以“软”图强——合成橡胶技术创新系列报道6

丁基橡胶：强化引进、消化、吸收
□   中国石油兰州化工研究中心   李锦山
核心技术被国外垄断
　　我国丁基橡胶的发展相对滞后，虽然研究开发始于20世纪60年代，但一直没有建成工业化生产装置。1999
年，中石化北京燕山石化公司引进意大利PI公司技术，建成了目前为止我国唯一的（4.5万t/a ）生产装置，
装置共引进3个牌号，均为普通丁基橡胶产品。
　　从丁基橡胶专利申请量来看，我国专利申请量从2000年才开始呈现上升趋势；国外1985～1996年丁基橡胶
专利申请量相对平稳，但每年都在100项左右，从1996年之后开始上升，至今仍保持着一定的专利申请量。
　　国内丁基橡胶的主要研发单位是四川大学，侧重于丁基橡胶与其他橡胶的混合物研究，但技术水平较低，专
利申请数量较少。丁基橡胶的中国专利基本是由国外独资或合资橡胶轮胎企业申请的，如拜耳和朗盛等。国外专
利权人在我国申请专利保护，这对国内自主研发丁基橡胶的聚合工艺和制备技术提出了更高的要求。
　　丁基橡胶国外专利申请人中申请量居前三位的都是日本公司，而拥有丁基橡胶核心技术的埃克森美孚和拜耳
公司则排在第四和第五位。

新工艺新产品不断涌现
　　目前，丁基橡胶技术的研发热点主要针对反应器、工艺技术和过程控制、新工艺和新产品。从专利技术分析
可以看出，国外生产技术正朝着改进淤浆及溶液聚合工艺方向发展，淤浆法技术由美国埃克森公司和德国拜耳公
司垄断，溶液法由俄罗斯陶里亚蒂合成橡胶公司与意大利Pressindustra公司合作开发。同时，茂金属等新型催
化剂在丁基橡胶聚合工艺中也在不断得到应用。国外的研究机构多采用接枝和离子化化学改性方法对丁基橡胶进
行改性，并已开发成功了多种具有特殊性能的产品，包括长链支化和星型支化丁基橡胶、预交联和支化交联丁基
橡胶、共聚改性卤化丁基橡胶等。
　 丁基橡胶聚合技术主要集中在丁基橡胶的卤化反应（C08F8）和异丁烯与异戊二烯聚合制备丁基橡胶
（C08F210）。丁基橡胶应用技术主要集中在利用丁基橡胶制作汽车轮胎的气密层-内胆（C08L23）。

内外兼修方能有所突破
　　我国仅有的一套丁基橡胶生产装置产能较低，并且国内从事丁基橡胶相关研究的机构仅限于大专院校，专利
申请量较少。目前我国丁基橡胶整体技术水平较低，应加强与拥有核心技术的国外公司进行技术交流，直接引进
国外先进技术建设生产装置。
    在工艺技术上，埃克森美孚过去所采用的轴流列管反应器的单位体积产量比俄罗斯和我国目前采用的多层搅
拌内冷管束反应器高一倍。但其最新研发的工艺可在使用原有的轴流列管反应器的冷冻压缩机以及保持相同产品
特性和性能的条件下，显著提高产能，这一工艺已在其法国工厂工业化装置得到验证，该技术的成功应用相当于
增加了一座世界级规模的生产装置。我们应加强与这些拥有核心技术的公司交流，以增强自身实力。
　　要增强我国丁基橡胶生产的竞争能力，提高产能固然重要，但同时也必须重视新技术、新产品的自行研发。
在保证现有生产装置正常稳定运行的前提下，应积极开发新产品，如星型支化丁基橡胶、全饱和丁基橡胶、磺化
丁基橡胶、马来酸酐改性丁基橡胶、交联丁基橡胶、长链支化轻度交联丁基橡胶、高阻尼丁基橡胶以及聚氧化乙
烯接枝卤化丁基橡胶等的研制和开发，增加国产丁基橡胶牌号品种，以更好地满足市场需求。

