科技进步助推橡胶助剂产业升级
□ 国家橡胶助剂工程技术研究中心 杜孟成
近年来,子午线轮胎的大规模生产带动了我国橡胶助剂产业的发展,同时也对环保型高效助剂应用提出了更高
的要求。目前我国橡胶助剂业虽产能快速增长,但很多企业技术不完善,缺乏“三废”治理设备,环保欠账太多。
橡胶助剂产业将面临产品升级和技术升级的重大转机。
市场需求稳步增长
我国现有橡胶助剂生产企业约200家,总产能超过100万t/a,其中产值过亿元的企业25家。近年,我国子
午线轮胎原材料国产化取得了显著成效,带动了橡胶助剂业高速发展,产品品种与质量大幅提高。2007年,我国
橡胶助剂总产量47.0万t(见表1),同比增长20.8%,其中防老剂13.5万t,同比增长19.47%;促进剂19.5万t,
同比增长18.97%。各大类产品的产量和质量已基本满足要求,部分品种甚至居于世界领先水平,如山东阳谷华泰
化工有限公司的防焦剂CTP和促进剂NS、山东圣奥化工有限公司的防老剂4020、南京曙光化工公司的偶联剂Si-69、
山东单县化工有限公司的促进剂系列产品、天津有机一厂的促进剂系列产品、天津拉渤公司的防老剂RD等。
预计2008~2010年,我国橡胶助剂市场年均增速可达9%,远远超过全球3.8%的增速。到2010年,国内橡胶
助剂需求量将达33万t(包括不溶性硫磺),其中促进剂12万t、防老剂12万t、加工助剂和功能型助剂9万t
(包括不溶性硫磺)。国内产橡胶助剂基本能够自足,但无毒、高效橡胶品种需求旺盛,将会刺激相关助剂品种的
生产。
表1 2002~2007年我国橡胶助剂产量 万t
产品名称 2002 2003 2004 2005 2006 2007
防4020 0.92 0.95 1.88 2.37 3.63 5.06
防4010NA 1.08 1.25 1.52 1.29 1.63 1.90
防RD 1.36 1.90 2.18 3.47 4.67 4.98
防BLE 0.23 0.26 0.27 0.23 0.01 0.15
防A 0.18 0.18 0.17 0.13 0.32 0.10
防D 0.08 0.08 0.11 0.12 0.29 0.08
酚类及其他 0.25 1.63 0.82 0.65 0.75 1.23
防老剂合计 4.10 6.25 6.95 8.26 11.30 13.50
促M 1.78 2.14 2.61 2.86 2.73 2.88
DM 1.40 1.33 1.76 2.20 2.68 2.98
CZ 1.01 1.38 1.82 2.81 3.11 3.69
NOBS 0.58 0.56 0.61 0.95 1.09 0.60
NS 0.35 0.38 0.72 1.40 2.51 4.22
DZ — — — 0.55 0.47 0.98
D 0.25 0.98 0.09 0.58 0.83 0.95
TMTD 0.45 0.58 0.76 1.05 1.10 1.20
其他 0.78 1.00 0.93 1.40 1.87 2.00
促进剂合计 6.60 8.35 9.30 13.80 16.39 19.50
不溶性硫磺 1.63 1.12 1.80 1.72 2.33 2.50
加工助剂和其他 5.67 4.88 6.55 6.02 8.90 11.50
总计 18.00 20.60 24.60 29.80 38.90 47.00
生产工艺和产品绿色化势在必行
1. 推行清洁化生产及绿色工艺
当前,国内清洁生产、环保工艺相对落后,企业面临严峻考验,环保与安全生产已成为制约我国橡胶助剂行业
发展最大的瓶颈。如间苯二酚、次磺酰胺类促进剂的重要原材料——促进剂M等产品的生产工艺均存在严重的废水、
废渣污染环境的问题等。
①加快清洁生产工艺的研发和产业化,从生产源头降低污染 国家科技部已将发展绿色橡胶助剂列入科技型中
小企业创新基金项目指南。企业应积极争取国家创新基金项目支持,积极申请发改委给予高新技术示范项目支持。
此外,可关注国外即将过期的专利,也有利于相关技术的革新。当前如硝基苯还原法生产促进剂M(减少剧毒硫化
氢的副产量)、二异丙苯氧化法制备间苯二酚(减少废料及反应步骤)、无水一步法生产不溶性硫磺(不使用有机溶
剂)、不水洗制备次磺酰胺类和秋兰姆类促进剂(无废料)、应用相转移催化剂生产硅烷偶联剂(溶剂可回收、工艺
简化)、制备烷基酚醛增粘树脂和补强树脂的无溶剂化工艺等,都是目前清洁生产工艺开发的重点项目。
②推广新型催化剂(特别是相转移催化剂)、溶剂无毒绿色化(用水代替有机溶剂)以及一步合成法等新工艺
在橡胶助剂生产中的应用,从而减少污染、降低辅助原料的使用。
③实施中间体-助剂产业链战略 促进剂品种中,次磺酰胺类的NS和CZ用量最大,它们是以促进剂M为中间
体,分别与叔丁胺和环已胺反应合成,产量较大的企业可生产所需中间体,进一步降低成本;防老剂4020以RT培
司作中间体合成,RT培司的成本决定着最终产品的成本。因此,国内外对中间体RT培司新工艺的开发持续活跃,
其中以硝基苯-苯胺为原料的清洁工艺已收到良好效果;南京曙光化工集团公司自行生产硅烷偶联剂的所有中间体,
有效降低了生产成本。
2. 开发新型绿色产品
我国橡胶助剂行业普遍存在着生产技术互相抄袭、缺乏新产品和新技术的开发能力、低水平重复建设等问题,
企业缺乏具有自主知识产权的新型产品,面临沦落为国外大型助剂生产商的廉价加工基地的危险。我国橡胶助剂企
业在新产品开发过程中,可以从以下几个方面进行突破:
①高效、多功能型的品种 防老剂重点发展长效、综合性能好的产品,如4020、RD、DTPD等;促进剂的重点
方向为长效、硫化速度快、硫化性能好的产品,如次磺酰胺产品NS、TBSI、CBBS、XT580、DTDC等。
②低毒和无毒产品 重点发展低毒和无毒产品,逐步淘汰有毒有害的传统产品,实现产业的升级换代。促进剂
将以NS为代表代替致癌的硫化促进剂NOBS,争取在3年内将NOBS的市场份额降低到3%以下。
③低环芳烃和无锌助剂的开发 适应国际市场发展趋势,加大开发低环芳烃产品力度;积极应对国外将会提出
的无锌助剂要求,开发可替代的新产品。
3. 规范产品标准体系
目前我国的标准大多是围绕加工生产制定的生产型标准体系,而发达国家的标准则是针对市场有较强适应性的
贸易型标准体系。国内橡胶助剂行业标准化体系中的一些技术参数与要求尚未等效于国际标准,不仅影响国内产品
的国际竞争力,也制约了助剂行业的发展。
此外,我国尚缺乏助剂应用测试研究平台。橡胶助剂作为专用化学品,不仅要求企业合成合格产品,还应健全
应用测试平台,以便研发满足客户实际需求的各类新产品。
