“绿色轮胎”促SSBR需求增长
□ 中国化工装备总公司 刘红霞
溶聚丁苯橡胶（SSBR）是丁二烯和苯乙烯在烃类溶剂中采用有机锂引发阴离子聚合制得的一种共聚物，它具有耐磨、耐寒、生热低、收缩性低、色泽好、灰分少、纯度高以及硫化速度快等优点，兼具有滚动阻力小，抗湿滑性和耐磨性能优异等优点，在轮胎工业，尤其是绿色轮胎、防滑轮胎、超轻量轮胎等高性能轮胎中具有广泛的应用。另外，还可用于制作雨衣、毡布、风衣及气垫床等，制作发泡均匀、结构致密的海绵材料等，应用前景广泛。
SSBR由Phillips公司和Firestone公司于20世纪60年代实现工业化生产。按照聚合方式，聚合工艺主要有间歇聚合工艺和连续聚合工艺2种，其中间歇聚合工艺以Phillips公司技术为代表，连续聚合工艺以Firestone公司技术为代表。目前，荷兰Shell公司、日本JSR公司、日本Zeon公司和中国石油化工股份有限公司都拥有自己的工业生产技术，但都是在以上两种公司技术基础上进行改进发展起来的。间歇聚合和连续聚合两种技术各具特点，其差别主要是牌号和产能。连续聚合工艺是今后SSBR聚合工艺的发展方向。
世界需求增长
近年来，随着中国大陆、新加坡、韩国、德国等多套新建或者扩建装置的建成投产，世界SSBR的生产能力稳步增长。截至2013年12月底，世界上已经有美国、日本、法国、德国和中国等十几个国家和地区的20多套装置生产SSBR，总生产能力达到188.6万吨，生产厂家主要集中在北美、亚洲和西欧，生产能力合计达到175.9万吨，约占世界总生产能力的93.27%。2013年世界各国家产能分布以及主要的生产厂家及其产能情况分别见图1和图2。
由于高性能轮胎，特别是“绿色轮胎”需求的快速增长，促进了全球SSBR需求不断增加，由此导致日本旭化成、朗盛、俄罗斯Sibur Holding、西班牙Dynasol以及韩国锦湖石化等纷纷计划新建或者扩建SSBR生产装置。如果这些装置均能按照计划建成投产，预计到2016年，全世界溶聚丁苯橡胶的总生产能力将达到约250.0万吨。2014~2017年期间世界SSBR新建或 者扩建情况见表1。
2012年，全世界SSBR的总消费量约为120.0万吨，产品约80%用于轮胎，20%用于塑料改性和制鞋等。在欧洲和美国等发达国家和地区，SSBR主要用于轮胎（尤其用作胎面胶），其次是聚苯乙烯改性和制鞋以及各种浅色橡胶制品。在日本，SSBR除用于轮胎外，还大量地用于聚苯乙烯改性。
美国国家高速公路安全管理局（NHTSA）公布的轮胎燃油效率法规，欧盟轮胎标签法规EC1222/2009，欧盟NHTSA公布的轮胎燃油效率法规以及各种节能轮胎、低滚动阻力轮胎和绿色轮胎的相继问世和实施，加上在绿色轮胎发展中，其配方需使用高级合成橡胶原料和补强剂，而其中的SSBR是首选，这些都将有力地推动世界SSBR的需求。预计到2017年，全世界SSBR的总需求量将超过180.0万吨。
表1 2014~2017年期间世界SSBR装置新建扩建情况 万吨
生产厂家名称 生产能力 计划投产时间 备注
匈牙利石油天然气公司 6.0 2016年 与日本JSR公司合资按照
49:51股份合资。
巴西（朗盛）公司 11.0 2014年 由ESBR装置转产。
旭化成（新加坡）化学公司 5.0 2015年 二期装置
韩国锦湖石化公司 10.0 2014年 二期装置
瑞翁（新加坡）公司 3.5 2016年 二期装置
英国Versalis公司 2.5 2015年
俄罗斯Sibur公司 6.0 2016年
中国石化巴陵石油化工公司 3.0 2014年
山东聚圣科技有限公司 3.0 2104年 兼产SBS
