氯丁橡膠簡介

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1、氯丁橡膠 1 概述 氯丁橡膠是一個性能優(yōu)良的通用橡膠，但因其成本太高，因而只能限于專用市場。氯丁橡膠是由氯丁二烯乳液聚合生產(chǎn)的，后者是由丁二烯或異戊二烯氯化生產(chǎn)的。在氯丁橡膠的重復單元中，以1，4結(jié)構(gòu)為主。由于分子中有氯存在，因而氯丁橡膠可以抗烴類溶劑溶脹，有較高的抗氧化性和抗臭氧性，并具有阻燃性和耐候性。氯丁橡膠還具有較高的強度和耐老化性。主要的缺點是只有較好的介電性和一般的抗低溫性,而且與競爭的彈性體相比,價格也較高。 氯丁橡膠的產(chǎn)品有干膠形式,也有膠乳形式。干膠形式的氯丁橡膠的主要應用是作耐油、耐熱、阻燃和耐磨損的管、帶、彈性片、柔性裝配和墊片等。膠乳主要作水基粘合劑和手套等膠乳制

2、品。 由于價格和性能的原因,氯丁橡膠的一些應用將不斷地被其它橡膠替代,預計1997年-2002年世界對氯丁橡膠的需求量將下降。 2 國內(nèi)生產(chǎn)狀況 我國有三套氯丁橡膠生產(chǎn)裝置,總能力5萬噸/年以上。這三套裝置分別位于四川省長壽化工廠、山西省化工廠和青島化工廠。 長壽化工廠最早的氯丁膠裝置于１９５８年建成，能力２０００噸／年，后生產(chǎn)能力擴大到１萬噸／年。１９９４年又建成一套1.3萬噸／年生產(chǎn)線，１９８７年從DuPont公司引進一套１萬噸／年冷凍凝聚氯丁橡膠后處理生產(chǎn)線，自行設(shè)計的一套１萬噸／年冷凍凝聚后處理線在１９９８年投入運行。目前全廠綜合生產(chǎn)能力2.3萬噸／年。 山西化工廠１９６５年

3、建成２０００噸／年生產(chǎn)線，目前生產(chǎn)能力已超過２萬噸。 青島化工廠１９６６年建成２５００噸／年生產(chǎn)線，經(jīng)多年技術(shù)改造，生產(chǎn)能力達到８０００噸／年。１９８７年從DuPont公司引進了一套１萬噸／年冷凍凝聚氯丁橡膠后處理線。 ３ 生產(chǎn)工藝概述 氯丁橡膠的生產(chǎn)由丁二烯氯化生產(chǎn)單體2-氯-1,2-丁二烯(氯丁二烯)開始,氯丁二烯通過游離機引發(fā)的乳液聚合生成氯丁橡膠。通用牌號的生產(chǎn)是借助于松香鈉皂在水中乳化氯丁二烯,并用過硫酸鉀或過硫酸氨引發(fā)聚合制得的。聚合溫度保持在40℃。一種系列的氯丁橡膠生產(chǎn)時使用硫來提高力學性能;另一系列用硫醇改性劑提高耐熱性;還有的牌號用二氯丁二烯共聚單體來提高低溫性能。

4、氯丁橡膠主要由1,4加成的反式2-氯-2-亞丁烯鏈節(jié)構(gòu)成。 1992年世界上最大的氯丁橡膠生產(chǎn)公司DuPont改進了丁二烯氯化工藝,被稱之為過去30年以來最有成效的改進,主要是用專利的液相氯化工藝替代了氣相法氯化工藝,減少了有機廢液、廢水達６０％，也去除了餅狀副產(chǎn)品。這項改進提高了安全性，提高了收率，降低了成本，減少了設(shè)備的維修和清理，但目前只有DuPont公司的Ｌaplace一家裝置進行了這樣的改造。據(jù)報道其它的DuPont工廠也在計劃作這樣的改造。 氯丁二烯的生產(chǎn)也可以采用乙炔法,但生產(chǎn)成本明顯高于丁二烯氯化法。 ４ 國內(nèi)需求和需求增長率 １９９３年到１９９９年我國氯丁橡膠的產(chǎn)量

5、、進口量和表觀需求量列于表１。1983年到1998年表觀需求的年均增長率為8.5%。從１９９４年到１９９８年我國氯丁橡膠產(chǎn)量一直保持在２－３萬噸，表觀需求量一直保持在３－4.5萬噸。 表１ 我國氯丁橡膠的產(chǎn)量、進口量．出口量和表觀需求量 產(chǎn)量 進口量 出口量 表觀需求量 1983 1.33 1.33 1984 1.49 1.49 1985 1.69 1.69 1986 1.84 1.84 1987 1.67 0.54 2.21 1988 1.5

