C5资源综合利用系列报道⑤
发展SIS产业促进C5资源高效利用
□ 巴陵石油化工有限责任公司 于俊伟
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)是以苯乙烯和异戊二烯为原料,通过阴离子聚合制得的一种产品,它是粘合
剂、涂料、塑料改性等领域的理想材料,也是新一代压敏、热熔胶和密封胶的主要原料。由其所生产的热熔压敏胶
具有不含溶剂、无公害、能耗小、设备简单、粘接范围广等优点,近年来发展速度很快,具有广阔的应用市场。
全球生产日益创新
SIS的生产工艺与SBS基本相同,因此世界上许多SBS装置同时具备生产SIS的能力,SIS的产能根据异戊二
烯单体供应及市场情况的变化而调整。从整个生产过程来讲,SIS的工艺难度要高于SBS,因而并非所有SBS生产
装置都可兼产SIS。据报道,全球SBS的生产厂家有33家,其中只有13家能生产SIS,仅占36%。2009年世界SIS
主要生产企业及其产能见表1。
近年来,各大公司为了提高自身竞争能力,均致力于开发高性能SIS。为满足市场对高性能热熔粘合剂的要求,
科腾聚合物公司开发了Rp6405和Rp6404 两种高苯乙烯含量的SIS,其特点是熔融粘度低,在常温下具有高抗蠕变
性,对非极性物质有高粘性和极佳的可喷雾性。Dexco聚合物公司于近期开发了VectorTM DPX 586、VectorTM DPX-602
与DPX-603 三个牌号的SIS,其中VectorTM DPX 586是一种双嵌段含量高、四臂星型的SIS产品,它具有较低的
迁移特性,可以显著提高商标纸的模具切割性,还可以应用于特种胶带;VectorTM DPX-602 与DPX-603是四臂星
型的新型SIS,它们的高温性能得到提高,能够降低聚合物在热熔胶与热熔压敏胶中的负荷,同时可以降低生产成
本,主要用于各种无纺布与胶带粘合剂。
在合成工艺上,最具代表性的是SIS低压加氢工艺。SIS传统加氢工艺是1972年壳牌公司采用的以Ni或Co
的烷基化台物与烷基铝所组成的加氢催化体系,加氢压力为3.0M~10.0MPa,故称为高压加氢法。近年日本可乐丽
公司成功开发了茂金属催化剂体系,生产过程中加氢压力降低到3MPa以下,尽管催化剂成本略有上升,但生产能
耗明显下降,产物加氢度>99%。目前可乐丽公司已在日本和美国分别建立了1.9万t/a的生产装置。
表1 2009年世界主要SIS生产企业及产能 万t/a
国家 公司名称 商品名称 产品品种 产能①
美国 科腾聚合物公司 Kraton D/G/FG SBS/SIS/SEBS 19.3
Dexco聚合物公司 Vector SBS/SIS 6.0
埃尼弹性体公司 Europrene SBS/SIS 4.5
巴西 科腾聚合物公司 Kraton SBS/SIS 2.5
Petroflex公司 Coperflex TR SBS/SIS 0.5
法国 科腾聚合物公司 Kraton D/G SBS/SIS/SEBS 6.5
德国 科腾聚合物公司 Kraton D SBS/SIS 6.0
荷兰 科腾聚合物公司 Kraton D SBS/SIS 3.0
日本 科腾/JSR公司 JSR TR/Kraton D SBS/SIS 4.5
可乐丽公司 Septon/Hybrar SEPS 1.9
瑞翁公司 Quintac SIS 3.0
中国 台湾合成橡胶股份
(TSRC) Taipol TPE SBS/SIS 5.7
中国石化巴陵石化公司 巴陵牌 SBS/SIS/SEBS 20.0
注:①为SBS、SEBS和SIS的合计产能。
国内市场供不应求
国内20世纪80年代中期才开始SIS的研究,90年代中期开始工业化试验,主要原因是国内C5馏分分离产业
起步晚,聚合级异戊二烯单体匮乏。当时其惟一来源是吉化研究院中试烯醛一步法制得的聚合级异戊二烯,质量差,
成本高。1994年,上海金山石化公司2.5万t/a C5分离装置开车成功,从而保障了异戊二烯来源,为国内SIS工
业化铺平了道路。1996年巴陵石化公司成功实现SIS工业试生产,开发了SIS-1200、1204、1105、4104四个牌号
的产品;通过不断创新,巴陵石化又相继开发了SIS-1106、1188、1209、1224、1225、1226等工业化产品;并开
发成功PVC地板胶专用SIS、膜用SIS等,实现了产品牌号专用化、精细化。
2005年以前,由于受异戊二烯资源的制约,巴陵石化公司SIS产能只能维持在5000t/a左右;2005年后,随
着山东东明、齐鲁鲁华、河南恒润等企业的C5分离装置相继投产,异戊二烯资源增加,SIS产量迅速提高,2006
年巴陵公司产销量达到8000t,2008年突破1.2万t,预计2009年SIS生产量将达到1.5万t。
目前国内粘合剂行业SBS、SIS的消耗量在6万t/a以上。对SIS用户调查资料显示,由于国内大部分C5资源
没有被合理利用,从而制约了SIS的生产,市场上SIS供应不足。用户一方面用SBS等材料替代,另一方面不得不
高价进口SIS,近年年进口量均超过2万t。进口SIS绝大部分来自台湾地区的台橡、美国的壳牌和Dexco、日本
的JSR和瑞翁公司、意大利的Enichem公司等。
我国热熔压敏胶发展速度较快,广泛用于包装、汽车、电子、建筑、医疗、卫生以及航空航天等领域。据统计,
我国压敏胶带产量已居世界第三位,仅次于美国和日本。我国热熔压敏胶绝大部分用于一次性卫生材料,这种卫生
材料在我国普及率尚不到1%,而美国普及率已达90%,中国台湾也达64%。由此可见,我国热熔压敏胶以及与之相
协同的SIS基材的需求量很大,SIS的市场发展空间是非常可观的,预计到2012年我国SIS消费量将达到5万t。
异戊二烯供应量日益充足
我国乙烯工业正快速发展,百万吨级的乙烯装置不断涌现,C5资源日益丰富,加上C5分离技术的完善与成熟,
投资收益率迅速提高。近年来,C5分离装置的建设步伐逐步加快,异戊二烯资源量不断增加。齐鲁鲁华茂名分公
司8万t/a C5分离装置已于2007年投产,目前鲁华公司异戊二烯产能已达13万t/a;2008年,与中石化镇海炼
化100万t乙烯装置对接的宁波金海德旗15万t/a C5分离项目正式开工,其设计产品主要包括异戊二烯、间戊二
烯及环戊二烯等;上海石化15万t/a C5分离装置已进入设备安装阶段,将于今年下半年投产,届时上海石化C5
装置分离能力将达到20万t/a。我们有理由相信,2010年我国异戊二烯资源供应将非常充足。
从世界消费情况分析,丁基橡胶生产中异戊二烯用量较少,只占异戊二烯总量的4%左右;异戊橡胶和SIS都
是以异戊二烯为主要原料,消费量均占异戊二烯总量的40%以上。由于各种原因我国还没有实现异戊橡胶的工业化
生产,而SIS中异戊二烯含量高,平均在80%左右,是国内异戊二烯资源消耗的主要方向。但我们还应看到,国内
SIS行业与国外相比仍有一定差距,在产品品种、质量等各方面仍有待进一步升级,大力发展SIS及相关产业,开
发更多产品品种,推动产业的快速成熟,可促进C5资源的充分利用。