辽宁北方戴纳索合成橡胶有限公司 10.0 2014年 山西北方兴安化学工业有限
公司与西班牙Dynasol
公司合资公司
PT印尼合成橡胶（SRI）公司 - 2017年 与米其林按照45:55股份合资。
合计 60.0
国内市场前景可期
我国SSBR的研究开发始于20世纪70年代，经过多年的发展，生产能力得到了较大的发展。截至2013年12月底，我国SSBR的总生产能力为36.7万吨。2013年我国SSBR主要生产厂家情况见表2。
表2 2013年我国SSBR主要生产厂家情况 万吨
生产厂家名称 生产能力 产品牌号 技术来源 投产时间 备注
中石化燕山石油化工公司 3.0 Y833A、Y833B、 自有技术 1996 兼产SBS
Y833C、Y833E、
Y833AX、Y833BX
中石化茂名石油化工公司 3.0 F1204、F1205、 Fina技术 1997 兼产SBS
F1206、F375、
F376、F 377、
F410
中石化高桥石油化工公司 6.7 T1534、T2530、 日本旭化成技术 2006 兼产LCBR
T2003
中石油独山子石油化工 10.0 SOLR C2557-A、 意大利 2009 兼产LCBR
公司 SOLR C2564-A、 Polimeri Europa
SOLR72606、
SOLR74509、
SOLR 72301、
SOLR 72613、
SOLR 1204、
SOLR 1205、
SOLR 1206
山东华懋新材料有限 10.0 - - 2011 -
责任公司
山东聚圣科技有限公司 4.0 SSBR 2550、 - 2012 兼产SBS
SSBR 2560、
SSBR 2570
合计 36.7
存在的问题及发展建议
2012年我国SSBR的总消费量约为12.0万吨，其中产量约为7.0万吨，进口量约为5.0万吨，产品主要应用于胶鞋和轮胎生产，且多数用于胶鞋业。由于国产SSBR的乙烯基含量较低，尚属于第一与第二代之间的产品，抗湿滑性能和滚动阻力等性能指标以及质量稳定性能与进口产品相比尚有差距。因此，在轮胎生产中，国产SSBR一般只应用于斜交胎生产，子午胎生产所需则主要依赖进口。如华南橡胶轮胎公司目前生产的高档轮胎均使用进口SSBR；南京锦湖轮胎公司也使用进口SSBR为国产“别克”等高档汽车生产配套胎。目前我国内资企业还没有大量使用SSBR，外资企业主要使用进口产品。
目前，我国使用的进口SSBR产品主要有朗盛公司的VSL5025-0-HM、VSL5025-2、 VSL5525-2HM、VSL5228-2、VSL2438-2-HM、VSL-5025-1等；日本旭化成公司的Tufdene3330、3830、 3335、3835 、4350以及1834 等；美国Firestone公司的Duradene756、 763B、 738、711以及 8325等；日本瑞翁公司NS116S以及210等；韩国锦湖公司的6450S以及6340等以及日本合成橡胶公司的JSR752以及552等。
随着轮胎子午化的普及，尤其是新型节能子午胎的发展，对轮胎用胶提出了更高的要求，不仅要求胶料强度高，抗湿滑性好，还要求滚动阻力低(车辆燃料中10%～20%是用来克服轮胎的滚动阻力的)。ESBR抗湿滑性好，但滚动阻力大；天然橡胶和顺丁橡胶滚动阻力小，但抗湿滑性又差；SSBR则兼具抗湿滑性好和滚动阻力低的综合性能。据报道，采用新型SSBR制造的轮胎与乳聚丁苯橡胶相比，滚动阻力减少30%，抗湿滑性提高3%，耐磨性提高11%，燃料消耗降低5%~6%。2010年工信部发布的《轮胎产业政策》要求2015年轮胎的子午化率要达到100%，我国子午胎具有较好的发展前景,相应对SSBR的需求量也将不断增加。预计2017年我国SSBR的需求量将达到约20.0万吨。