6、 0.22 1.72 1989 1.54 0.11 1.65 1990 1.91 0.39 2.3 1991 2.14 0.86 3 1992 2.12 0.56 0.08 2.6 1993 1.78 0.96 2.74 1994 1.98 1.06 0.02 3.02 1995 2.43 1.18 0.11 3.5 1996 2.86 1.14 0.03 3.97 1997 2.83 1.72 0.0

7、6 4.49 1998 2.58 1.58 0.35 3.81 1999 1.94 0.01 ５ 近期價格 1998年我國各地區(qū)氯丁橡膠的平均價格為18000~23000元/噸，1992~1999年各年的平均進口價格見表2和圖2。 表2 我國氯丁橡膠的平均進口價格 /美元/噸 膠 板、片、帶 膠乳 1992 2143 2080 1720 1994 2216 1385 1675 1995 1794 2311 950 1996 1769 1707 145

8、2 1997 1917 1726 1325 1998 2107 1680 1325 1999 2122 1438 1192 ６ 應用分配 我國近年來氯丁橡膠消費分配比例如下：膠粘劑工業(yè)約49%，橡膠工業(yè)（主要用于阻燃輸送帶、傳動帶和膠管等）約33%，電纜工業(yè)和建筑工業(yè)（主要指防水涂料）約18%。我國引進汽車車型的國產(chǎn)化將對氯丁橡膠提出較大的需求。 美國、西歐和日本氯丁橡膠的應用狀況見表3、4、5。從80年代始國外氯丁橡膠的用量就一直在下降，主要受成本和性能兩種因素的影響。價格高主要由生產(chǎn)效率低和廢物處理成本高而造成。性能的限制

9、，如在超過120℃氯丁橡膠就失去回彈性，近年來隨汽車發(fā)動機箱內(nèi)溫度的升高，汽車生產(chǎn)廠更愿意選擇高回彈性極限的PVC-丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠替代氯丁橡膠作一些汽車部件。 表3 美國氯丁橡膠的消費狀況 /kt 年均增長率 /% 1980 1985 1990 1993 1997 2002 1993-1997 1997-2002 機械橡膠制品 20 16 18 20 19 18 -1.3 -1.0 汽車部件 16 16 18 20 18 16 -2.6 -2.0 粘合劑 25 14

10、9 14 13 14 -1.8 1.5 建筑 12 9 7 4 3.8 3.6 -1.3 -1.0 電線電纜 17 9 7 2 2 2 0 0 織物涂層 6 5 5 5 4.6 4.4 -2.0 -1.0 其它 6 6 6 7 7 7 0 0 總量 102 75 70 72 67.4 65 -1.6 -0.7  西歐氯丁橡膠的消費狀況 /kt 汽車應用 粘合劑 工業(yè)制品 電線、電纜 其它* 總量 1985 27 17 16 11 9 80 1986

11、 27 17 17 11 9 81 1987 27 16 17 11 9 80 1988 27 17 17 12 9 82 1989 26 16 18 10 8 78 1990 23 16 16 11 8 74 1991 21 15 17 9 6 68 1992 21 16 15 7 9 68 1993 21 15 14 4 7 61 1994 25 15 17 4 7 68 1995 24 16 16 5 5 66 1996 26 14 13 4

12、 4 61 1997 23 15 17 5 7 67 市場份額 /% 1997 34 23 26 7 10 100 　 　 　 　 　 　 　 　 *包括涂被的織物、膠乳、粘合料、膠乳制品和氯丁橡膠衣物 日本氯丁橡膠應用狀況 /kt 工業(yè)制品 粘合劑 電線、電纜 其它 總量 1985 29 5 2 6 42 1986 30 5 2 6 43 1987 27 5 2 4 38 1988 29 6 2 4 41 1989 23 6 2 4 45 1990 35

13、 6 2 47 1991 36 6 2 5 49 1992 29 6 2 4 41 1993 27 5 2 4 38 1994 26 6 2 4 40 1995 26 6 2 6 40 1996 26 6 2 6 40 1997 26 5 2 6 39 ７ 發(fā)展前景 根據(jù)歷史上需求增長情況,粗略預測2005年我國氯丁橡膠需求量為6萬噸左右。國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)能力5萬噸,考慮到國際上氯丁橡膠的應用在逐漸被其它膠種替代,因而到2005年我國除考慮對老的生產(chǎn)裝置挖潛改造外,不需要再增加新的生產(chǎn)能力。 預測低值 預測高值 平均 1999 4.22 4.60 4.41 2000 4.44 4.83 4.63 2001 4.66 5.08 4.87 2002 4.90 5.37 5.13 2003 5.15 5.66 5.41 2004 5.44 6.07 5.76 2005 5.65 6.22 5.94