基于技术路线图的橡胶助剂研发
王仰东 科技部火炬高技术产业开发中心 科技型中小企业技术创新基金管理中心
许春华 中国橡胶工业协会
一、橡胶助剂研发面对的挑战
橡胶助剂的主要品种为橡胶促进剂、防老剂及品种繁多的加工助剂和特种功能型助剂，目前我国已成为全球橡
胶助剂的主要生产国和供应国，橡胶助剂产量占到世界总产量的50%以上，诸多产品居世界第一。但是我国橡胶助
剂在发展过程中面临诸多挑战，应引起行业的重视。
1. 节能环保
对能源的巨大需求与能源短缺的矛盾以及能源消费引起的污染与生态环境容量有限的矛盾，已成为我国社会经
济发展中迫切需要解决的重大战略问题，国家相继出台多项法规和政策实施宏观调控。橡胶助剂属于精细化工行业，
生产过程中会消耗大量水、电、气。2002年以来，我国防老剂中间体RT-培司清洁工艺取得了突破，使大品种对苯
二胺类防老剂的“三废”排放得到控制，但促进剂生产过程中产生大量的“三废”尚未得到很好解决。随着国家节
能、环保措施的力度加强，将会较大幅度地提高橡胶助剂生产的成本，也有待于通过技术创新实现绿色发展。
2. REACH法规
近年来我国橡胶助剂的产能快速增长，尤其是促进剂产量增长迅猛并大量出口，并且大部分促进剂品种和部分
防老剂品种的出口量均大于100 t。按REACH法规要求，欧盟进口量超过100 t的产品在法案生效的6年内（2007~2013
年）必须实施登记，登记年限仅为3年。该法规意味着严格的检测标准和高昂的检测费用，所有费用全部由企业承
担，这对于橡胶助剂生产企业而言是一笔不菲的支出。尤其是我国许多橡胶助剂产品缺少相关信息数据，达不到欧
盟的技术标准和认可，国内尚没有欧盟认可的橡胶化学品权威检测机构，因此给橡胶助剂产品未来进入欧盟市场带
来一定障碍。
3. 产业结构不合理
目前橡胶助剂行业的产能与需求、产品品种与未来发展、合成技术与环境污染、产业规模与布局等结构仍然存
在很多不合理之处：部分产品严重供过于求；一些装置微利甚至亏损经营；许多企业仍在盲目重复低水平扩建或新
建生产装置；部分产品合成技术落后，“三废”污染严重；许多存在环保问题的落后产品仍在生产与销售，这些都严
重影响了我国橡胶助剂行业的可持续健康发展。防老剂D在国际上早已被淘汰，促进剂NOBS产生亚硝胺的问题也引
起行业重视，2008年防老剂D和促进剂NOBS被列入高环境风险产品目录，将被完全替代。目前国内NOBS产量不足
0.8万t，而用于替代的NS产品正在快速发展，连续4年平均递增100％，目前产量4.3万t。
4. 中小企业为主体
从世界橡胶助剂发展趋势来看，一些跨国公司早已开始调整生产布局，减少生产布点，通过提高单套装置产能
来提高总体生产规模，实现规模效益。我国橡胶助剂企业多数为中小型规模，新建装置多为一些企业的复制品，不
仅规模小、合成技术落后、质量标准不统一，而且生产过程中废气，废水污染严重，出口产品的价格要比国内市场
的还低。我国最大的橡胶助剂企业年销售额为20亿元，其他均在10亿元以下。
二、研发技术路线图的重点方向
与世界主要橡胶助剂公司（如富莱克斯、德国朗盛）相比，我国企业的集约化程度、自主创新能力和绿色环保
的进程仍有很大差距。因此，根据橡胶助剂生产过程链的特征，结合生产过程的工艺技术绘制橡胶助剂的研发技术
路线图对于行业具有重要作用。对于研究开发，技术路线图的实施要实现技术、资源、市场的合理配置，它的走向
取决于产品的价值高低，并可以创造新市场。技术的开发应以“绿色”为先，确保清洁工艺和环境保护、应用与服
务的技术水准是决定市场成败的重要因素。从技术服务角度看，要统筹考虑相关技术的集成，达到提高生产效率、
降低生产成本、改善产品质量、节能降耗、减少环境污染的目的。在橡胶助剂工业的发展过程中及环保、安全、节
