我国聚异戊二烯橡胶发展任重而道远
□ 晓 铭
聚异戊二烯橡胶(IR)是由异戊二烯单体在催化剂作用下，通过本体聚合或者溶液聚合制得的一种合成橡胶，因其微观分子结构接近于天然橡胶，故又俗称合成天然胶。根据IR中异戊二烯单元结构的不同，它可分为高顺式-1,4-IR（简称异戊橡胶）、反式-1,4-IR、顺式-3,4-IR和1,2-IR四种异构体，前三种可以得到高纯度的制品，但目前实现工业化的仅前两种。在顺式-1,4-IR中，按其顺式-1,4-结构含量又可细分为高顺式IR和中顺式IR；按引发体系可以分为锂系IR、钛系IR和稀土系IR等。目前，IR的生产主要采用溶液聚合工艺，工业上采用的催化体系有由氯化钛/烃基铝组成的齐格勒-钠塔（铝钛）催化剂、有机锂催化剂和稀土催化体系3种。目前世界上大多数公司生产钛系IR，只有中国和俄罗斯的厂家生产稀土IR。
世界生产能力稳步增加,中国是推动主力
近几年，随着中国多套新建装置的投产，世界IR的生产能力稳步增长。截至2014年12月底，全球总产能达到96.3万吨，其中北美地区的生产能力为11.5万吨，约占11.94%；中东欧地区为48.4万吨，约占50.26%；亚洲地区为36.0万吨，约占37.38%；南非等其它国家和地区为0.4万吨，约占0.42%。俄罗斯是目前世界上最主要的IR生产国，生产能力为48.4万吨，约占世界总生产能力的50.26%；其次是中国大陆，生产能力为27.5万吨，约占28.56%。2014年国外IR主要生产厂家统计见表1。
表1 2014年国外IR主要生产企业及其产能统计 万吨
生产企业 产能 催化剂体系 产品牌号
美国固特异轮胎和橡胶公司 9.0 钛系 Natsyn2200、2205和2210
美国科腾（Kraton） 聚合物公司 2.5 锂系 CariflexIR305、307、309和310
俄罗斯Synthez Kauchuk公司 14.4 钛系和钕系 SKI-3、SKI-5
俄罗斯Nizhnekamskneftekhim公司 25.0 钕系 SKI-3I、SKI-3II
俄罗斯Sibur Holding公司 9.0 钛系 SKI3、SKI3P、SKI3S
日本合成橡胶公司 4.1 钛系 JSR2200、2200J
日本瑞翁公司 4.0 钛系 Nipol2200、2201、2205
日本可乐丽公司 0.4 -
南非Karbochem公司 0.4 钛系
合计 68.8
我国产能不断增加,但装置开工率较低
截至2014年12月底，我国IR的生产厂家共有10家，总生产能力达到27.5万吨，是世界最大的稀土系生产国，产品类型除稀土IR之外，还有锂系IR和反式IR。其中伊科思新材料股份有限公司是最大的生产厂家，生产能力为7.0万吨（青岛和抚顺两套装置），约占国内总生产能力的25.45%；其次是鲁华泓锦化工股份有限公司，生产能力为6.5万吨，约占23.64%。2014年我国IR的生产厂家情况见表2。
虽然我国IR的生产能力不断增加,但装置的开工率却不断下降。2011年装置开工率曾经达到约50%，2013年下降到17%，2014年进一步下降到约12%，这与原料价格高位、下游需求不畅、天胶价格一路下滑等原因密切相关。
今后几年，我国仍将计划新建或者扩建多套IR工业生产装置，主要有辽宁盘锦振奥化工有限公司5.0万吨、中国石化福建炼化公司3.0万吨、中国石油化工股份有限公司与俄罗斯西布尔控股股份公司合作在上海新建5.0万吨，详见表3。如果这些装置能够按计划实施，预计到2019年我国IR的总生产能力将超过57.0万吨，超过俄罗斯成为世界第一大IR生产国家，但产能将出现过剩，市场竞争将十分激烈。
表2 2014年我国IR生产企业及产能统计 万吨
生产企业 产能 产品类型 主要牌号
鲁华泓锦化工（茂名）股份有限公司 1.5 稀土 LHIR-60、70、80、90
鲁华泓锦化工（淄博）股份有限公司 5.0 稀土 LHIR-60、70、80、90
青岛伊科思新材料股份有限公司 3.0 稀土 IR-70、80
抚顺伊科思新材料股份有限公司 4.0 稀土 IR-70、80
濮阳林氏化学新材料股份有限公司 0.5 锂系 IR-563
