中国热点化工产品市场分析205
特种橡胶及弹性体迎来崭新明天
——“2008特种橡胶及热塑性弹性体市场及应用技术研讨会”专题
□ 本刊记者 任芳
汽车、电子、建筑、医疗等产品的高科技化已使橡胶材料的发展发生了根本变化,许多通用橡胶正在被高性能
的特种橡胶及热塑性弹性体所代替。汽车产品对安全性、环保性和舒适性的要求日益提升,橡胶制品如何在耐油、
耐高温性能上取得突破?如何提高车辆的安全性和使用寿命?建筑、医用、电子电器等下游领域对高性能材料的需
求日益攀升,橡胶材料如何把握进军高端市场良机脱颖而出?在“2008特种橡胶及热塑性弹性体市场及应用技术
研讨会”上,业界众多专家、学者、企业代表将对相关产品的市场现状、需求预测、应用进展和技术难题等方面的
进行深入交流探讨,对行业在现代工业领域的重要作用和发展方向做进一步了解……
汽配应用日新月异
1. 氟橡胶(FKM)
FKM在许多工业领域中有着重要应用,以汽车工业为最(所占总耗胶量比例>60%)。2007年我国汽车工业消耗
FKM约4000t,预计2010年将达到6000~8000t。
用FKM制备的密封材料主要用于汽车的燃烧系统元件(如燃料管线软管、过滤器垫圈、燃料喷射密封和泵密封)、
发动机部件(如阀杆密封、汽缸衬里密封、曲轴密封)、排放系统(如密封和隔膜)和传动密封等。此外,燃油胶
管的内胶层也已逐步用FKM代替了NBR。
环保法规对汽车排放物日益严格的要求推动了FKM的使用,目前这一影响因素在美国更为明显。加利福尼亚洲
空气资源局的《LEV Ⅱ》条例促使汽车燃料系统的密封和发动机的衬垫改用FKM,杜邦-陶氏弹性体公司已用FKM
替代了原来的硅橡胶吸气式发动机垫片。
2. 氢化丁腈橡胶(HNBR)
汽车、石油、电缆、核工业等领域对优异的耐油和耐高温性能的橡胶材料需求不断提高,HNBR的需求量也随
之越来越大。
目前汽车工业采用的CR同步带在高温工况(150℃)下使用寿命较短,将被HNBR逐步替代。HNBR同步带的工
作寿命一般可达10~15万km,是CR的2~4倍。采用ZMA增强的过氧化物硫化HNBR/芳纶纤维同步带寿命已达24
万km,接近所谓“与发动机同寿命”的目标。
此外,HNBR耐新型致冷剂R-134a性能优良,适用于汽车制冷系统的密封件和空调胶管。随着汽车发动机工作
温度不断增加(已由120℃升至150℃),HNBR作为新一代发动机减振悬置用新型橡胶材料已开始步入市场。
目前世界HNBR总产能为2.2万t/a,其中日本瑞翁公司1.2万t/a,拜耳公司1.0万t/a,远远满足不了急剧
增长的需求。由于HNBR生产需使用价格昂贵的催化剂,技术难度大,设备要求高,产品价格一直居高不下,制约
着产业快速发展。
3. 三元乙丙橡胶(EPDM)/硅橡胶
EPDM与聚丙烯(PP)的改性材料可用于制造汽车方向盘、保险杠、仪表盘、挡泥板、空气导管、汽车风扇、
散热格栅及各种管件等。预计2010年汽车领域对EPDM的总消耗量将达到9.23万t。
硅橡胶性能优越,但长期以来价格居高不下。随着我国十几套大型有机硅单体装置的相继投产,硅氧烷的价格
将有一定的下降空间,硅橡胶的成本也会有所降低。目前,硅橡胶价格已经低于EPDM,预计未来将低于天然橡胶
等大宗通用橡胶,其在车用领域的覆盖面将日益广泛,用量也会大幅增加。
4. 丙烯酸酯橡胶(ACM)
ACM具有良好的耐高温、耐油性能,主要应用领域是汽车用橡胶制品,如曲轴油封、动力转向泵密封、传动泵
密封、动力转向胶管和175℃级散热器胶管等,此外,在无卤低烟阻燃电缆护套方面也有很好的应用前景。此外,
与FKM或NBR共混,也是ACM应用的发展方向之一。通过与FKM共混可以在保持一定耐热、耐油性的同时,降低成
本;与NBR共混可以提高NBR的耐油性、耐热性和耐臭氧性。
但是,随着汽车排放标准的升级,ACM正受到FKM的冲击。国内的汽车阀杆油封已完全被FKM替代,ACM在汽
配市场面临萎缩的困境。
5. 氯醚橡胶
氯醚橡胶主要用于汽车密封、油田机械及军工产品等特殊用途制品领域,其中以其优异的耐高低温性和耐化学
稳定性在汽车配件中有着重要应用,例如燃油软管(包括油路软管、加油软管、泄油软管、燃油蒸气软管等)、与
燃油和含油蒸气接触的空气软管(发射控制软管)、吸气软管(通风管)、空气制动软管、膜片、密封件以及其他工
业橡胶制品(如液化天然气软管、煤气表薄膜、耐油减振件和导电橡胶等)领域。
国外氯醚橡胶在汽车领域的应用占其消费量的70%,相比而言,我国在此领域的消耗比例较低,氯醚橡胶在我
国汽车领域中还具有发展潜力。
6. 乙烯-醋酸乙烯橡胶(EVM)
EVM在电缆和汽车配件上的应用前景均被看好。在电缆方面,EVM主要用于生产低烟无卤电缆、交联聚乙烯电
缆用易剥离半导体电屏蔽层;在汽车工业领域,EVM的产品包括密封件、注射模压件、尾气胶管、动力转向胶管等。
