乙丙橡膠的市場調(diào)查與研究

1、目 錄摘要摘要 .3 3第一章第一章 乙丙橡膠的概況乙丙橡膠的概況 .4 41.1 乙丙橡膠基本化學(xué)結(jié)構(gòu)組成與其性能關(guān)系 .51.2 乙丙橡膠的主要性能 .61.2.1 低密度高填充性 .61.2.2 耐老化性 .71.2.3 耐腐蝕性 .71.2.4 耐水蒸汽性能 .71.2.5 耐過熱水性能 .81.2.6 電性能 .81.2.7 彈性 .81.2.8 粘接性 .81.3 乙丙橡膠的應(yīng)用 .8第二章第二章 乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝 .111121 乙丙橡膠的生產(chǎn)方法 .112.1.1 溶液聚合工藝 .112.1.2 懸浮聚合工藝.112.1.21 一般懸浮聚合工藝 .122.1

2、.22 簡化懸浮聚合工藝 .12213 相聚合工藝.1322 各種生產(chǎn)工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 .1323 各種生產(chǎn)工藝的比較 .14第三章第三章 乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)用領(lǐng)域、需求和市場乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)用領(lǐng)域、需求和市場 .141431 中國乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu) .1432 乙丙橡膠在中國的應(yīng)用領(lǐng)域 .1433 中國對(duì)乙丙橡膠的需求 .1534 乙丙橡膠的市場分析 .1635 乙丙橡膠的現(xiàn)有特征 .17參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .1818致謝致謝 .1818乙丙橡膠的市場調(diào)查與研究乙丙橡膠的市場調(diào)查與研究摘要摘要：目前我國在世界上的乙丙橡膠需求增長是最快的國家，遠(yuǎn)遠(yuǎn)供不應(yīng)求，因此我國乙丙橡膠發(fā)

3、展亟待提速。文綜述了乙丙橡膠的市場發(fā)展方向，世界乙丙橡膠的生產(chǎn)呈現(xiàn)緩慢增長的趨勢(shì)，但中國是生產(chǎn)和消費(fèi)乙丙橡膠增長最為快速的國家和地區(qū)。本文通過對(duì)乙烯橡膠的性質(zhì)、生產(chǎn)方法、工藝操作、應(yīng)用領(lǐng)域、消費(fèi)結(jié)構(gòu)及需求、市場價(jià)格等多方面多角度闡述乙丙橡膠市場狀況，并在此基礎(chǔ)上對(duì)乙丙橡膠做市需求及前景作分析。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：乙丙橡膠；生產(chǎn)；需求；應(yīng)用；市場前景第一章第一章 乙丙橡膠的概況乙丙橡膠的概況乙丙橡膠(EPR)是繼 Zieg1er 一 Natta 催化劑的發(fā)明、聚乙烯和聚丙烯的出現(xiàn)后問世的一種以乙烯。它是由乙烯和丙烯共聚而得的二元聚合物(EPM)或由乙烯、丙烯加非共軛二烯烴單體如乙叉降冰片烯(ENB)

4、、雙環(huán)戊二烯(DCPD)、1,4-己二烯(HD)等共聚而得到的三元共聚物(EPDM)的總稱，是橡膠制品工業(yè)中一項(xiàng)極為重要的原材料 。1.1 乙丙橡膠基本化學(xué)結(jié)構(gòu)組成與其性能關(guān)系乙丙橡膠基本化學(xué)結(jié)構(gòu)組成與其性能關(guān)系乙丙橡膠系以單烯烴乙烯、丙烯共聚成二元乙丙橡膠；以乙烯、丙烯及少量非共軛雙烯為單體共聚而制得三元乙丙橡膠。乙丙橡膠分子主鏈上，乙烯和丙烯單體呈無規(guī)則排列，失去了聚乙烯或聚丙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，從而成為彈性體，由于三元乙丙橡膠二烯烴位于側(cè)鏈上，因此三元乙丙橡膠不但可以用硫黃硫化，同時(shí)還保持了二元乙丙橡膠的各種特性。由于二元乙丙橡膠分子不含雙鍵，不能用硫黃硫化，因而限制了它的應(yīng)用。在乙丙橡膠商

5、品牌號(hào)中，二元乙丙橡膠只占總數(shù)的10%左右。而三元乙丙橡膠可用硫黃硫化，從而獲得了廣泛的應(yīng)用，并成為乙丙橡膠的主要品種，在乙丙橡膠商品牌號(hào)中占 90%左右。目前工業(yè)化生產(chǎn)的三元乙丙橡膠常用的第三單體有乙叉降冰片烯(ENB)、雙環(huán)戊二烯(DCPD)、1，4-己二烯(HD)。近年來第三單體技術(shù)又有新發(fā)展，國外研制出用 1，7-辛二烯、6，10-二甲基-1，5，9-十一三烯、 3，7-二甲基-1，6-辛二烯、5，7-二甲基-1，6-辛二烯、7-甲基-1，6-辛二烯等作為三元乙丙橡膠的第三單體，使三元乙丙橡膠的性能有了新的提高。三元乙丙橡膠中第三單體種類和含量對(duì)硫化速度、硫化橡膠的性能均有直接影響。其