尽管SSBR与ESBR相比有很多优点，我国SSBR的生产能力也已经达到36.7万吨，但装置利用率不高，产量较低，应用范围也比较窄，目前除制鞋行业外，轮胎用户很少，消耗量增长比率大大滞后于国外发达国家水平。原因是多方面的。如汽车厂对配套轮胎在节能、环保及安全性能等方面没有明确的要求；高性能轮胎价格偏高，国内购买力较差。国内大多数轮胎企业在应用SSBR的配方及设备方面尚不具备条件。国内高速公路时速限制仅为110~120km/h，而国外已经达到160km/h以上，因此高性能轮胎需求不迫切。SSBR的生产成本比ESBR高，不同厂家生产的产品之间互换性较差，不象ESBR，只要是同一个牌号可以很好地互换。国内轮胎企业（不含合资企业）基本都没有将SSBR试用于轮胎，有实力的企业才开始进行试验，再加上其受ESBR及天然橡胶（NR）的价格影响较大，国内现生产的SSBR品种牌号单一、从产品性能上不能充分满足国内不同用户的需求，导致国内橡胶用户用胶选择余地很小。再加上产品推广力度不够，由此导致我国SSBR行业发展比较缓慢。今后应该:
（1）进一步加快技术开发力度，提高SSBR聚合过程中对乙烯基含量和苯乙烯含量的调控能力，开发含有官能团的引发剂，改善聚合物和白炭黑的亲和力，解决不同生产商产品之间的互换问题，提高我国SSBR的整体生产技术。
（2）在进一步完善间歇式聚合工艺的基础上，积极开发和推广连续聚合生产技术。连续聚合是适应SSBR大规模生产、提高生产效率、降低生产成本的重要途径。因此，我国应加快连续法SSBR生产技术的开发。在聚合技术开发过程中，应采取工艺与工程设备并重的方针。聚合设备应以双釜系列为主，搅拌器可以采用优选带刮刀的螺带式等，以减少釜内物料上下返混的几率；可考虑采用能达到破杂目的，可切换操作的预混釜，静态混合器也可考虑作为预混釜的一种型式；确定凝胶抑制剂和结构调节剂的同时要注意研究各种添加剂之间的协同效应。除釜式聚合外，可借鉴苯乙烯负离子聚合的工业化开发经验，探索研究环管式聚合工艺以及开发橡胶后处理干法工艺，以降低生产成本。
（3）加快对兼有低滚动阻力和高抗湿滑性与耐磨性的第二代和第三代SSBR，新型结构SSBR如嵌段无规型SSBR、单元组成与结构呈梯形渐变状态的SSBR，三元无规共聚的SIBR等产品的开发和利用力度，以扩大SSBR品种牌号，调整产品结构的合理分布，满足不同用户的需求。
（4）慎重新建装置。SSBR和ESBR在轮胎工业中的发展现状及其性能对比显示，SSBR在发达国家大部分只用于高性能轮胎，而我国目前高性能轮胎需求较少，车速级别绝大部分都在180km/h以下，ESBR已经能够满足要求，国内市场对SSBR需求量不大，因此现阶段我国SSBR的发展应该是培育和开发市场，而不是迅速扩大生产能力。另外，由于SSBR加工性能不及ESBR，除胎面胶应用外，在其他的应用场合，包括用于轮胎帘布胶和缓冲层及胶管，胶带等方面，SSBR的综合性能仍不及ESBR，加上SSBR的生产成本高于ESBR，因此在相当一段时间内，我国丁苯橡胶的生产仍会以乳聚法为主，ESBR在品种、质量及价格上仍较SSBR有更大优势，新建装置应该慎重。
（5）加强与下游企业的合作，使开发出的产品更具有针对性和适用性。同时对我国已有的SSBR产品进行加工特性分析检测等全面的性能评价，为下游加工企业提供技术服务，以便加快SSBR的生产、开发与市场推广进程，进而带动我国SSBR及其相关行业的发展。