中国石化北京燕山石油化工公司 3.0 稀土 Nd-IR01、Nd-IR02
山东神驰石化有限公司 3.0 稀土 -
青岛第派新材有限公司 1.5 反式 -
宁波金海晨光化工有限公司 3.0 稀土 -
独山子天利实业总公司 3.0 稀土 -
合计 27.5
表3 我国计划新/扩建IR生产装置 万吨
生产企业 产能
辽宁盘锦振奥化工有限公司 5.0
中国石化福建炼化公司 3.0
中国石油化工股份有限公司与
俄罗斯西布尔控股股份公司合作 5.0
山东红阳化工技术有限公司 3.0
山东玉皇化工有限公司 3.0
中国石油兰州石油化工公司 5.0
山东利津石化公司 6.0
合计 57.0
进口量下滑明显，进口价格不断波动
2010年以前，我国IR几乎全部依赖进口。2007年，我国IR的进口量为5.32万吨，2010年达6.57万吨，创历史最高纪录。此后，随着国内装置的建成投产，进口量逐渐减少。2014年的进口量为2.16万吨，同比减少约45.73 %。在进口的同时，我国IR也有少量出口。2005年的出口量为0.07万吨，2010年为0.26万吨，同比增长约136.36%。2014年的出口量为0.18万吨，同比减少约30.77%。详见表4。
2005～2008年，我国初级形状异戊二烯橡胶进口价格不断上涨，2005年的进口平均价格为1584.10美元/吨，2008年上涨到2926.55美元/吨。2009年由于受到世界经济危机影响，价格下降到2364.98美元/吨。此后进口价格又呈现不断上涨的态势，2012年上涨到最高值4704.38美元/吨，2013年又下跌到4372.88美元/吨，2014年的进口价格为4521.47美元/吨。异戊二烯橡胶板、片、材的进口价格基本上与板、片、材的进口价格变化趋势一致。详见图1。
表4 2005～2014年我国异戊橡胶进出口情况 万吨
年份 初级形状异戊橡胶 异戊橡胶板、片、材 合计
进口量 出口量 进口量 出口量 进口量 出口量
2005 1.13 0.06 0.51 0.01 1.64 0.07
2006 1.08 0.11 1.08 0.05 2.16 0.16
2007 1.46 0.08 3.86 0.08 5.32 0.16
2008 1.22 0.25 2.09 0.06 3.31 0.31
2009 1.14 0.07 2.47 0.05 3.61 0.12
2010 1.57 0.07 5.00 0.19 6.57 0.26
2011 0.53 0.05 4.43 0.16 4.96 0.21
2012 0.48 0.02 4.81 0.21 5.29 0.23
2013 0.51 0.03 3.47 0.23 3.98 0.26
2014 0.46 0.02 1.70 0.16 2.16 0.18
消费量下降，发展前景不容乐观
2014年，我国IR的表观消费量约为5.5万吨，同比下降约27.0%，其中国内产品自给率约为60%，其余主要依靠从俄罗斯联邦、日本和美国进口。进口产品主要以俄罗斯黑胶SKI-3、白胶SKI-3S、白胶SKI-5PM和日本IR2200产品为主。消费结构为：轮胎行业约占65%，医用行业约占17%，鞋材等其他方面约占18%。
我国IR消费量减少，主要原因是天然橡胶市场需求低迷，价格一路下滑后低位震荡。2012年，我国天然橡胶的市场平均价格高达23000元/吨，2013年下降到18500元/吨，2014年进一步下降，全年的最高价格只有17500元/吨，甚至低至12000元/吨。而相应IR的市场价格在17500元/吨左右。在此情况下，IR失去了竞争力。另外，下游轮胎行业产能过剩，装置开工率下降，利润率大幅度下降，加上合成橡胶主要产品丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶等的市场价格大幅度下降，也是导致其消费量下降的原因。此外，在原料方面，异戊二烯单体的价格也始终居高不下，并且在2013年10月之后有背离成品价格的趋势。我国异戊二烯单体多来自于C5馏分的分离，其副产物包括间戊二烯和环戊二烯，主要用于制造不饱和石油树脂、石油树脂和甲基四氢苯酐。但是目前这几个行业的盈利能力一般，C5分离企业倾向于将大部分的分离成本均摊在异戊二烯单体方面。同时异戊二烯单体的另一个下游SIS盈利能力较高，有利于异戊二烯单体价格的稳定。这也导致了国产IR价格的居高不下。