6、中，雙環(huán)戊二烯 (DCPD)作為第三單體，雖然價(jià)格較低，但此三元乙丙橡膠的硫化速度慢，難以與高不飽和度的二烯烴類橡膠并用；以乙叉降冰片烯(ENB)、6，10-二甲基-1，5，9-十一三烯等為第三單體的三元乙丙橡膠硫化速度快，前者已成為三元乙丙橡膠的主要品種。第三單體含量以碘值表示，三元乙丙橡膠的碘值一般為6-30，大多在 15 左右。碘值為6-10 時(shí)，硫化速度慢，難與高不飽和橡膠并用；碘值為25-30 時(shí)，為超高速硫化型，可用任何比例與高不飽和二烯烴橡膠并用。因此三元乙丙橡膠在與其他橡膠并用時(shí)，應(yīng)注意選擇適宜的三元乙丙橡膠品種。已知三元乙丙橡膠所含第三單體的種類，炭黑填充時(shí)，硫化體系對(duì)硫化速

7、度由快到慢的順序如下： 1.硫黃硫化體系： (1)乙叉降冰片烯， (2)1，4-己二烯，(3)雙環(huán)戊二烯； 2.過氧化物硫化體系： (1)雙環(huán)戊二烯， (2)乙叉降冰片烯， (3)1，4-己二烯。選用含乙叉降冰片烯為第三單體的三元乙丙橡膠，其硫化橡膠則具有較高的耐熱性和拉伸強(qiáng)度以及較小的壓縮永久變形；而含雙環(huán)戊二烯(DCPD)為第三單體的三元乙丙橡膠，成本較低，耐臭氧性較高，制品有臭味；含1，4-己二烯的三元乙丙橡膠不易焦燒，硫化后壓縮永久變形較小。乙丙橡膠聚合分子結(jié)構(gòu)中，乙烯 /丙烯含量比對(duì)乙丙橡膠生膠和混煉膠性能及工藝性均有直接影響。應(yīng)用時(shí)，可并用2-3 種乙烯/丙烯含量比不同的乙丙橡膠以

8、滿足不同的性能要求。一般認(rèn)為乙烯含量控制在60%左右，才能獲得較好的加工性和硫化膠性能；丙烯含量較高時(shí)，對(duì)乙丙橡膠的低溫性能有所改善；乙烯含量較高時(shí)，易擠出，擠出表面光滑，擠出件停放后不易變形。乙丙橡膠的重均分子量為 20 萬-40 萬，數(shù)均分子量為 5 萬-15 萬，粘均分子量 10 萬-30 萬。重均分子量與門尼粘度密切相關(guān)。乙丙橡膠門尼粘度值ML(1+4)100為 25-90，高門尼值 105-110 也有不少的品種。隨著門尼值的提高，填充量能也提高，但加工性能變差；其硫化后的乙丙橡膠的拉伸強(qiáng)度、回彈性均有提高。乙丙橡膠分子量分布指數(shù)一般為3-5，大多在3 左右。分子量分布寬的乙丙橡膠具

9、有較好的開煉機(jī)混煉性和壓延性。近來，已研制出分子量采用雙峰分布形式的三元乙丙橡膠，即在低分子量部分再出現(xiàn)一個(gè)較窄的峰，并減少極低分子量部分，此種三元乙丙橡膠既提高了物理機(jī)械性能，有良好的擠出后的挺性，又保證了良好的流動(dòng)性及發(fā)泡率。1.2 乙丙橡膠的主要性能乙丙橡膠的主要性能1.2.1 低密度高填充性低密度高填充性乙丙橡膠的密度是較低的一種橡膠，其密度為0.87。加之可大量充油和加入填充劑，因而可降低橡膠制品的成本，彌補(bǔ)了乙丙橡膠生膠價(jià)格高的缺點(diǎn)，并且對(duì)高門尼值的乙丙橡膠來說，高填充后物理機(jī)械性能降低幅度不大。1.2.2 耐老化性耐老化性乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏

10、色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動(dòng)性。乙丙橡膠制品在120下可長期使用，在 150-200下可短暫或間歇使用。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。以過氧化物交聯(lián)的三元乙丙橡膠可在更苛刻的條件下使用。三元乙丙橡膠在臭氧濃度 50pphm、拉伸 30%的條件下，可達(dá) 150h 以上不龜裂 。1.2.3 耐腐蝕性耐腐蝕性由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對(duì)各種極性化學(xué)品如醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動(dòng)植物油、酮和脂等均有較好的抗耐性；但在脂屬和芳屬溶劑 (如汽油、苯等 )及礦物油中穩(wěn)定性較差。在濃酸長期作用下性能也要下降。在 ISO/TR 7620 中匯集了近 400 種具有腐蝕性的氣態(tài)和液