EVM可与多种橡胶并用,以改进橡胶制品的物理性能和加工性能。其中,HNBR/EVM共混胶,在保持HNBR的强
度和耐油性水平下,耐热性能提高、胶料流动性改善,而且成本也有所降低,已作为耐高温油封在市场上销售。
7. 氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)
近几年,我国CSM产量基本保持稳定,进口量小幅波动,市场需求变化不大,但表现消费量呈逐年下降态势,
总体已出现负增长。随着中国石油吉林石化公司CSM装置的关停,2008年起国内CSM市场将全部依赖进口。
目前全球CSM消费主要集中在建筑材料、汽车零部件、电线电缆及工业制品四大应用领域,消费量所占比例分
别为30%、25%、118%及17%。
8. 热塑性弹性体(TPE)
近年来,节能环保的TPE材料用量增长非常快,一些原使用氯丁橡胶(CR)、EPDM制造的橡胶部件已经或正在
改用TPE。全球对TPE的需求年增长率为6.4%,预计20l1年将达350万t。虽然美国仍是世界上某些TPE产品(如
烯烃类TPE)的主要生产国,但我国TPE在世界市场所占份额在2011年将会增长到约35%,届时将成为世界最大的
TPE生产国。
非车用领域崭露头角
特种橡胶还可应用到许多新的特殊工业部门,如电子行业的大容量电容器导电膜片、造纸胶辊胶料以及抛光胶
板、医用人体器官替代材料等。
1. 建筑防水
EPDM是目前使用性能最优异的卷材之一,广泛用于房屋、桥梁、隧道、水库、堤坝等的防水工程。目前,常
熟三恒建材有限公司、上海长宁橡胶制品厂、北京卡莱尔公司、上海隧道工程公司等都拥有先进的大规模乙丙橡胶
卷材生产线。我国每年需EPDM防水卷材约900万m2,高档次产品绝大部分依靠进口。2008年,防水卷材领域对
EPDM的需求量约为1.2万t,预计2010年将达到1.4万t。
2. 现代医学
硅橡胶具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、对人体组织的反应小等特点,成为医用高分子中最为典型的橡胶
材料,在器官或组织代用品、药物缓释体系、医用器械等生物工程领域具有难以比拟的重要作用。
医用硅胶管是硅橡胶制品中发展最快、用途最广的产品,其发展趋势是微型、薄壁、多腔,一管多功能,如既
能抽样检测,又能灌洗、输液等。
此外,TPE在注射器、医用针等医疗器械行业也有着举足轻重的作用。目前医用可生物降解聚氨酯材料的研究
取得了实质性进展。新型聚氨酯弹性体(TPU)可用于人体外围神经细胞再生。
3. 电线电缆
与普通缘绝材料的电线、电缆相比,硅橡胶电线、电缆可长期在150~200℃高温下工作,并能承受90%的电流
超载。外包玻璃纤维织物套的硅橡胶绝缘电缆,即使当其绝缘体完全烧毁后仍能正常工作。
EPDM也具有优异的电绝缘性能及耐臭氧、耐火、耐候、防老化性,广泛用作电力电缆、矿用电缆、军用舰艇
的电线电缆、X射线直流电压电缆、原子能装置用电线电缆等高温高压领域。在工业发达国家,家用电器和办公设
备的耐热部分也已采用EPDM作为电线电缆的绝缘材料。此外,EPDM具有较高的填料和油类填充性,可以填充导电
炭黑或其他材料,制备导电或半导电橡胶。
新型的软质热塑性聚氨酯(TPU)在抗磨电线和电缆以及管材行业也颇具竞争力,它可与软质PVC共混,以增
加其抗张及撕裂强度,提高耐磨性。目前已被用于真空吸尘器软管中,并且在覆盖、污泥和液体传送等用的软管行
业中也有极广泛的应用前景。
4. 电子电器
导电硅橡胶可用作各种电子电器设备的导电连接件,它能紧密与接点接触面贴合,使可靠性和使用寿命大大增
加。目前导电硅橡胶已广泛用于制造各种电子计算机、电视机、传真机、电话机及电子游戏机遥控器按健等领域。
其在微波管法兰密封和屏蔽,不仅可满足气压密封,还防止微波传输泄漏。
[编后]特种橡胶及热塑性弹性体作为朝阳产业,市场容量正在快速增长,但由于国内应用加工技术的限制,国
产产品主要用于各类中低档配件及设备的生产,而技术、质量、生产效率要求较高的曲轴油封、燃油管等市场都被
国外巨头所控制,加上汽车业采用召回制度所产生的巨大的技术、成本风险致使原配件市场很少直接使用国产橡胶。
但同时,面对其他新兴的工业及民用领域的新需求,特种橡胶及热塑性弹性体产业的新技术、新产品开发也备受瞩
目,市场前景将更加广阔。提高现有生产企业技术水平和产品质量已刻不容缓,行业呼唤加速高性能新产品开发与
应用研究,带领企业进入新车等高级终端市场,改变过去单纯扩大生产规模和在低端产品竞争上大打价格战的尴尬
局面。相信在“2008特种橡胶及热塑性弹性体市场及应用技术研讨会”的推动下,行业将进一步加强技术创新和
产品开发应用研究,特种橡胶及热塑性弹性体产业将迎来新辉煌。