能为中心，向高效、低毒（无毒）、多功能、系列化已成为主要发展方向，清洁生产是橡胶助剂产品结构调整的重要
内容。
1. 促进剂M的新生产工艺
促进剂M是一类重要的促进剂，又是其他次磺酰胺类促进剂的重要原料，年产量约在10万t，并不断增长。M
产品清洁工艺路线的开发是当前橡胶助剂清洁生产的关键问题。目前多数企业均采用高压法生产促进剂M，即由苯
胺、二硫化碳、硫黄经高温高压缩合再精制而成。该过程中产生的废气、废水、废渣尚未得到根治，特别是树脂状
废渣造成极大的环境污染，这些废渣中含有10%~15%中间产物和组成不明的焦油状产物。另一种新方法是以苯胺、
硝基苯和二硫化碳为原料的合成路线，可大大减少废弃物的排放，从根本上解决M产品的三废问题，并可降低生产
成本、实现连续化生产，但目前在产品收率和质量稳定性方面还存在不少问题，
2. RT-培司的清洁生产工艺
RT-培司（4-氨基二苯胺）是生产对苯二胺类防老剂的重要中间体，传统的生产工艺以甲酰苯胺为中间体，生产
工艺复杂，三废量大，且废水中含有很多有机物和无机盐，治理困难。山东圣奥化工股份有限公司以苯胺与硝基苯
为原料，开发出“亲核芳环取代氢新途径及液相催化氢化新方法连续制备RT-培司”的绿色新工艺，目前已形成5.5
万t/a的产能，基本满足下游防老剂产品生产的需求并有出口。
3. 防老剂RD一步法新工艺
RD是价廉物美的一类防老剂，年产量5万t。其传统的生产工艺以盐酸等液体酸作为催化剂，严重污染环境，
还产生大量含盐废水。而采用固体酸为催化剂的新技术可克服这些缺点，并可提高产品质量，降低设备损耗。天津
科迈化工有限公司在液体酸催化剂基础上开发创新技术，使防老效果好的二聚体含量大幅增加，提高了RD产品的防
老效果。
4. 采用过氧化氢或氧气作为氧化剂制备促进剂的新工艺
多种促进剂（如DM、CZ、NOBS、NS和秋兰姆等）的生产过程中均采用亚硝酸钠、次氯酸钠、氯气等作为氧化剂，
生产过程中产生的氮氧化合物废气和大量含钠废水处理困难，而采用过氧化氢或氧气作为氧化剂的工艺则具有产品
收率高、质量好、三废少等优点。目前山东单县化工有限公司、山东阳谷华泰化工有限公司、天津科迈化工有限公
司和青岛科技大学等正在开发该工艺，并取得了阶段性成果。
5. 促进剂NS中间体叔丁胺的新工艺
促进剂NS是取代NOBS的首选产品，该产品以叔丁胺为原料，主要采用叔丁脲水解法、N-叔丁酰胺水解法等，
而新工艺异丁烯氧化法作为清洁工艺备受国内外重视，极具发展潜力。该项技术反应选择性好，但工艺及难度均较
大，特别是氧气氧化的安全性至关重要。
6. 发展橡胶助剂的造粒和复配技术
橡胶助剂的造粒可有效解决粉尘环境污染、提高橡胶加工的称量精度，而且能通过造粒复配开发新产品。造粒
包括湿法造粒、干法造粒、充油熔融造粒和预分散造粒等，企业可根据需求进行选择。近年来，预分散橡胶助剂代
表着橡胶助剂发展的新方向，浙江超微细化工有限公司等企业已开始建设万吨级生产装置，并得到国家科技支撑计
划的支持。
7. 废水处理技术的改进
橡胶助剂的废水通常含有氮或硫的苯、杂环化合物及大量的无机盐、有机硫等，COD含量高达1万以上，处理
难度大，不少企业面临着因三废治理不达标而使生产受限的问题。为此开发的膜分离、催化氧化、蒸发蒸馏、络合
萃取和生化处理、树脂吸附等技术均取得较好的效果。
8. 工艺过程的自动化和循环利用
近年来我国助剂企业普遍开始重视规模化生产，提高工艺过程的自动化管理和溶剂及物料的循环利用，大大提高了
生产效率，也减少了三废排放。南京曙光化工厂Si-69的全封闭自动化生产工艺获得了国家科技进步二等奖，大大
提升了我国偶联剂的国际地位。