合成橡膠：技術創新是王道

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   一、今年以來，由于國內化工市場持續低迷，丁苯橡膠產品價格大幅度下滑，各個企業打響了丁苯橡膠質量攻堅戰。圖為蘭州石化合成橡膠廠丁苯橡膠裝置崗位員工在檢查合成橡膠產品質量。 (本報記者 仇國賢 攝)

　　10月24日，經過數月幾輪磋商的中國國標委調整復合膠標準之事終于在海口基本定調，即新的復合膠標準要求生膠含量不得高于88%，非膠混合物為12%。此標準一出，無疑會使天然橡膠進口受阻，刺激合成橡膠需求增加，這對于合成橡膠行業來說是利好;但也有觀點指出，合成橡膠行業過剩嚴重，不會從根本上受到此政策的影響。無論外界環境如何變化，當前合成橡膠生產企業“壓力山大”都是不爭的事實。合成橡膠行業面臨著哪些壓力?應當如何自練內功來改變現狀?中國化工報記者進行了采訪。
 

　　生產企業壓力大
 

　　“我國的合成橡膠裝置能力從2009年的250萬噸擴張至2013年的489萬噸，增長近100%，這樣的擴張速度導致了當前產能結構性過剩，開工率不足，裝置停工降負較為普遍,生產企業壓力很大。”上海華誼集團副總裁魏建華表示。
 

　　有這樣感覺的，并不止魏建華一個人，數據可以佐證他的感受。數據顯示，2008年之后，國內合成橡膠產能出現井噴式增長。但市場需求并沒有相應的快速增長。當前多數合成橡膠裝置平均開工率不足60%，價格也大幅度下降。但未來兩年，中國還將有百萬噸合成橡膠新增產能要投產。比如，今年我國合成橡膠的新增能力就高達74萬噸，預計到年底總產能將達到580萬噸左右。其中，產能增加最多的是丁基橡膠，將有5套裝置建成投產，新增將達到27萬噸，至年末能力將達到44萬噸/年，國內供應也將大大過剩，有業內人士預計丁基橡膠將可能步順丁橡膠后塵，裝置利用率大幅降低;其次是丁苯橡膠和順丁橡膠，分別為18萬噸和13萬噸，繼去年順丁橡膠能力超過丁苯橡膠之后，今年順丁橡膠仍為國內產能最大的膠種，其供應壓力也將最大。
 

　　而據中國化工報記者了解，近幾年新建的合成橡膠裝置，除了異戊橡膠采用新技術外，其余膠種的裝置基本上仍采用上世紀八九十年代的傳統技術。特別是國內近年新增的丁二烯橡膠、丁苯橡膠基本上是國內原裝置的簡單放大和工藝拷貝，在技術上并沒有形成新的突破和技術，也沒有開發出新的工藝技術和新品種。傳統技術相對落后，能耗、物耗等經濟技術指標偏高，在市場上明顯缺乏競爭力。
 

　　以溶聚丁苯橡膠為例，在國外廠商控制乳聚丁苯產能，對溶聚丁苯橡膠裝置進行改擴建的時候，國內史上最大規模的乳聚丁苯橡膠建設的“潘多拉”盒子已經打開。中國化工報記者從中國石油華北化工銷售公司了解到，目前，國內丁苯橡膠市場是冰火兩重天：一方面是乳聚丁苯橡膠受產能嚴重過剩，同質化競爭空前激烈;一方面是溶聚丁苯橡膠做為高檔和專用輪胎的生產原料是市場上“搶手貨”，國內面臨的主要問題是基礎牌號多，產品的層次化和系列化不夠，在無法滿足市場需求的情況下，還需要從國外進口。
 

　　“這些情況都說明了隨著國民經濟的調整和嚴重的產能過剩，使得我國合成橡膠產品的價格大幅度回落，主要膠種的最大降幅達到25%以上。行業利潤率大幅下降，裝置停工、降負荷現象較為普遍，整個合成橡膠行業步入周期低谷。但就在國產合成橡膠賠本賺吆喝“時候，進口的高檔和特種合成橡膠卻并沒有減少。”業內人士指出。
 