11、態(tài)化學(xué)品對(duì)各種橡膠性能作用的資料，并規(guī)定了1-4 級(jí)表示其作用的程度，見表 1。表 1 腐蝕性化學(xué)品對(duì)橡膠性能的影響等級(jí) 體積溶脹率/% 硬度降低值 對(duì)性能影響1 10 10 輕微或無2 10-30 20 較小3 30-60 60 30 嚴(yán)重1.2.4 耐水蒸汽性能耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐熱性。在230過熱蒸汽中，近 100h 后外觀無變化。而 氟橡膠、硅橡膠、 氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經(jīng)歷較短時(shí)間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。1.2.5 耐過熱水性能耐過熱水性能乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用硫化系統(tǒng)密切相關(guān)。以二硫代二嗎啡啉、TMTD 為硫

12、化系統(tǒng)的乙丙橡膠，在 125過熱水中浸泡 15 個(gè)月后，力學(xué)性能變化甚小，體積膨脹率僅0.3%。1.2.6 電性能電性能乙丙橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性，電性能優(yōu)于或接近丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯 、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯 。1.2.7 彈性彈性由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無極性取代基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈可在較寬范圍內(nèi)保持柔順性，僅次于天然橡膠和 順丁橡膠，并在低溫下仍能保持。1.2.8 粘接性粘接性乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)中缺少活性基團(tuán)，內(nèi)聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。1.3 乙丙橡膠的應(yīng)用乙丙橡膠的應(yīng)用因乙丙橡膠分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出卓越的耐候性、耐臭氧、電絕緣性、低壓縮永久變形

13、、高強(qiáng)度和高伸長率等寶貴性能，其應(yīng)用極為廣泛，消耗量逐年增加。根據(jù)乙丙橡膠的不同系列和分子結(jié)構(gòu)方面的特點(diǎn)，乙丙橡膠應(yīng)用種類有通用型、混用型、快速硫化型、易加工型和二烯烴橡膠并用型等不同應(yīng)用類型。從實(shí)際應(yīng)用情況分析，乙丙橡膠在非輪胎方面得到了廣泛的應(yīng)用。1.汽車工業(yè) 乙丙橡膠在汽車制造行業(yè)中應(yīng)用量最大，主要應(yīng)用于汽車密封條、散熱器軟管、火花塞護(hù)套、空調(diào)軟管、膠墊、膠管等。在汽車密封條行業(yè)中，主要利用 EPDM 的彈性、耐臭氧、耐候性等特性，其ENB 型的EPDM 橡膠已成為汽車密封條的主體材料，國內(nèi)生膠年消耗量已超過1 萬噸，但由于品種關(guān)系，其一半還依靠進(jìn)口。由于熱塑性三元乙丙橡膠EPDM/PP

14、 強(qiáng)度高、柔性好、涂裝光澤度高、易回收利用的特點(diǎn)，在國內(nèi)外汽車保險(xiǎn)杠和汽車儀表板生產(chǎn)中已作為主導(dǎo)材料。預(yù)計(jì)到2010 年僅汽車保險(xiǎn)杠和儀表板兩項(xiàng)產(chǎn)品， EPDM/PP 的國內(nèi)年用量可達(dá) 4.5 萬噸。此類產(chǎn)品的回收利用主要采用的工藝方法是：先去掉產(chǎn)品表面的涂料 -粉碎-清洗-再造粒-添加新料后生產(chǎn)新產(chǎn)品。這樣在保險(xiǎn)杠和儀表板生產(chǎn)中，就能節(jié)約大量原材料取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國乙丙橡膠在汽車工業(yè)中的用量占全國乙丙橡膠總用量的 42%-44%，其中還不包括船舶、列車和集裝箱密封條的乙丙橡膠用量。因乙丙橡膠的粘接性能不好，在汽車輪胎行業(yè)中在大量用料的輪胎主體和胎面部位上無法推廣使用乙丙橡膠，只在

15、內(nèi)胎、白胎側(cè)、胎條等部位少量使用乙丙橡膠。2.建筑行業(yè) 由于乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐水性、耐熱耐寒性和耐候性，又有施工簡便等特點(diǎn)，因此乙丙橡膠在建筑行業(yè)中主要用于塑膠運(yùn)動(dòng)場、防水卷材、房屋門窗密封條、玻璃幕墻密封、衛(wèi)生設(shè)備和管道密封件等。乙丙橡膠在建筑行業(yè)中用量最大的還數(shù)塑膠運(yùn)動(dòng)場和防水卷材，就國內(nèi)用量而言已占乙丙橡膠總用量的 26%-28%。用 EPDM 生產(chǎn)的防水卷材已逐漸代替其他材料(如 CMS)制作的防水卷材，尤其是用于地下建筑的防水卷材。3.電氣和電子行業(yè) 在電氣和電子行業(yè)中主要利用乙丙橡膠的優(yōu)良電絕緣性、耐候性和耐腐蝕性，在許多電氣部件中采用了此類橡膠。例如用乙丙橡膠生產(chǎn)電纜，尤其是

