中国热点化工产品市场分析378
原料资源充足技术逐步成熟 为异戊橡胶产业化发展 提供保障
□ 中国化工信息中心 贾冬梅
聚异戊二烯橡胶(异戊橡胶，IR)是由异戊二烯合成的一种橡胶，因其结构和性能与天然橡胶近似，故又称合成天然橡胶。按微观结构分，异戊橡胶可以分为顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶、反式-1,4-聚异戊二烯橡胶、3,4-聚异戊二烯橡胶和1,2-聚异戊二烯橡胶4种异构体，前3种可以得到高纯度的制品，但实现工业化的仅为前两种。在顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶中，按其顺式-1,4-结构含量又可细分为高顺式聚异戊二烯和中顺式聚异戊二烯；按引发体系可以分为锂（Li）系异戊橡胶、钛（Ti）系异戊橡胶和稀土（Nd）系异戊橡胶。
异戊橡胶具有与天然橡胶相似的化学组成、立体结构和力学性能，具有良好的原胶强度、基本粘性、老化性能和回弹性能，是替代天然橡胶制造客车轮胎、斜交胎、载重子午胎、半钢轿车与轻卡子午线轮胎等的重要原料，还广泛用于生产帘布胶、输送带、机械制品、胶管、胶带、海绵、胶粘剂、电线电缆、运动器械、医用材料以及胶鞋等，它可以单独使用，也可以与天然橡胶或其他合成橡胶并用，应用前景广阔。
国内生产从无到有 发展势头正猛
我国于20世纪60年代由中国科学院长春应化所在世界上最早公布了以Nd催化剂聚合双烯烃合成高顺式结构聚合物的研究成果；70年代确立了由稀土羧酸盐、烷基铝和氯化物组成的三元催化剂体系及由氯化稀土配合物和烷基铝组成的二元催化剂体系合成异戊橡胶，发现三元稀土催化剂可以合成顺式异戊橡胶；并在中国石油吉林石化公司研究院（以下简称吉化研究院）开展了铝钛体系的小试、中试试验。2010年4月，国内首套异戊橡胶工业化生产装置广东茂名鲁华化工有限公司（鲁华泓锦公司的全资子公司）开发的1.5万吨异戊橡胶项目顺利投产，并开发出LHIR-60、HIR-70、LHIR-80、LHIR-90等几个门尼粘度指数不同的产品牌号。2010年10月，青岛伊科思新材料股份有限公司3万吨Nd系异戊橡胶建成，并于2011年投产，该公司Nd系异戊橡胶生产新技术及产业化开发项目于2007年12月通过了山东省科技厅组织的专家鉴定，该技术采用Nd催化剂溶液聚合生产异戊橡胶。
2010年以前，我国异戊橡胶几乎全部依赖进口；2010年以来，随着新装置的建成投产，我国异戊橡胶产能及生产量逐年提升，2010年产能为1.5万吨，产量为1万吨；2011年产能为4.6万吨，产量增长至1.8万吨，开工率为39%。我国异戊橡胶主要生产企业见表1。未来几年，中国还将有多个异戊橡胶新/拟建项目。
1.抚顺伊科思新材料有限公司
公司位于抚顺市高新开发区，为青岛伊科思新材料股份有限公司的全资子公司，注册资本1亿元。2009年12月，该公司投资9.6亿元，建设年处理乙烯裂解碳五馏分15万吨、联产4万吨异戊橡胶项目。2011年11月，抚顺伊科思乙腈法碳五馏分分离装置一次开车成功，12月正式投产。2012年4月，年产4万吨异戊橡胶项目具备试生产条件。
2.吉林石化公司
“十二五”期间，吉林石化公司规划建设6万吨异戊橡胶装置。
3.燕山石化
燕山石化异戊橡胶项目装置设计能力为3万吨，拟建在燕山石化化工东厂区内，采用燕山石化与北化院燕山分院开发的具有自主知识产权的稀土催化聚合异戊橡胶技术和聚合反应工艺，所有设备均为国内制造。装置原料聚合级异戊二烯由燕山石化新建15万吨碳五分离装置提供。该项目基础设计已于2011年7月通过审查。
4.淄博鲁华泓锦化工股份有限公司
该公司计划在山东淄博东部化工区建设年产5万吨异戊橡胶项目，项目总投资3亿元，计划于2012年建成投产。
5.盘锦振奥化工有限公司
