合成橡膠是三大合成材料之一，既是與人們生產(chǎn)生活息息相關(guān)的石化產(chǎn)品，也是重要的國家戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國防、交通及日常生活的各個方面。合成橡膠大致可分為通用橡膠和特種橡膠兩大類。通用合成橡膠指用于生產(chǎn)輪胎等大宗產(chǎn)品的原料橡膠，包括丁苯橡膠（SBR）、聚丁二烯橡膠（BR）、丁基/鹵化丁基橡膠（IIR/HIIR）、乙丙橡膠（EPDM）、丁腈橡膠（NBR）、異戊橡膠（IR）、氯丁橡膠（CR）和苯乙烯類嵌段共聚物（SBCs）；高性能合成橡膠是指通用合成橡膠的高端牌號和功能化品種以及特種合成橡膠，是新時代發(fā)展所必需的關(guān)鍵先進(jìn)化工基礎(chǔ)材料。

　　改革開放以來，歷經(jīng)40余年高速發(fā)展，我國高性能合成橡膠材料產(chǎn)業(yè)從無到有，從小到大，得到長足發(fā)展。相繼成功開發(fā)出官能化溶聚丁苯橡膠、釹系順丁橡膠、星型鹵化丁基橡膠、功能化熱塑性彈性體等高性能和功能化通用合成橡膠，以及氫化丁腈橡膠、熱塑性硫化橡膠、高性能硅橡膠、氟醚橡膠等特種橡膠產(chǎn)品。我國合成橡膠產(chǎn)業(yè)逐步邁向高端化、綠色化、生產(chǎn)智能化的發(fā)展道路。

　　高性能合成橡膠材料的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

　　通用合成橡膠的高端牌號和功能化品種主要指應(yīng)用于高性能輪胎胎面、胎側(cè)和氣密層，可以顯著提高輪胎性能的官能化溶聚丁苯橡膠、釹系順丁橡膠、星型鹵化丁基橡膠；以及用于苛刻條件下密封防水、膠黏劑、聚合物改性、光纜電纜等領(lǐng)域的極性化丁苯熱塑性彈性體（SBS）、苯乙烯–異戊二烯嵌段共聚物（SIS）、氫化苯乙烯–丁二烯嵌段共聚物（SEBS）、氫化苯乙烯異戊二烯共聚物（SEPS）熱塑性彈性體、長鏈支化乙丙橡膠、官能化高抗沖丁苯樹脂等。特種合成橡膠材料是指不同于通用橡膠材料而具有耐高低溫、耐老化、抗燒蝕、耐化學(xué)介質(zhì)等特殊性能的橡膠材料，主要包括氫化丁腈橡膠（HNBR）、熱塑性硫化橡膠（TPV）、硅橡膠、氟橡膠等。特種合成橡膠材料具有的特殊性能使其成為航空航天、國防軍工、電子信息、能源、環(huán)境、海洋等國家重大戰(zhàn)略和新興領(lǐng)域發(fā)展所必需的關(guān)鍵材料。

　　當(dāng)前和今后一段時期，國防和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需的先進(jìn)通用橡膠和特種橡膠材料主要有以下幾種。

　　溶聚丁苯橡膠（SSBR），不同于傳統(tǒng)乳聚丁苯橡膠，它是通過鋰系陰離子溶液聚合制備的丁二烯、苯乙烯共聚橡膠，由于其結(jié)構(gòu)可設(shè)計、性能可調(diào)控，是制造輪胎胎面膠的理想膠種。作為高性能合成橡膠膠種，溶聚丁苯橡膠比乳聚丁苯橡膠有更優(yōu)異的滾動阻力和抗?jié)窕阅埽还J(rèn)為綠色輪胎的橡膠復(fù)合體系中所必須采用的橡膠組分。

　　氫化丁腈橡膠是以改善丁腈橡膠（NBR）的耐熱和耐老化性能為目的，將丁腈橡膠鏈鍛上的丁二烯單元進(jìn)行選擇性加氫制得的一種高飽和度橡膠材料，其最主要的特點(diǎn)是能在150℃下長期使用，并且在高溫下仍能保持較高的物理機(jī)械性能，能夠很好地滿足汽車、宇航、油田等領(lǐng)域?qū)Σ牧夏透邷啬突瘜W(xué)品的特殊要求，應(yīng)用越來越廣泛，比如用作汽車油封、燃油系統(tǒng)部件、汽車傳動帶、鉆井保持箱和泥漿用活塞、印刷和紡織用膠輥、航空航天用密封件、減震材料等。