16、海底電纜用 EPDM 或 EPDM/PP 代替了 PVC/NBR 制作電纜的絕緣層，電纜的絕緣性能和使用壽命有了大幅度提高。在變壓器絕緣墊、電子絕緣護(hù)套方面也大量采用了乙丙橡膠制作。4.乙丙橡膠與其他橡膠并用也是乙丙橡膠應(yīng)用的一個(gè)很大的領(lǐng)域 乙丙橡膠與其他橡膠并用在性能上可互補(bǔ)并改善工藝和降低成本。但由于各種配合劑對(duì)不同高聚物的親合能力各異，共硫化性又取決于各高聚物交聯(lián)效率，不同高聚物并用共混不可能達(dá)到分子級(jí)相容，而是分相存在的不均體系。配合劑的這種相間不均分配，對(duì)乙丙并用橡膠的性能有重大影響。在此簡要介紹如下：(1)三元乙丙橡膠與丁基橡膠有較好的相容性和共硫化性，此兩膠并用物理機(jī)械性能呈加和

17、性，丁基橡膠可改善乙丙橡膠氣密性，提高撕裂性和隔音性；而乙丙橡膠改善了丁基橡膠的耐臭氧性和耐老化性，改善了丁基橡膠壓出表面光度，提高了半成品停放時(shí)的抗變形性能。(2)三元乙丙橡膠可以不同比例與 氯丁橡膠并用，以改善乙丙橡膠的耐油性能。乙丙橡膠與氯丁橡膠并用后，兩種橡膠性能互補(bǔ)。乙丙橡膠的耐油性、耐燃性和粘著性有所改進(jìn)；氯丁橡膠也改善了耐臭氧、耐化學(xué)腐蝕、耐熱、耐蒸汽、耐低溫屈撓等性能，并提高了氯丁橡膠的加工油及炭黑的填充量，從而降低了成本。(3)乙丙橡膠與硅橡膠并用后，耐熱性、耐天候性、低溫柔順性和電性能進(jìn)一步獲得改善；硅橡膠力學(xué)性能也有較大改善。三元乙丙橡膠與氟橡膠并用，氟橡膠的低溫性和乙丙

18、橡膠的耐介質(zhì)性均有提高，并降低了膠料的成本。(4)乙丙橡膠對(duì) SBR、NR 等進(jìn)行改性，提高了此類橡膠的耐老化性和耐高溫性能，也提高了乙丙橡膠的粘著性。(5)汽車密封條用的三元乙丙橡膠為適應(yīng)汽車各部位密封要求，也曾與LDPE、SBR 等進(jìn)行過并用，并取得了理想效果。與LDPE 或液態(tài)聚丁二烯烴橡膠并用可獲得高硬度 (邵爾 A 型硬度為 96)EPDM 橡膠，此類高硬度 EPDM多數(shù)應(yīng)用于汽車水箱和行李箱密封條的生產(chǎn)。尤其是采用與液態(tài)聚丁二烯烴橡膠并用的高硬度 EPDM 橡膠其擠出工藝性較好。 (6)除乙丙橡膠與其他種類橡膠并用外，把乙丙橡膠作為熱塑性工程塑料的改性劑的應(yīng)用，其用量不小而且應(yīng)用也

19、較廣泛。例如乙丙橡膠對(duì)PVC、PP、PE 等的改性，主要改善這些熱塑性工程塑料的耐候性、回彈性、低溫抗脆性等性能要求。除上述外，乙丙橡膠在日常生活用品、體育器材、機(jī)械化工設(shè)備、潤滑油改性和各種橡膠制品生產(chǎn)領(lǐng)域中均有應(yīng)用。盡管乙丙橡膠的生膠價(jià)格偏高，尤其是進(jìn)口的乙丙橡膠生膠價(jià)格更高，但充分利用其高充油性和高填充性，并利用可與其他橡膠并用的特性，降低混煉膠的生產(chǎn)成本是切實(shí)可行的，實(shí)際材料生產(chǎn)成本不會(huì)比其他橡膠高出多少。第二章第二章 乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝乙丙橡膠的生產(chǎn)工藝21 乙丙橡膠的生產(chǎn)方法乙丙橡膠的生產(chǎn)方法乙丙橡膠是 80 年代以來國外七大合成橡膠品種中發(fā)展最快的一種，其產(chǎn)量、生產(chǎn)能力和消費(fèi)量在