盘锦振奥化工有限公司是由盘锦和运实业集团有限公司控股的股份制企业。该公司位于辽宁省盘锦市，在辽滨沿海经济区内建设合成橡胶产业园，二期工程计划投资62亿元，引进俄罗斯Nd系异戊橡胶技术和反式异戊橡胶技术，建成年产40万吨异戊橡胶生产基地，项目一期规模为5万吨。
6.青岛第派新材有限公司
青岛第派新材有限公司3万吨反式异戊橡胶（TPI）项目位于山东莱西，2010年7月开始建设，计划2012年建成投产，包括4条生产线。
另外，国内一些准备新建碳五综合利用的企业，首先考虑的项目就是异戊橡胶装置。
近年来我国异戊橡胶一直以进口为主。2006年我国异戊橡胶的进口总量只有2.2万吨，2010年增加到6.6万吨；2011年我国进口异戊橡胶5.0万吨，其中初级形状的异戊二烯橡胶0.5万吨，异戊二烯橡胶板、片、带4.4万吨，同比下降24.5%。出口方面，近几年我国异戊橡胶的出口数量变化不大，2011年出口异戊橡胶2122吨，同比下降19.4%。
近年我国异戊橡胶进出口量及金额见表2。
表1 2011年我国异戊橡胶主要生产企业 万吨
公司名称 区域 产能 备 注
广东茂名鲁华化工有限公司 华南 1.5 稀土催化剂溶液聚合法
青岛伊科思新材料股份有限公司 华北 3.0 稀土催化剂溶液聚合法
吉化研究院 东北 0.1 稀土催化剂溶液聚合法
合计 4.6 -
表2 2006~2011年我国异戊橡胶进出口量及金额
年份 进口 出口
数量/万吨金额/万美元 数量/吨 金额/万美元
2006 2.2 4436 1597 431
2007 5.3 10617 1627 322
2008 3.3 9652 3134 928
2009 3.6 7261 1149 284
2010 6.6 19809 2632 857
2011 5.0 22022 2122 949
注：数据来源于中国海关。
消费以轮胎为主
异戊橡胶结构和性能与天然橡胶相似，应用领域十分广泛。异戊橡胶可以单独使用，也可以与天然橡胶和其他通用橡胶并用。2011年，我国异戊橡胶消费量为6.5万吨，其中约86%用于制造汽车轮胎，14%用于橡胶制品等领域。
1.汽车轮胎
在汽车工业，异戊橡胶主要用于各种子午胎的生产。
在半钢子午线轮胎中，异戊橡胶在胎体胶中使用能够降低喷霜及聚酯帘线的胺解，少量用于胎面胶及胎侧胶，三角胶中部分采用。
在斜交轮胎中，用不大于30份的异戊橡胶等量取代天然橡胶，可用于胎面、胎体、胎侧等各部件。
全钢载重子午线轮胎中，胎面胶、胎体胶、胎肩垫胶、带束层胶、三角胶、胎圈钢丝用胶以及胎侧胶都可以使用异戊橡胶部分取代天然橡胶，用量不大于40%，应用范围较广。除了能够取代天然橡胶，降低生产成本外，还可以改善胶料的一些性能，如改善加工工艺性能，在胶料具有较高的硬度、耐撕裂性和耐疲劳性能的同时，胶料的流动性较好，钢丝表面附胶均匀，因此异戊橡胶在全钢载重胎中的应用应为首选。
巨型工程轮胎中，异戊橡胶的应用与全钢载重轮胎相似，但工程轮胎的耐刺扎性对胎面胶的要求更高，胎体的厚度要求生热更低或热量导出更快，耐热老化性能要求更高，因此，根据异戊橡胶的性能特点，择优选用异戊橡胶与天然橡胶并用。
在轮胎内胎中，用15份异戊橡胶等量取代天然橡胶可以提高生产效率，节约能耗。
因此，在全钢载重子午线轮胎、工程子午线轮胎中，预计未来可能会有所突破。但异戊橡胶在每条轮胎中总用量的多少，仍取决于异戊橡胶的供货量及与天然橡胶的价位差别。2011年，我国轮胎工业总体保持了平稳增长，全年橡胶轮胎外胎的产量达8.32亿条，同比增长8.55 %。其中，子午线轮胎外胎的产量为3.93亿条，占总产量的47.25%。2011年异戊橡胶在汽车轮胎领域的消费量约为5.6万吨，约占总消费量的86%。
2.橡胶制品等领域