　　IIR/HIIR是由異丁烯與少量異戊二烯通過低溫陽離子聚合反應(yīng)合成的線型高分子材料。丁基橡膠是氣密性最好的橡膠，在輪胎內(nèi)胎、硫化膠囊、醫(yī)用膠塞和膠管膠帶等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。鹵化丁基橡膠包括溴化丁基橡膠和氯化丁基橡膠，是丁基橡膠經(jīng)過鹵化改性的產(chǎn)品。鹵化丁基橡膠在保持丁基橡膠原有性能的基礎(chǔ)上，提高了產(chǎn)品硫化寬容度，并且可與其他種類通用橡膠共硫化，可生產(chǎn)無內(nèi)胎輪胎，且具有更好的耐熱性。

　　氫化苯乙烯類熱塑性彈性體（HSBCs）是熱塑性彈性體SBS和SIS經(jīng)氫化后將絕大多數(shù)不飽和雙鍵變成飽和鍵，不僅保留了本身優(yōu)秀的彈性，而且耐熱、耐光和耐熱氧等性能得到大幅度提高。氫化SBS（SEBS）可廣泛用于生產(chǎn)高檔彈性體、樹脂改性、膠黏劑、潤滑油增黏劑、電線電纜的填充料和護(hù)套料等。隨著共享單車的興起，SEBS用于生產(chǎn)不充氣輪胎成為熱門領(lǐng)域。氫化SIS（SEPS）主要用于潤滑油增黏、透明彈性體和膜制品制造，以及用在潤滑油脂、光纜密封油膏、化妝品和涂覆革等領(lǐng)域。

　　異戊橡膠由異戊二烯合成，與天然橡膠結(jié)構(gòu)最為相近，是天然橡膠的最佳替代品，可用于輪胎等行業(yè)。

　　熱塑性硫化橡膠，又稱動態(tài)硫化熱塑性彈性體，是通過在塑料相（如聚丙烯）和橡膠相（如EPDM）熔融共混過程中，將橡膠相進(jìn)行硫化，得到粒狀硫化橡膠相以微區(qū)相態(tài)穩(wěn)定存在于塑料相中所制得的熱塑性彈性體材料，兼具傳統(tǒng)橡膠的高彈性能和塑料材料的熱塑性加工性能，具有密度低、可回收、易加工、能耗低、長效耐老化性等優(yōu)良的特點(diǎn)。

　　硅橡膠是由線性聚硅氧烷混入補(bǔ)強(qiáng)填料以及功能填料和助劑，在加熱、加壓條件下硫化后成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性體的一類特殊合成橡膠。具有優(yōu)異的耐高低溫、耐候、耐臭氧、抗電弧、電氣絕緣性、防潮、高透氣性以及生理惰性等。在現(xiàn)代工業(yè)、電子電氣、汽車、建筑、醫(yī)療、個人護(hù)理等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，成為航空航天、國防軍工、智能制造等領(lǐng)域不可或缺的先進(jìn)高性能材料。

　　氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的一種含氟橡膠材料，其特殊性能由氟原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定。氟橡膠可長時間在250℃下使用，極限使用溫度可達(dá)300℃，而傳統(tǒng)三元乙丙橡膠、丁基橡膠的極限使用溫度只有150℃。氟橡膠除了耐高溫還具有優(yōu)異的耐油、耐化學(xué)介質(zhì)、耐酸堿性能，在所有橡膠彈性體材料中其綜合性能最好，主要用于火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)、船舶、汽車等運(yùn)載工具的耐油密封和耐油管路等特種用途領(lǐng)域，是國民經(jīng)濟(jì)和國防軍工不可或缺的關(guān)鍵材料。

　　國內(nèi)外高性能合成橡膠材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

　　（一）合成橡膠

　　2017年全球合成橡膠產(chǎn)能超過2×107t/a。

　　2018年，全球合計產(chǎn)能約為2.042×107t/a，主要分布于亞洲、北美及歐洲。中國是最大的生產(chǎn)國和消費(fèi)國，年產(chǎn)能5.93×106t，約占全球總產(chǎn)能的29%

　　2020年世界合成橡膠產(chǎn)能將達(dá)到2.2×107t/a。各膠種中，產(chǎn)能增幅最大的是SSBR，其次是IIR和EPDM。

　　2017年全球生產(chǎn)合成橡膠（SR）1.505×107t，同比增長1.4%；消費(fèi)合成橡膠1.519×107t，同比增長2.4%。2018年，世界SR總產(chǎn)能為2.042×107t，產(chǎn)量為1.533×107t，產(chǎn)能利用率約為75%，產(chǎn)能總體過剩。到2025年，產(chǎn)消量將分別接近2×107t。我國共有50家合成橡膠生產(chǎn)商，產(chǎn)能合計為5.93×106t/a。已形成中國石化股份有限公司（29%）、中國石油股份有限公司（20%）、民營企業(yè)（29%）、臺資外資企業(yè)（22%）的四分天下格局。中國石化在BR、SBCs具有優(yōu)勢，中國石油優(yōu)勢在ESBR，民營企業(yè)（共32家）的IIR、IR具有優(yōu)勢，臺資外資企業(yè)在EPDM、NBR上具有優(yōu)勢。