20、發(fā)達(dá)國家中均居第三位，僅次于丁苯橡膠、順丁橡膠。目前乙丙橡膠工業(yè)生產(chǎn)工藝路線有溶液聚合法、懸浮聚合法和氣相聚合法三種。2.1.1 溶液聚合工藝溶液聚合工藝溶液聚合工藝是在既可以溶解產(chǎn)品、又可以溶解單體和催化劑體系的溶劑中進(jìn)行的均相反應(yīng)，通常以直鏈烷烴如正己烷為溶劑，采用 V 一 A1 催化劑體系，聚合溫度為 3050C，聚合壓力為 0.40.8 MPa，反應(yīng)產(chǎn)物中聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為 810。工藝過程基本上由原材料準(zhǔn)備、化學(xué)品配制、聚合、催化劑脫除、單體和溶劑回收精制以及凝聚、干燥和包裝等工序組成， 但由于各公司在某部分或控制方面有自己的專利技術(shù)，因而各具獨(dú)特的工藝實(shí)施方法。溶液聚合工藝特點(diǎn)

21、：1）投資低，工藝最佳化。反應(yīng)器的優(yōu)比設(shè)計(jì)能滿足反應(yīng)物料混合要求，能準(zhǔn)確控制聚合反應(yīng)工藝參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量，聚合物膠液濃度高而循環(huán)溶劑量少，聚合釜體積小但生產(chǎn)強(qiáng)度高，原料和循環(huán)單體不需要精制，催化劑效率高，三廢中釩含量低，生產(chǎn)彈性大。 （2）生產(chǎn)操作費(fèi)用低，裝置年操作時(shí)間長，原料和催比劑的消耗低，采用先進(jìn)控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制。 （3）產(chǎn)品質(zhì)量具有極強(qiáng)的競爭力。產(chǎn)品中催化劑殘?jiān)康?，生產(chǎn)中次品少，產(chǎn)品牌號(hào)切換靈活，切換廢品量少，產(chǎn)品特性能夠按用戶要求進(jìn)行調(diào)整，產(chǎn)品牌號(hào)多，門尼值可在 20160 寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，產(chǎn)品規(guī)格指標(biāo)變化幅度窄和產(chǎn)品加工性能優(yōu)異。2.1.2 懸浮聚合工藝懸

22、浮聚合工藝懸浮聚合工藝根據(jù)丙烯在共聚反應(yīng)中活性較低的原理，將乙烯溶解在液態(tài)丙烯中進(jìn)行共聚合。丙烯既是單體又兼作反應(yīng)介質(zhì)，靠其本身的蒸發(fā)致冷作明控制反應(yīng)溫度，維持反應(yīng)壓力。生成的共聚物不溶于液態(tài)丙烯，而呈懸浮于其中的細(xì)粒淤漿。又可分為一般懸浮聚合工藝和簡化懸浮聚合工藝。2.1.22.1.21 1 一般懸浮聚合工藝一般懸浮聚合工藝一般懸浮聚合工藝以乙酰丙酮釩和 AlEt2Cl 為催化劑，二氯丙二酸二乙酯為活化劑，HNB 或 DCPD 為第三單體，二乙基鋅和氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑。視所生產(chǎn)產(chǎn)品牌號(hào)的不同，將乙烯、丙烯、第三單體以及催化劑加入具有多槳式攪拌器的夾套式聚合釜中，反應(yīng)條件為：溫度一 2020o

23、C，壓力 0.351.05MPa.反應(yīng)熱借反應(yīng)相的單體蒸發(fā)移除。反應(yīng)相中懸浮聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在3035，整個(gè)聚合反應(yīng)在高度自動(dòng)控制下進(jìn)行，生成的聚合物丙烯淤漿間歇地（1015 次h）送入洗滌器，用聚丙二醇使催化劑失活，再用 NaOH 水溶液洗滌。懸浮液送入汽提塔汽提，未反應(yīng)的乙烯、丙烯和 ENB 分別經(jīng)回收系統(tǒng)精制后循環(huán)使用。膠粒一水漿液經(jīng)振動(dòng)篩脫水、擠壓干燥、壓塊和包裝即得成品膠。該工藝特點(diǎn)是聚合精制不使用溶劑，聚合物濃度高，強(qiáng)化了設(shè)備生產(chǎn)能力，同時(shí)省略了溶劑循環(huán)和回收，節(jié)省了能量。2.1.22.1.22 2 簡化懸浮聚合工藝簡化懸浮聚合工藝簡化懸浮聚合工藝是在一般懸浮聚合工藝基礎(chǔ)上開發(fā)

