以“软”图强——合成橡胶技术创新系列报道4
丁腈橡胶：重在高端源头创新
□ 兰州化工研究中心 李锦山
全球丁腈橡胶（NBR）的总产量虽然不大，但品种繁多、应用广泛，近年来NBR的消费需求正经历缓慢增长。
我国NBR装置规模小、原料单耗及能耗高，产量无法满足市场需求，进口仍是平衡市场缺口的主要途径，究其深层
次因素，核心技术缺失是其中的重要一环。
中石油领跑国内研发
NBR专利年申请量最多时仅为60项，而其他胶种年申请量最低时也有百余项。从发展趋势来看，国内NBR专
利申请量从2000年以后开始上升，而国外NBR专利申请量自2000年以来呈现下降趋势。
NBR中国专利申请人主要有中国石油、拜耳公司和朗盛公司，国外专利申请人则由日本公司独揽。目前NBR主
要生产国是德国、日本、韩国，外国专利主要申请人有日本NOK密封件公司、潢滨橡胶公司、住友橡胶工业公司、
东洋轮胎橡胶公司、日本瑞翁和日本合成橡胶公司等。中石油在NBR新产品开发方面有一定的优势，其中中石油兰
州石化公司在NBR的研究与开发方面非常活跃，已建成200t/a粉末丁腈橡胶(PNBR)中试生产装置；浸渍用羧基丁
腈橡胶（XNBR）胶乳已投放市场；高饱和度氢化丁腈橡胶（HNBR）已开发成功；液体端羟基丁腈橡胶（LNBR）也已
实现批量生产。
核心技术缺失、随机性强是两大现实问题
国外NBR专利主要涉及丁腈橡胶/树脂的掺混物，国内则主要集中在耐油或密封件用NBR、HNBR、PNBR或LNBR
的制备技术(C08F236)方面。
国外NBR专利技术主要涉及NBR应用（C08L23），申请比例占33%。其中，日本NOK申请量最大，主要是关于
NBR或HNBR和PVC的组合物研究；住友橡胶工业公司以NBR与酚醛树脂的混合物研发为主；横滨橡胶公司则以充
气轮胎用橡胶组合物（C08L21）专利为主；NBR聚合技术（C08F236）只有固特异轮胎橡胶公司有所涉及。
国内NBR加工应用技术专利（C08L）申请量从2003年开始呈现上升趋势，国外则在2000年形成一个申请高峰
之后呈急剧下降态势。国内NBR聚合（C08F）技术的研究随机性比较大，没有明显的发展规律，而国外NBR聚合技
术专利年均申请量基本保持在5项左右，而且NBR聚合技术主要集中在XNBR制备和NBR加氢技术方面。
占领高端市场是关键
我国NBR装置专利技术主要涉及PNBR、LNBR、HNBR制备及丁腈加工应用。
从NBR需求来看，PNBR、LNBR、HNBR的产量及需求量都不大，2008年国内PNBR的市场需求量为2000t左右，
LNBR的生产能力仅500t/a，而全世界HNBR的生产能力也只有2.2万t/a，消费量也不过几千吨。由于这些丁腈橡
胶品种需求量总体不大，因此国内实施丁腈橡胶知识产权战略应采用源头创新策略，开发高附加值NBR产品，加强
核心技术的研发及专利保护。
改性是NBR重要发展方向之一。国外专利有1/3是关于NBR掺混改性技术的，技术主要涉及NBR与合成树脂（如
PVC）混合制备各种热塑性弹性体。所以我国还需要加强NBR掺混改性研究，以满足橡胶制品需求，拓展NBR应用
领域。
编辑点评：
瞄准高端市场、发展高附加值产品源于国内企业自身的发展需求：
近几年国内NBR产能释放带来的市场压力不断加大 虽然目前国内NBR生产企业只有中石油兰州石化公司和镇
江南帝化工公司，总产能仅10万t/a，但随着申华化学工业有限公司3万t/a、中国蓝星石化天津公司4万t/a、