　　“現在有一些煤化工和民營化工企業，過去沒有從事合成橡膠生產的經驗，為了搶占市場，也沒有對市場進行深入的調研，只是看到了合成橡膠產業前些年的好日子，沒有從未來發展的高度通盤考慮裝置的整體技術水平和市場前景，一味追求短期效益，盲目投資，造成現階段我國合成橡膠產業同質化競爭嚴峻，產能嚴重過剩。”蘭州石化公司合成橡膠廠丁苯橡膠車間綜合組長李金山這樣告訴中國化工報記者。
 

　　另外，天然膠供應量的增幅高于市場消費量的增長，也是合成橡膠價格大幅回落，給企業經濟效益造成嚴峻考驗的重要因素。
 

　　合成橡膠質量不高的現狀也影響了我國橡膠制品的發展。中國橡膠工業協會秘書長徐文英指出，我國橡膠制品出口價格水平低，而橡膠制品單位進口平均價格是出口平均價格的2倍以上。這表明，在一些高附加值產品方面，我國還沒有掌握關鍵的高、精、尖技術，只能依靠進口來滿足國內需求。當然這也對我國橡膠行業提高產品科技含量和附加值提出了更高的要求，必須作為著力解決的主要工作持之以恒做下去。
 

　　二、全球工業研究公司(Global Industry Analysts)最新發布的報告稱，由于工業橡膠制品、黏合劑和汽車等行業需求不斷增長，2017年全球氯丁橡膠市場需求將達44.53萬噸，特別是亞太和拉美地區等發展中市場的需求將強勁增長。圖為山西合成橡膠集團氯丁橡膠生產線。 (石少軍 攝)

　　創新能力待提高
 

　　中國化工報記者登陸中國專利網檢索后發現，我國合成橡膠的研發和專利技術形成在時間上較國外晚很多，進入21世紀后，專利技術的發展才真正步入快車道。而從國外專利發展趨勢看，世界合成橡膠技術已經進入發展相對平穩、技術相對成熟的時期，無論是從基礎研究水平、技術創新點的形成、還是領域專利布局，對我國合成橡膠技術的自主化開發均形成很強的制約和阻礙。
 

　　我國在合成橡膠領域整體自主創新能力不強，5大膠種每年的專利申請量只有數十項，5大膠種的技術創新主體缺乏，國內排名前十位的申請人中，除丁腈橡膠外其他四個膠種國外申請人均占據半壁江山，亟待提升自主創新能力。
 

　　甘肅省石化協會行業指導處陳金城副處長分析說：“由于我們的技術薄弱，技術積累不夠，自主創新能力有待提高，丁基橡膠等膠種面對國民經濟和市場的巨大需求，國家不得以只能將引進技術當作突破口，希望通過技術引進提升我國在這些領域的自主開發和產品生產能力，這導致了我國在該領域的技術創新以生產技術的優化和改進為主，形成的多是外圍技術和專利。而國外已將技術開發的重點從關鍵技術和成套技術的研發轉向合成橡膠應用型技術開發上來。”
 

　　以丁基橡膠為例，我國規模化生產與歐美發達國家相比，從時間上說晚了半個多世紀;從技術上來說我國企業在技術基本上沒有什么儲備，且技術開發重視不夠。雖然國內企業引進了國外技術，建設了一批生產裝置，但這些裝置的整體技術水平只處于世界一般水平而已。受生產技術和科研開發的制約，我國所生產的丁基橡膠的整體性能也只能居于世界的中低端水平。為了讓產品質量達到歐美國家的標準，具備與全球知名企業競爭的能力，購買國外進口的合成橡膠高端原材料就成為國內很多下游加工企業的無奈之舉。
 