IR的需求主要受下游行业使用习惯、原料异戊二烯成本、天然橡胶供应及价格等多种因素影响。我国是天然橡胶消费大国，但国内天然橡胶供应受到地理位置限制，产量大幅度增长的可能性不大，IR作为天然橡胶最接近的合成橡胶，在不改性轮胎等下游行业生产配方的情况下，可替代20%的天然橡胶。如果未来IR供应及质量稳定，应用技术不断提高，价格具有一定的竞争力，则其需求量将逐渐提高。根据近几年我国IR的需求情况及未来发展趋势，预计2019年我国IR的实际需求量在10.0万～12.0万吨，发展前景不容乐观。
市场价格与天然橡胶价格息息相关
我国IR的市场价格主要受下游需求、原料异戊二烯、天然橡胶以及进口产品价格的影响较大，近年来基本上与天然橡胶的市场变化规律一致，呈现先涨后降的态势。2005～2011年价格持续上涨，2012年与天然橡胶同现震荡下跌的态势，2013年下跌至约20300元/吨，2014年继续下跌到18500元/吨左右。预计未来天然橡胶价格仍将在低位震荡，对应IR的价格也将持续在低位。2005～2014年我国IR和天然橡胶价格变化情况见图2。
存在的问题
（1）盲目扩能现象严重。由于对市场缺乏深入了解，有许多企业纷纷新建或者扩建生产装置，导致产能过剩，这样不仅导致市场无序竞争，而且使得原料供应失衡，装置开工率低下，企业经济效益下滑，影响长远发展。（2）产品同质化现象比较严重。目前我国已经建成投产或者即将建设的装置，生产技术大部分脱胎于俄罗斯及中科院长春应化所，产品品种主要为稀土类产品，稳定生产的产品质量与进口俄罗斯进口的产品相当，而世界产能占主导地位的钛系产品还没有生产装置，这样未来市场上不仅存在与俄罗斯产品的竞争，更为主要的是国内企业之间的竞争将加剧。（3）由于我国装置大部分为新建装置，产品质量还有待进一步提高，尤其是在应用推广方面还处于起步阶段，加上近期天然橡胶供应量比较充足，国际天然橡胶的库存和种植量增加，这将在一定时期内影响我国IR的发展。（4）市场价格受天然橡胶价格因素影响较大，天然橡胶价格低时，IR的市场也会萎缩；反之，则会出现大幅回升，因此给IR产业化后的市场前景带来不确定影响。（5）天然橡胶进口关税上调、复合橡胶国标降低生胶含量指标调整、美国对我乘用及轻卡轮胎“双反”以及《轮胎行业准入条件》等因素，将对我国天然橡胶的发展产生较大影响；加上我国合成橡胶产能大幅度过剩，产业暴利时代已经过去，发展将进入新常态，这都将对我国IR今后的发展产生影响。
未来发展建议
（1）积极开好现有装置，提高产量，满足国内需求。此外，由于国内产能已经过剩，新建装置应该慎重。在产品品种上，除了稀土系装置之外，还应该建立钛系装置，以扩大产品品种，满足多种功能需求。（2）加快技术进步，重点是催化技术的研究和开发，进一步提高顺式-1,4结构的含量，使IR产品在结构上具有高的链归整性、可控的相对分子质量和极性化的高分子链特性，降低粘度，改善橡胶的综合性能。（3）近几年IR市场需求低迷，可能会导致一些装置建设计划的延缓。为此，国家有关部门应该统筹兼顾，合理规划，指导发展，以避免企业盲目新建或扩建装置，导致资源的浪费和无序竞争。（4）通过改性等技术，开发高端产品，提升我国轮胎等行业技术水平。一是针对与天然橡胶的差异，改进IR生胶、混炼胶的硫化胶的性能；二是通过卤化、氢化和环化等进行化学改性，扩大应用领域。（5）IR的单体异戊二烯成本约占其生产总成本的70%以上，因此能否有廉价稳定的单体来源是决定其发展的关键因素。对裂解C5馏分进行综合利用，以降低IR的生产成本，除利用C5馏分中异戊二烯外，还要最大限度利用其它组分，如间戊二烯、环戊二烯和其他组分，以降低异戊二烯产品的生产成本。（6）加快产品的应用开发步伐，积极扩大出口。目前，我国IR的生产能力已经出现过剩态势，今后应该加强应用研究开发和产品的推广力度，以扩大内需，同时积极扩大出口，以避免加剧国内市场的竞争。