24、成功的，主要是采用高效鈦系催化體系，不必進(jìn)行催化劑的脫除，未反應(yīng)單體不需處理即可返回使用。通常用于生產(chǎn) EPM，這是因?yàn)殚W蒸不易脫除未反應(yīng)的第三單體。其工藝流程為：反應(yīng)在帶夾套的攪拌釜中進(jìn)行，采用 TiC1、一 MgC12 一 A1（i 一 Bu），催化劑體系，催化劑效率為 50kg 聚合物g 鈦，反應(yīng)溫度 27C，壓力 1.3MPa，聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 33。反應(yīng)釜出來的蒸汽物料壓縮到 2.7MPa 并冷卻后返口反應(yīng)釜。聚合物淤漿經(jīng)閃蒸脫除未反應(yīng)單體，不需精制處理，壓縮和冷卻后直接循環(huán)到反應(yīng)釜使用。脫除單體的聚合物不必凈化處理即可作為成品。產(chǎn)品可以為粉狀、片狀或顆粒狀。特點(diǎn)：聚合產(chǎn)物不溶于反

25、應(yīng)介質(zhì)丙烯，體系粘度較低，提高了轉(zhuǎn)化率，聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá) 3035，因而其生產(chǎn)能力是溶液法的 45 倍；無溶劑回收精制和凝聚等工序，工藝流程簡化，基建投資少；可生產(chǎn)很高分子量的品種；產(chǎn)品成本比溶液法低。而其不足之處是：由于不用溶劑，從聚合物中脫離殘留催化劑比較困難；產(chǎn)品品種牌號(hào)少，質(zhì)量均勻性差，灰分含量較高；聚合物是不溶于液態(tài)丙烯的懸浮粒子，使之保持懸浮狀態(tài)較難，尤其當(dāng)聚合物濃度較高和出現(xiàn)少量凝膠時(shí)，反應(yīng)釜易于掛膠，甚至發(fā)生設(shè)備管道堵塞現(xiàn)象；產(chǎn)品的電絕緣性能較差。213 相聚合工藝相聚合工藝氣相聚合工藝是由 Himont 公司率先于 20 世紀(jì) 80 年代后期實(shí)施工業(yè)化的。UCC 公司則于

26、 90 年代初宣布?xì)庀喾?EPR 中試裝置投入試生產(chǎn)，其 9.1 萬噸/年的氣相法 EPR 工業(yè)裝置于 1999 年正式投產(chǎn)。目前，該工藝占 EPR 總生產(chǎn)能力的9。UCC 公司的 EPR 氣相聚合工藝最具代表性，它分為聚合、分離凈化和包裝三個(gè)工序。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 60的乙烯、35.5的丙烯、4.5的 ENB 同催化劑、氫氣、氮?dú)夂吞亢谝黄鸺尤肓鞅却卜磻?yīng)器，在 5065C 和絕對(duì)壓力 2.07 kPa下進(jìn)行氣相聚合反應(yīng)。乙烯、丙烯和 ENB 的單程轉(zhuǎn)化率分別為 5.2。0.58和 0.4。來自反應(yīng)器的未反應(yīng)單體經(jīng)循環(huán)氣壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入循環(huán)氣冷卻器除去反應(yīng)熱，與新鮮原料氣一起循環(huán)回反應(yīng)器。從反應(yīng)器排

27、出的 EPR 粉未經(jīng)脫氣降壓后進(jìn)入凈化塔，用氮?dú)饷摮龤埩魺N類。來自凈化塔頂部的氣體經(jīng)冷凝回收 ENB 后用泵送回流比床反應(yīng)器。生成的微粒狀產(chǎn)品進(jìn)入包裝工序。特點(diǎn)：工藝流程簡短，僅三道工序，而傳統(tǒng)工藝有七道工序；不需要溶劑或稀釋劑，毋需溶劑回收和精制工序；幾乎無三暖排放，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。但其產(chǎn)品通用性較差，所有的產(chǎn)品皆為黑色。這是由于為 避免聚合物過粘，采用炭黑作為流態(tài)化助劑之故。22 各種生產(chǎn)工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較各種生產(chǎn)工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 2：項(xiàng)目溶液聚合懸浮聚合氣相聚合生產(chǎn)能力（萬t/a）454591投資，百萬美元 界區(qū)內(nèi) 690052506000 界區(qū)外 251020201900 總投

28、資941072707900 相對(duì)單位投資 1007742 生產(chǎn)成本（美元 t） 原料691688686 公用工程 17810334 其它 353513 可變成本/(美元t)904826733固定成本/(美元t)20016883 總現(xiàn)金成本 /(美元t)1104994816 折日費(fèi)(美元t)261201109 總成本(美元t相對(duì)總成本10088685 結(jié)論。23 各種生產(chǎn)工藝的比較各種生產(chǎn)工藝的比較乙丙橡膠聚合工藝為溶液法、懸浮法和氣相法，其中溶液法裝置占總生產(chǎn)能力的 80%，懸浮法 12%，氣相法占 8%；氣相法成功工業(yè)化是乙丙橡膠生產(chǎn)技術(shù)重要進(jìn)展之一，該法工藝流程簡