　　其實，國內合成橡膠的性能不足和缺陷可以通過配方加以調整。比如，使用國產溶聚丁苯橡膠生產高檔輪胎，要想達到低滾阻的特殊要求，可以通過加入定量的新型硅烷偶聯劑來實現。“對于日漸過剩的產能而言，目前國內合成橡膠產業的出路必須依靠自主創新，技術上的升級換代已迫在眉睫。”中國石油石油化工研究院蘭州化工研究中心從事合成橡膠技術研發多年的高級工程師徐典宏這樣告訴中國化工報記者。
 

　　下游企業升級快
 

　　“雖然當前國內的合成橡膠技術大部分還比較落后，但輪胎等下游產品的升級加速，已經倒逼合成橡膠技術升級。國內一些較大的合成橡膠生產企業正在主動引進、吸收、創新一些新的產品，來盡快適市場的需求。”業內人士這樣指出。
 

　　近幾年歐盟輪胎標簽法的實施，使得一些輪胎企業停掉了落后產品生產線，大力發展適合國外市場的綠色環保輪胎，綠色輪胎產業化的進程明顯加快了。
 

　　青島雙星就是輪胎行業中轉型升級中的一員。今年3月份。青島雙星發布公告，擬定增總額不超過人民幣9億元，用于建設雙星環保搬遷轉型升級綠色輪胎智能化示范基地。該基地預計2017年底將陸續竣工，主要包括建設年產高性能子午線轎車胎1000萬套、高性能子午線卡客車胎500萬套的項目和自動化橡塑機械1300臺套/年、自動化鑄造機械600臺/年的設備制造項目。
 

　　此外，風神股份也表示，在輪胎生產方面，公司將持續推進綠色輪胎等環保理念和技術，引入類豐田6的精益化管理模式等。而賽輪股份也在積極推薦輪胎項目建設，今年上半年賽輪股份就通過定增的方式為子公司金宇實業新增添一條年產1500萬條大輪輞高性能半鋼子午胎項目。

國家今年出臺的《綠色輪胎技術規范》明確提出除了對綠色輪胎提出了產品性能要求外，還對原材料的使用提出了要求，自2015年1月起，國內生產的所有子午胎配方中不應使用、所有進口輪胎中不應含有的高芳油、防老劑D、促進劑NOBS，其中包括充油丁苯膠1712所用高芳烴油進行了明確的規定。
 

　　據中國化工報記者了解，輪胎企業的大動作、政策的出臺使得對環保類、高性能類合成橡膠的需求增長。這樣的壓力下，特別是在環保合成橡膠方面，在骨干生產和加工企業的引領下，一些大型合成橡膠生產企業紛紛與科研院所合作，通過技術進步開發出一系列的環保合成橡膠。
 

　　蘭州石化瞄準這一市場新動態，加快環保橡膠系列牌號產品的研制和工業化試生產步伐。環保型丁腈橡膠產品NBR2907E主要用于生產橡膠發泡材料制品，制品涉及健身器材、童車護套、坐墊等。NBR2907E環保型丁腈橡膠是繼NBR3305E環保型丁腈橡膠新產品工業化生產不到半年時間內的又一次工業化生產，為蘭州石化丁腈橡膠產品的市場推廣擴大了品牌影響力，也為下游市場提供了新的優質橡膠制品原料，很受市場歡迎。“是技術創新使企業沖出了價格戰的泥潭”，說起這些李金山的眼睛里閃亮著興奮的光。他認為，作為下游加工產業主要原材料的合成橡膠生產企業，只有努力提高自主創新能力，開發出市場急需關鍵和成套技術，不斷提高我國合成橡膠的質量、品種和檔次，這才是解決我國橡膠產業面臨的結構性問題的解決之道。
 

　　“與煤化工的成本優勢相比，采用石油化工工藝路線的合成橡膠生產企業，特別是老企業它們具有一定的生產經驗和技術積累。未來國內的合成橡膠市場，通過殘酷的市場競爭，市場必然會向品牌知名度高、創新能力強、具有成本優勢的企業集中。科學技術的特點就是不停地向前發展，這也為我們彎道超越提供了一個寶貴的戰略機遇，隨著綠色技術的日益成熟，國內合成橡膠行業必然會在市場的競爭中，逐步解決我們現在面臨的質量、品種、效益問題。”中國石油合成橡膠領域的高級技術專家梁滔表達了他的看法。