除轮胎领域外，在我国异戊橡胶还用于胶管胶带，代替天然橡胶应用于夹布、棉编类胶管中，胶料具有良好的加工工艺性能，不需要过滤和塑炼，可节省能耗，简化工序。配方中使用异戊橡胶60份等量代替天然橡胶，有延迟硫化速度的现象，需要在原配方中增加0.2~0.5份的硫化促进剂，调整硫化速度。也用于制鞋、橡胶输送带、发泡橡胶制品等橡胶制品的生产。在胶鞋工业，异戊橡胶比天然橡胶透明度好，又具有天然橡胶的加工性能，可以替代天然橡胶制作所有胶鞋部件。另外，Nd系异戊橡胶和Li系异戊橡胶还可用于浅色制品、医药和食用级橡胶制品；异戊橡胶还用于生产负型光刻胶等精细高分子化学品。2011年异戊橡胶在该领域的消费量约为0.9万吨，占总消费量的14%左右。
异戊橡胶是作为天然橡胶的替代品而研究开发的，其未来发展与天然橡胶密切相关。天然橡胶的供需状况和价格直接影响异戊橡胶的发展。由于近年来我国汽车产业发展速度较快，轮胎产能迅速扩张，从而使得国内天然橡胶的消费量大幅增加。2011年，我国天然橡胶的消费量已突破350万吨，约占全球天然橡胶消费总量的1/3以上。而我国的天然橡胶产量由于地理位置和气候条件等原因无法实现大幅增长，2011年天然橡胶产量68.7万吨，对外依存度已超过80%。因此，目前我国正采取在国外适宜种植橡胶的地区投资建设天然橡胶园、加快发展与天然橡胶替代性较强的异戊橡胶和促进废旧轮胎综合利用行业的发展等措施，以降低国内天然橡胶的对外依存度。现阶段我国发展异戊橡胶的目的主要是替代天然橡胶、缓解其供应紧张状况。在保证质量的前提下，异戊橡胶与天然橡胶的竞争主要取决于二者的比价。但另一方面，除价格因素外，下游轮胎企业对异戊橡胶的接受程度也是影响异戊橡胶消费的主要因素，目前轮胎生产企业的相关经验还不多，发达国家异戊橡胶消费量也仅相当于天然橡胶消费总量的3%~5%。
2011年我国异戊橡胶消费结构见图1。
市场处于上升通道
近年来，我国异戊橡胶以进口为主，市场价格取决于进口价格，因此可以用进口价格的变动描述市场价格的变化。2002年以来，我国普通异戊橡胶价格一直处于上升的通道，2008年初级形状的异戊二烯橡胶进口价格2927美元/吨，异戊二烯橡胶板、片、带进口价格2912美元/吨。由于金融危机的影响，2009年初级形状的异戊二烯橡胶进口价格回落至2365美元/吨，异戊二烯橡胶板、片、带进口价格1841美元/吨。随着经济复苏政策的实施以及我国汽车工业的快速发展，以及天然橡胶价格大幅上涨的影响，异戊橡胶的价格又开始重新攀升，至2011年初级形状的异戊二烯橡胶进口价为4500美元/吨，异戊二烯橡胶板、片、带进口价格4436美元/吨，达到了历史高点。2006~2011年我国异戊橡胶进口价格走势见图2。
原料资源丰富为产业化提供保障
2009年以前，我国异戊橡胶全部依赖进口。2010年以来，随着广东茂名鲁华化工有限公司1.5万吨异戊橡胶、青岛伊科思新材料股份有限公司3万吨Nd系异戊橡胶项目的陆续投产，我国异戊橡胶开始部分国产，2011年产量为1.8万吨，消费量6.5万吨，自给率为27.5%。未来5年内，随着我国新/拟建项目的陆续投产，同时受汽车轮胎、胶鞋等下游领域拉动而快速增长。
虽然异戊橡胶市场潜力巨大，但实际运用情况还有待进一步应用研究。目前，异戊橡胶的开发与否已成为我国橡胶行业争议的热点话题之一。这主要由于几方面的原因，一是世界天然橡胶的产量有限，供应量不足，价格逐步走高，橡胶加工行业承受了天然橡胶更多的价格因素，成本增加，因此希望寻找一种天然橡胶替代品；二是国内碳五资源日益丰富，异戊二烯单体纯化技术逐渐成熟，为异戊橡胶产业化提供了充分条件；三是石油价格的连续波动，导致原材料价格的涨落起伏增大，使异戊橡胶生产成本的波动性增大。异戊橡胶的市场受天然橡胶价格因素影响较大，天然橡胶价格低时，异戊橡胶的市场也会萎缩；天然橡胶价格高时，异戊橡胶的生产和应用又出现大幅度回升，因此给异戊橡胶产业化后的市场前景带来了不确定性。