29、短、環(huán)保經(jīng)濟(jì)，成為乙丙橡膠合成技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。第三章第三章 乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)用乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)用領(lǐng)域、需求和市場領(lǐng)域、需求和市場 31 中國乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中國乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)近幾年，中國乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：汽車工業(yè)對(duì)乙丙橡膠的需求量約占總需求量的 42.53%，防水卷材約占 10.34%，電線電纜約占 8.05%，油品添加劑約占 10.34%，聚合物改性約占 11.49%，塑膠跑道約占 9.19%，其他領(lǐng)域約占8.06%。 32 乙丙橡膠在中國的應(yīng)用領(lǐng)域乙丙橡膠在中國的應(yīng)用領(lǐng)域乙丙橡膠在國內(nèi)主要應(yīng)用領(lǐng)域有汽車部件、輪胎、電線電纜、潤滑油改性劑、建筑、聚烯烴改性、橡膠雜

30、件等,汽車工業(yè)是中國非輪胎橡膠制品的主要應(yīng)用部門。中國汽車工業(yè)消費(fèi)的乙丙橡膠主要用于汽車用耐熱器軟管、汽車密封膠條、汽車用橡膠墊、火花塞護(hù)套、輪胎白色胎側(cè)膠、防護(hù)罩等。乙丙橡膠與聚丙烯的改性材料用于制造汽車方向盤、保險(xiǎn)杠、儀表盤、擋泥板、空氣導(dǎo)管、汽車風(fēng)扇、散熱格柵及各種管件等。在防水卷材方面，乙丙橡膠是目前使用性能最優(yōu)異的卷材之一。目前，中國每年需乙丙橡膠防水卷材約 900 萬平方米，高檔次產(chǎn)品絕大部分依靠進(jìn)口。在油品添加劑方面，乙丙共聚物增黏劑具有較高的增稠能力，有著較好的抗剪切穩(wěn)定性及耐低溫和抗氧化性能，是制備多級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪油的主要添加劑之一。在聚合物改性方面，乙丙橡膠主要用于汽車保險(xiǎn)杠

31、和儀表板，另外還可廣泛用作聚合物的改性劑和溶劑。33 中國對(duì)乙丙橡膠的需求中國對(duì)乙丙橡膠的需求我國是目前世界上乙丙橡膠需求增長最快的國家之一。1996 年我國乙丙橡膠表觀消費(fèi)量只有 1030 噸，而 2005 年達(dá) 9.23 萬噸。隨著我國汽車工業(yè)、建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)乙丙橡膠的需求量仍在大幅提高，2006 年需求總量突破 10萬噸大關(guān)，達(dá)到 10.57 萬噸。而 2005 和 2006 年產(chǎn)量僅分別為 1.9 萬噸和 2 萬噸。國產(chǎn)化率由 2004 年 24%下降至 2006 年 19%。預(yù)計(jì) 2010 年需求量將達(dá)到約16.5 萬噸，而屆時(shí)國內(nèi)生產(chǎn)能力只有年 7.5 萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)供不應(yīng)求，因

32、此我國乙丙橡膠發(fā)展亟待提速。由于我國乙丙橡膠的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量有限，因而每年都需從美國、韓國、新加坡等國家大量進(jìn)口。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005 年我國乙丙橡膠進(jìn)口量達(dá) 7.50 萬噸，2006 年進(jìn)口量達(dá)到 8.79 萬噸，同比增長 11.8%，2001 年至 2006 年進(jìn)口量的年均增長率約為 22.8%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在去年我國乙丙橡膠的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，汽車工業(yè)和塑膠跑道對(duì)乙丙橡膠的需求量位居前列，需求量分別為 35.1%和 11.5%。汽車工業(yè)是我國非輪胎橡膠制品的主要應(yīng)用領(lǐng)域，乙丙橡膠與聚丙烯的改質(zhì)材料可制造汽車保險(xiǎn)杠、方向盤、駕駛儀表板、擋泥板等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國2006 年汽車工業(yè)對(duì)乙丙橡膠的需求量達(dá)到約

33、3.7 萬噸，2010 年汽車對(duì)乙丙橡膠需求量將達(dá)到 6.3 萬噸。別克、桑塔納、富康轎車等保險(xiǎn)桿全部采用進(jìn)口乙丙膠與聚丙烯材料注射成型制成。乙丙膠是良好的輪胎胎側(cè)材料，與丁基膠并用制造汽車內(nèi)胎，可延長輪胎使用壽命。汽車密封條和雜件統(tǒng)稱為密封件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車密封件有幾十種，數(shù)量在百件以上，每輛車耗膠 8 至 10 千克，年消費(fèi)1.2 萬至 1.6 萬噸。每輛轎車三元乙丙膠密封條長度為 10 至 15 米，生膠耗量約 4 千克。另外，隨著 2008 年北京奧運(yùn)會(huì)的臨近，高檔體育設(shè)施及用品（如場館、塑膠跑道等）為乙丙橡膠的發(fā)展提供了廣闊的空間。2006 年國內(nèi)塑膠跑道消耗乙丙橡膠約為 1.2 萬噸

