还实行不断强化的汽车节能法规，强制汽车必须采用节能型合成胶。在这样的背景下，其溶聚丁苯胶产能只占丁苯胶总产能的18％～20％，消费量占丁苯胶总消费量的25％～30％。
我国至2003年轮胎子午化率仅48％，而且主要由轿车胎构成，但目前轿车胎用胶仅占轮胎总用胶量的10％左右。我国环保要求还远没有达到发达国家水平，对汽车节能的法规还很不完善，高速公路虽然发展很快，但同时还存在31万千米的三级公路、80万千米的四级公路和36万千米的等外公路，因此轮胎的使用条件远比发达国家复杂。我国目前的车速绝大部分都在180千米／时以下，乳聚丁苯胶已能满足要求。目前我国现有6万吨溶聚丁苯胶年产能力，其中3万吨采用进口技术生产，但实际由于市场原因每年只生产不到1万吨。
笔者认为，我国近期再新建20万吨／年溶聚丁苯胶生产装置要慎重。如果上述能力形成，我国溶聚丁苯胶在2010年的产能将达到25万吨，而届时丁苯胶需求量为70万吨，产能为77万吨，溶聚丁苯胶的产能将占丁苯胶总产能的34％，占消费量的37％，将超过美国、西欧和日本。然而，根据我国的条件不可能有这样大的需求量，其结果将使新建装置不能发挥应有作用。
溶聚丁苯胶不能完全取代乳聚丁苯胶，两者的比例应随着高速公路和高性能汽车及高性能轮胎的发展、环保和节能要求的加强而不断调整。