氯丁橡胶简介

氯丁橡胶

1概述

氯丁橡胶是一个性能优良的通用橡胶，但因其成本太高，因而只能限于专用市场。氯丁橡胶是由氯丁二烯乳液聚合生产的，后者是由丁二烯或异戊二烯氯化生产的。在氯丁橡胶的重复单元中，以1，4结构为主。由于分子中有氯存在，因而氯丁橡胶可以抗烃类溶剂溶胀，有较高的抗氧化性和抗臭氧性，并具有阻燃性和耐候性。氯丁橡胶还具有较高的强度和耐老化性。主要的缺点是只有较好的介电性和一般的抗低温性,而且与竞争的弹性体相比,价格也较高。

氯丁橡胶的产品有干胶形式,也有胶乳形式。干胶形式的氯丁橡胶的主要应用是作耐油、耐热、阻燃和耐磨损的管、带、弹性片、柔性装配和垫片等。胶乳主要作水基粘合剂和手套等胶乳制品。

由于价格和性能的原因,氯丁橡胶的一些应用将不断地被其它橡胶替代,预计1997年-2002年世界对氯丁橡胶的需求量将下降。

2国内生产状况

我国有三套氯丁橡胶生产装置,总能力5万吨/年以上。这三套装置分别位于四川省长寿化工厂、山西省化工厂和青岛化工厂。

长寿化工厂最早的氯丁胶装置于１９５８年建成，能力２０００吨／年，后生产能力扩大到１万吨／年。１９９４年又建成一套1.3万吨／年生产线，１９８７年从DuPont公司引进一套１万吨／年冷冻凝聚氯丁橡胶后处理生产线，自行设计的一套１万吨／年冷冻凝聚后处理线在１９９８年投入运行。目前全厂综合生产能力2.3万吨／年。

山西化工厂１９６５年建成２０００吨／年生产线，目前生产能力已超过２万吨。

青岛化工厂１９６６年建成２５００吨／年生产线，经多年技术改造，生产能力达到８０００吨／年。１９８７年从DuPont公司引进了一套１万吨／年冷冻凝聚氯丁橡胶后处理线。

３生产工艺概述

氯丁橡胶的生产由丁二烯氯化生产单体2-氯-1,2-丁二烯(氯丁二烯)开始,氯丁二烯通过游离机引发的乳液聚合生成氯丁橡胶。通用牌号的生产是借助于松香钠皂在水中乳化氯丁二烯,并用过硫酸钾或过硫酸氨引发聚合制得的。聚合温度保持在40℃。一种系列的氯丁橡胶生产时使用硫来提高力学性能;另一系列用硫醇改性剂提高耐热性;还有的牌号用二氯丁二烯共聚单体来提高低温性能。氯丁橡胶主要由1,4加成的反式2-氯-2-亚丁烯链节构成。

1992年世界上最大的氯丁橡胶生产公司DuPont改进了丁二烯氯化工艺,被称之为过去30年以来最有成效的改进,主要是用专利的液相氯化工艺替代了气相法氯化工艺,减少了有机废液、废水达６０％，也去除了饼状副产品。这项改进提高了安全性，提高了收率，降低了成本，减少了设备的维修和清理，但目前只有DuPont公司的Ｌaplace一家装置进行了这样的改造。据报道其它的DuPont工厂也在计划作这样的改造。

氯丁二烯的生产也可以采用乙炔法,但生产成本明显高于丁二烯氯化法。

４国内需求和需求增长率

１９９３年到１９９９年我国氯丁橡胶的产量、进口量和表观需求量列于表１。1983年到1998年表观需求的年均增长率为8.5%。从１９９４年到１９９８年我国氯丁橡胶产量一直保持在２－３万吨，表观需求量一直保持在３－4.5万吨。

表１我国氯丁橡胶的产量、进口量．出口量和表观需求量

产量进口量出口量表观需求量

1983 1.33 1.33

1984 1.49 1.49

1985 1.69 1.69

1986 1.84 1.84

1987 1.67 0.54 2.21

1988 1.5 0.22 1.72

1989 1.54 0.11 1.65

1990 1.91 0.39 2.3

1991 2.14 0.86 3

1992 2.12 0.56 0.08 2.6

1993 1.78 0.96 2.74

1994 1.98 1.06 0.02 3.02

1995 2.43 1.18 0.11 3.5

1996 2.86 1.14 0.03 3.97

1997 2.83 1.72 0.06 4.49

1998 2.58 1.58 0.35 3.81

1999 1.94 0.01

５近期价格

1998年我国各地区氯丁橡胶的平均价格为18000~23000元/吨，1992~1999年各年的平均进口价格见表2和图2。

表2 我国氯丁橡胶的平均进口价格 /美元/吨

胶板、片、带胶乳

1992 2143 2080 1720

1994 2216 1385 1675

1995 1794 2311 950

1996 1769 1707 1452

1997 1917 1726 1325

1998 2107 1680 1325

1999 2122 1438 1192

６应用分配

我国近年来氯丁橡胶消费分配比例如下：胶粘剂工业约49%，橡胶工业（主要用于阻燃输送带、传动带和胶管等）约33%，电缆工业和建筑工业（主要指防水涂料）约18%。我国引进汽车车型的国产化将对氯丁橡胶提出较大的需求。

美国、西欧和日本氯丁橡胶的应用状况见表3、4、5。从80年代始国外氯丁橡胶的用量就一直在下降，主要受成本和性能两种因素的影响。价格高主要由生产效率低和废物处理成本高而造成。性能的限制，如在超过120℃氯丁橡胶就失去回弹性，近年来随汽车发动机箱内温度的升高，汽车生产厂更愿意选择高回弹性极限的PVC-丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶替代氯丁橡胶作一些汽车部件。

表3 美国氯丁橡胶的消费状况 /kt

西欧氯丁橡胶的消费状况 /kt

*包括涂被的织物、胶乳、粘合料、胶乳制品和氯丁橡胶衣物

日本氯丁橡胶应用状况 /kt

７发展前景

根据历史上需求增长情况,粗略预测2005年我国氯丁橡胶需求量为6万吨左右。国内现有生产能力5万吨,考虑到国际上氯丁橡胶的应用在逐渐被其它胶种替代,因而到2005年我国除考虑对老的生产装置挖潜改造外,不需要再增加新的生产能力。

预测低值预测高值平均

1999 4.22 4.60 4.41

2000 4.44 4.83 4.63

2001 4.66 5.08 4.87

2002 4.90 5.37 5.13

2003 5.15 5.66 5.41

2004 5.44 6.07 5.76

2005 5.65 6.22 5.94