三、下游輪胎企業轉型升級加快他們對合成橡膠的性能有著越來越高的要求。圖為科研人員正在對合成橡膠樣品進行機械物理性能測試。 (本報記者 仇國賢 攝)

背景資料

合成橡膠全球專利情況
 

　　溶聚丁苯橡膠：

　　全球溶聚丁苯橡膠領域的專利高度集中，研發和技術創新主要集中在日本和美國，這兩個美國的專利申請量占全球總申請量的70%以上，在溶聚丁苯橡膠聚合領域也是如此。
 

　　日本在溶聚丁苯橡膠領域的專利申請量排名第一，占該領域全球總申請量的30%以上。普利司通、旭化成、住友和橫濱橡膠等跨國公司發展勢頭強勁，直接帶動了日本合成橡膠產業的發展。美國的專利申請量排名世界第二，占該領域全球總申請量的三分之一，美國是最早成功開發溶聚丁苯橡膠并將其工業化的國家，在研發領域投入很多。
 

　　德國的專利申請量排名世界第三，中國僅次于德國，排名世界第四。 

 
異戊橡膠：

　　20世紀50年代，因為異戊橡膠的成功合成，其專利申請開始出現。數據顯示，日本、美國、德國、俄羅斯和中國在異戊橡膠總體和聚合領域的專利申請量分別列全球前五位。其中，日本在異戊橡膠領域的申請量占到一半。日本申請人不僅僅重視異戊橡膠的加工和應用，在異戊橡膠合成技術方面的研究也比較多。

　　全球異戊橡膠生產和消費量最大的國家俄羅斯由于地理位置無法生產天然橡膠，其異戊橡膠工業主要是替代天然橡膠。中國的異戊橡膠工業化自2010年才開始，現階段還難以進入高端技術競爭激烈的日本和歐美市場。 
 
 丁基橡膠：

　　丁基橡膠領域專利申請在20世紀末實現井噴式發展，年申請量突破400件，并在近10年中保持了數量相對穩定，年專利申請量基本保持了400件以上。丁基橡膠聚合領域的發展趨勢與丁基橡膠領域的總趨勢大致相同，也是在20世紀末申請量開始大幅遞增，尤其在近幾年申請量出現下滑，表明全球丁基橡膠聚合專利布局趨于完成。 
 
丁腈橡膠：

　　丁腈橡膠領域專利申請始于1952年，在之后的10年間，相關專利申請零星出現。在20世紀60年代，丁腈橡膠進入高速發展階段，年申請量突破100件，隨后的幾十年中申請量逐年攀升。丁腈橡膠領域在1990年申請量達到最高，479件。20世紀末，丁腈橡膠的申請量開始出現下滑，經過短暫調整后又迅速恢復了快速增長。2000年其申請量開始突破500件，并基本保持逐年攀升的態勢。丁腈橡膠聚合領域在2002年左右達到最高峰，近幾年申請量出現了下滑，這表明表明全球丁腈橡膠聚合專利布局趨于完成。 
 
氟橡膠：

　　氟橡膠自誕生至今只有半個世紀左右，而氟橡膠聚合、加工、應用技術發展相當迅速。20世紀50年代到70年代，氟橡膠的專利申請較為緩慢，由于當時全球處于冷戰時期的軍備競賽，氟橡膠初期多用于航空、航天、坦克等國防尖端領域，盡管氟橡膠發展迅速，但多為產量上的擴張，且由于技術多為保密狀態，每年的專利申請量基本不超過50件。

　　從80年代到90年代末，此階段氟橡膠應用的專利申請量增長速度明顯快于聚合方面專利申請量，氟橡膠的應用也從軍工向民用拓展。進入21世紀，氟橡膠的專利申請量增長迅速，中國的快速進步尤為明顯，氟橡膠在中國廣泛應用于汽車工業、石油化工、航天航空領域，市場需求很大。