　　2017年我國通用合成橡膠產(chǎn)量為3.557×106t，出口量為1.41×105t，進(jìn)口量為1.365×106t，表觀消費(fèi)量為4.781×106t，再創(chuàng)歷史新高，各主要膠種供需情況詳見表1。2018年產(chǎn)量為3.67×106t，產(chǎn)能利用率為62%。

　　2020年，我國合成橡膠需求將超過4.8×106t/a。

　　國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型在對合成橡膠業(yè)務(wù)提出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整要求的同時，也為先進(jìn)基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)的發(fā)展帶來難得的機(jī)遇。

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　　氟橡膠主要品種有常規(guī)二元氟膠、三元氟膠、全氟醚橡膠、羧基亞硝基氟橡膠、氟化磷腈橡膠、耐低溫氟橡膠及氟硅橡膠等。

　　作為特種橡膠，氟橡膠因氟原子賦予的特殊性能，被用做各種苛刻條件下的密封材料。目前我國常規(guī)的氟橡膠已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)模國際領(lǐng)先，性能與國際相當(dāng)，特種氟橡膠也逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)化，產(chǎn)品的種類逐步完善。2017年全球氟橡膠總產(chǎn)能約為4.77×104t/a，其中中國超過2.34×104t/a，占全球總產(chǎn)能的約50%。近年來世界氟橡膠主要生產(chǎn)企業(yè)如表3所示。

　　近年來氟橡膠的新建或擬建項目主要集中在中國，國外公司如大金工業(yè)株式會社已在常熟建成3200t/a裝置；索爾維特種聚合物（常熟）有限公司也在常熟建成3000t/a裝置，杜邦旗下的科慕公司與中昊晨光化工研究院有限公司合作擬建5500t/a裝置。目前，浙江巨化集團(tuán)等公司也在規(guī)劃建設(shè)3000t/a的高性能氟橡膠裝置。

　　2000年以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各國對氟橡膠的需求量大幅度增長。2017年全球需求量約為3.35×104t，2020年將達(dá)4×104t。2017年我國的氟橡膠需求量約為1×104t左右。預(yù)計“十四五”期間，我國氟橡膠的需求量將達(dá)到1.5×104t。隨著中國國防現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)一步加快，新一代戰(zhàn)車、戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)促進(jìn)了各種新型燃料、推動劑的應(yīng)用，氟橡膠在國防軍事工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域已從密封件、電氣線路護(hù)套發(fā)展到各種新型燃料輸油管道的主要成型材料，其市場潛力相當(dāng)可觀。目前國內(nèi)氟橡膠生產(chǎn)企業(yè)由于在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、品種結(jié)構(gòu)以及加工能力上的差距，尚無法完全滿足軍事工業(yè)需求。

　　（三）硅橡膠

　　有機(jī)硅屬于高性能新材料，全球有機(jī)硅需求復(fù)合增速約為5%。全球主要有機(jī)硅生產(chǎn)商包括美國陶氏集團(tuán)、美國邁圖高新材料集團(tuán)、日本信越集團(tuán)德國瓦克國際集團(tuán)有限公司、中國藍(lán)星（集團(tuán)）股份有限公司等，生產(chǎn)裝置主要分布在中國、美國、德國、英國、日本、法國、韓國等國家。

　　2000年以來，隨著我國成為世界制造業(yè)中心，有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)得到長足發(fā)展，我國已經(jīng)成為全球重要的有機(jī)硅產(chǎn)銷大國。截至2017年年底，大陸地區(qū)共有13家甲基硅氧烷單體生產(chǎn)企業(yè)，聚硅氧烷總產(chǎn)能為1.38×106t/a，產(chǎn)量為1.02×106t，表觀消費(fèi)量為9.7×105t；2018年，表觀消費(fèi)量首次超過1×106t，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的1.04×106t，同比增長7.4%，其中消費(fèi)比例最大的是建筑、電子電氣、醫(yī)療及個人護(hù)理等領(lǐng)域。未來，除了傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域需求仍將保持穩(wěn)步增長以外，新能源、人工智能、第五代移動通信技術(shù)（5G）、高端醫(yī)療等尖端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅莆覈柘鹉z行業(yè)走向高質(zhì)量發(fā)展之路。

　　“十三五”期間我國硅橡膠行業(yè)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步、節(jié)能減排等方面取得了很大進(jìn)步，但在發(fā)展質(zhì)量、技術(shù)水平、應(yīng)用開發(fā)等方面與世界先進(jìn)水平相比依然存在較大差距。硅橡膠生產(chǎn)規(guī)模小、集中度低、自動化程度低的格局沒有得到根本性改變，安全環(huán)保、自動化生產(chǎn)技術(shù)有待進(jìn)一步提高。

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