34、，預(yù)計(jì) 2010 年將達(dá)到 2.3 萬噸。我國 80%以上的運(yùn)動(dòng)場地用聚氨酯顆粒鋪設(shè)，2001 年開始使用三元乙丙膠。北京申奧成功后，為三元乙丙膠塑膠顆粒超常規(guī)發(fā)展提供了機(jī)遇。三元乙丙膠顆粒所用原輔料均是無毒、無污染的綠色環(huán)保產(chǎn)品，除在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用外，還廣泛用于健身場所、地下通道、浴室、學(xué)校、游泳池四周的防滑通道及病房等眾多領(lǐng)域。僅北京市大中小學(xué)鋪設(shè)運(yùn)動(dòng)場地一項(xiàng)就需消費(fèi)三元乙丙膠顆粒 3 萬多噸，為乙丙橡膠塑膠顆粒超常規(guī)發(fā)展提供了難得的發(fā)展機(jī)遇。34 乙丙橡膠的市場分析乙丙橡膠的市場分析近年來，世界乙丙橡膠的生產(chǎn)呈現(xiàn)緩慢增長的趨勢(shì)，新增裝置的擴(kuò)大與裝置的減荷關(guān)停同時(shí)存在。根據(jù) SRI 咨詢

35、公司統(tǒng)計(jì)，截止到 2006 年底，世界共有11 個(gè)國家的 20 多套裝置生產(chǎn)乙丙橡膠，總生產(chǎn)能力為 122.8 萬 ta，生產(chǎn)能力主要集中在北美、西歐和亞洲地區(qū)，分別占世界總生產(chǎn)能力的 45.4%、30.5%和 19.5%。埃克森美孚化學(xué)公司是目前世界上最大的乙丙橡膠生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)能力達(dá)到 27.3 萬 ta，約占世界乙丙橡膠總生產(chǎn)能力的 2 2.2%；其次是陶氏化學(xué)公司，生產(chǎn)能力為 23.0 萬 ta，約占世界總生產(chǎn)能力的 18.7%：再次是DSM 彈性體公司，生產(chǎn)能力為 18.5 萬 ta，約占總生產(chǎn)能力的 15.0%；朗盛聚合物公司位居第 4，生產(chǎn)能力為 11.0 萬 ta，約占世界總生

36、產(chǎn)能力的 9.0%。 近年來，世界乙丙橡膠的消費(fèi)量穩(wěn)步增長，2001 年世界乙丙橡膠的總消費(fèi)量為 86.7 萬 t，2005 年增加到 106.2 萬 t，其中北美、西歐和亞洲地區(qū)是最主要的消費(fèi)地區(qū)，消費(fèi)量分別約占世界總消費(fèi)量的 31.6%、28.5%和 28.3%。預(yù)計(jì) 20072010 年，世界乙丙橡膠的需求量將以年均約 3.9%的速度增長，到2010 年總需求量將達(dá)到約 128.5 萬 t。其中亞洲地區(qū)將成為世界最主要的消費(fèi)地區(qū)，年均需求增長率將達(dá)到約 7.8%。 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)，我國乙丙橡膠的產(chǎn)量穩(wěn)步增加。1997 年產(chǎn)量為 0.40 萬 t，2001 年達(dá)到

37、1.50 萬 t。2005 年產(chǎn)量為 1.92萬 t，2006 年為 2.01 萬 t，同比增長約 5.26%。為了彌補(bǔ)國內(nèi)市場需求空缺，進(jìn)一步搶占國內(nèi)市場，吉林石油化工公司正在新建一套 5.0 萬 ta 乙丙橡膠生產(chǎn)裝置，預(yù)計(jì)于 2007 年底建成投產(chǎn)。另外，拜耳公司正在考慮在上海漕涇投資 2 億多美元建丁苯橡膠(SBB)和三元乙丙橡膠(EPDM)生產(chǎn)裝置，日本三井化學(xué)公司也計(jì)劃在我國建設(shè)乙丙橡膠生產(chǎn)裝置，預(yù)計(jì)到 2010 年，我國乙丙橡膠的總生產(chǎn)能力將達(dá)到 10.0 萬 ta。 近年來，隨著我國汽車工業(yè)、建筑業(yè)等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)乙丙橡膠的需求量大幅度增加。1999 年我國乙丙橡膠的表觀消費(fèi)量只有 1.97 萬 t，2004年達(dá)到 8.53 萬 t，2005 年增加到 8.74 萬 t，2006 年進(jìn)一步增加到 9.64 萬 t，比 2005 年增長約 10.4%，20012006 年表觀消費(fèi)量的年均增長率約為 18.1%。 2