宁波顺泽橡胶有限公司5万t/a等装置的相继建成投产，预计到2012年我国NBR产能将达到23万t/a。NBR市场
价格的高位上扬，吸引了更多的资金进入NBR产业中来，加上进口产品大量涌入，势必引发激烈的市场竞争。并且
NBR装置存在原料单耗、能耗、成本高等劣势，国产NBR主要集中在了中低端市场，发展高性能化NBR新产品，实
现错位竞争显得尤为重要。
提升技术水平仍有广阔空间 国外的NBR指标和牌号已具备系列化、多元化、细分化特征，而我国在兰州石化
公司引进NBR装置投产后，产品品种虽已达到17个，但实际生产的牌号较少，还不足10种，仍有许多断档牌号。
因此，国内生产企业在提高已有产品性能的同时，有必要针对市场需求及产业发展方向，积极开发其他品种牌号以
及高性能产品。
高附加值产品的应用市场正日渐成熟 目前，NBR产品已逐渐趋于功能化，汽车、石油开采与炼制工业对橡胶
部件都提出了更加苛刻的要求，能够满足上述用途的NBR市场前景看好。
在高附加值产品技术方面，NBR的专用化高性能化及改性技术路线逐渐明晰，PNBR、LNBR、丁腈橡胶胶乳（NBRL）
等各种类型的特种NBR被相继开发出来，其中PNBR是产量最大、用途最广的一种，目前牌号已达30余种，其主要
应用领域是作为合成树脂或塑料的改性剂，与环氧树脂、改性酚醛树脂、PVC塑料、ABS树脂、聚丙烯、聚醋酸乙
烯等并用，还可直接用于生产橡胶制品；LNBR除用于树脂改性，还可用于潜油电机的灌油材料和电缆终端的灌封
材料，也可用于水轮机抗气蚀、抗磨损材料；NBRL也是NBR重点研发的领域，主要用于耐污染、耐油脂的纸张湿
边添加剂，产品包括屏蔽纸带、高强度建筑用纸、砂纸和特种纸带及标签用纸等。
改性是NBR的重要发展方向之一，其产品主要有HNBR、XNBR、丁腈交替共聚橡胶、聚稳NBR、丁腈酯橡胶、增
塑剂塑化NBR等。其中，HNBR是NBR改性品种中最重要的产品之一，它不仅继承了NBR的耐油、耐磨、耐低温等
性能，而且还具有更优异的耐热(150℃)、耐氧化、耐臭氧和耐化学品性能，在许多方面可取代氟橡胶、氯丁橡胶
等特种橡胶，可广泛应用于汽车、石油、航空航天等领域；XNBR一般以胶乳化形式存在，广泛用于涂料、泡沫橡
胶、粘合剂、浸渍成型产品等，因其含腈量高，故具有更优异的耐油性，其模塑产品机械强度高，涂膜也较柔软；
丁腈交替共聚橡胶与相同丙烯腈含量的无规NBR相比，具有较大的拉伸强度、伸长率和回弹性，抗裂口增长性接近
天然橡胶；聚稳NBR具有突出的耐连续老化性，在某些情况下可取代氯醚橡胶和丙烯酸酯橡胶，目前已进入商业化
生产阶段；丁腈酯橡胶具有良好的耐热、耐寒和耐油性能以及压缩永久变形值小的特性，经普通NBR加工工艺进行
混炼、硫化，其制品在煤油介质中的适用温度范围达到-60~150℃；增塑剂塑化NBR可用于制造低硬度耐油胶管、
高填料耐油胶管，还可与树脂并用，或作为一般NBR胶料的增塑剂母胶料等使用，市场前景可观。
下期预告：我国是乙丙橡胶消费大国，随着汽车、建筑等行业的迅猛发展，2009年国内乙丙橡胶表观消费量
达到了18.97万t，对外依存度上升到92.0%。吉林石化公司是目前国内唯一的乙丙橡胶生产厂家，但2万t/a的
产能相对于巨大的市场需求来说仍是杯水车薪，而当前行业面临的最大困难则是少数跨国公司形成的技术垄断……
敬请关注“以‘软’图强——合成橡胶技术创新系列报道五——《乙丙橡胶：亟待突破技术封锁》”。