背景链接：
　　目前丁基橡胶主要生产国是美国和加拿大，未来亚洲地区将有多套丁基及卤化丁基橡胶装置建成投产：朗盛
将在新加坡新建一套10万t/a丁基及卤化丁基橡胶生产装置；埃克森美孚计划在沙特阿拉伯合资建设一套10万
t/a丁基及卤化丁基橡胶生产装置，另外还计划将其日本合资企业的生产能力扩至10万t/a；俄罗斯下卡姆斯克
工厂计划在2012年将产能扩至20万t/a；另外，我国燕山石化（9万t/a）、中石油兰州石化分公司（6万t/a）
盘锦振奥化工(10万t/a)和浙江信汇（5万t/a）也都在建设中，届时新增产能将超过30万t/a。预计到2014
年，全球丁基及卤化丁基橡胶的总产能将超过150万t/a，市场竞争日趋激烈。我国应该密切关注世界丁基橡胶
新建或扩建装置的变化情况，尽量减少对我国产业发展的不利影响。
　　在2009年我国25．8万t的丁基及卤化丁基橡胶表观消费量中，普通丁基占39.5%、卤化丁基占60.5%。卤
化丁基橡胶消费快速增长主要得益于三大主要市场的拉动：
　（1）轮胎消费强劲增长  
    轮胎是卤化丁基橡胶最大的消费市场。由于卤化丁基橡胶的气密性好，主要用来生产子午胎内衬层。目前我
国轮胎行业也跟随国际潮流，向子午化、扁平化、无内胎化方向发展。自2001年国家免征子午胎消费税后，国
内出现了发展子午胎的热潮，特别是全钢载重子午胎更是进入了快速发展时期，大大拉动了卤化丁基橡胶的消费。
据了解，2000～2008年，我国子午胎产量从2951万条提高到2.3亿条，其中全钢载重子午胎产量从299万条提
高到5000万条。目前全国轮胎子午化率已达到70％以上。今后5年全钢子午胎市场容量将继续扩大，预计到2012
年，轮胎行业卤化丁基橡胶的需求量将达到17万t。
　（2）医药需求稳中有升  
     医药胶塞是卤化丁基橡胶的又一应用领域。丁基胶塞系列产品主要适用于医药行业一次性注射输液药品的
包装。由于普通丁基橡胶用于生产瓶塞时一般使用硫黄、促进剂、氧化锌硫化体系或者树脂体系，而氧化锌和硫
黄对药用胶塞有不良的影响，树脂的硫化速度又太慢，因此目前一般不使用普通丁基橡胶作药用胶塞基材，而是
使用卤化丁基橡胶。在两大卤化丁基橡胶系列中，氯化丁基胶塞主要用于普通大输液、疫苗、肝素、注射用水（特
种氯丁基6900）、CO2填充制品；溴化丁基胶塞主要适用于胰岛素、麻醉剂、冻干制剂；两者均可使用的药品包
括氨基酸和脂肪类、血液衍生物、植物油、己醇、粉剂等。
　　目前，全国丁基胶塞企业已从最初不到10家发展到42家，年产能达到400亿只。国家食品药品监督管理局
明确规定，从2005年1月1日起所有药品禁止使用普通天然胶塞包装，并从当年7月1日开始全面换用丁基胶
塞。国家政策的强制执行，使我国卤化丁基橡胶的用量在一定程度上有所提升。未来几年国内卤化丁基橡胶在该
行业的消费增长幅度将稳中有升，预计到2012年卤化丁基橡胶在该行业的消费量将达到2.3万t。
　　（3）环保市场快速增长  
    卤化丁基橡胶在橡胶杂品方面的用途非常广泛，其中橡胶防腐衬里是该领域的重点之一。由于化工设备和电
厂的脱硫塔等装置处于强酸强碱环境，腐蚀性大，易老化，所以在这类设备中都必须进行橡胶防腐衬里处理，并
以卤化丁基橡胶为主。由于丁基橡胶类产品具有相对较低的渗透系数和更高的化学稳定性，能阻止水蒸气、氧气
和二氧化硫的扩散，耐磨损性能好，因而更适用于湿法烟气脱硫工艺。根据有关方面规划，2010年我国电厂湿法
烟气脱硫装置国产化率将达100%，届时至少有5000万kW发电总量的电厂需要装配烟气脱硫装置，以保证二氧化
硫污染得到有效控制。若电厂装配烟气脱硫装置按每20万kW需衬溴化丁基橡胶3000 m2计算，则2010年至少
需要75万m2的溴化丁基橡胶衬里。此外，溴化丁基橡胶防腐衬里还可应用到石油化工、化肥、冶金、食品、医
药及环保方面，前景十分广阔。加上丁基橡胶类产品在聚合丁基涂料、丁基防水胶带等行业的应用，未来几年，
卤化丁基橡胶在这些行业的消费量还将继续增加。
    国内企业应该顺应发展趋势，不要将扩产的目光仅停留在普通丁基橡胶上，如果新上装置只能生产普通丁基
橡胶，那么随着轮胎无内胎化发展趋势的逐步明朗，则将陷入更为激烈的市场竞争之中。因此，在加大卤化丁基
橡胶的研发力度的同时，还应积极开发新产品，如星型支化丁基橡胶、全饱和丁基橡胶、磺化丁基橡胶(SIIR)、
马来酸酐改性丁基橡胶、交联丁基橡胶、长链支化轻度交联丁基橡胶、液体丁基橡胶、高阻尼丁基橡胶以及聚氧
化乙烯接枝卤化丁基橡胶等的研制和开发，增加国产丁基橡胶的牌号品种，增强竞争力。（本系列报道完）