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1、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
2、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1 9 5 8年建成，能力2 0 0 0吨/年，后生产能力扩大到1万 吨/年。1 9 9 4年又建成一套1.3万吨/年生产线，1 9 8 7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199 8年投入运行。目前全厂综合生产能力 2.3 万
3、吨/年。山西化工厂1 9 6 5年建成2 0 0 0吨/年生产线，目前生产能力已超过2万吨。青岛化工厂1 9 6 6年建成2 5 0 0吨/年生产线，经多年技术改造，生产能力达到8 0 0 0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40C。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
4、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
5、需求增长率1 9 9 3年到1 9 9 9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1 9 9 4年到1 9 9 8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0閣1我国氮丁掠胶表观需求量的变化产量进口量出口量表观需求量19831.331.3319841.491.4919851.691.6919861.841.8419871.670.542.2119881.50.221.7219891.540.111.6519901.910.392.31991
6、2.140.86319922.120.560.082.619931.780.962.7419941.981.060.023.0219952.431.180.113.519962.861.140.033.9719972.831.720.064.4919982.581.580.353.8119991.940.015近期价格1998年我国各地区氯丁橡胶的平均价格为1800023000元/吨，19921999年各年的平均进口价 格见表 2 和图 2。黄元/吨图2我国各年氯丁橡胶的平均进口价格表 2 我国氯丁橡胶的平均进口价格 / 美元/吨胶板、片、带胶乳199221432080172019942216
7、1385167519951794231195019961769170714521997191717261325199821071680132519992122143811926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
8、120C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 /kt198019851990199319972002年均增长率/%1993-19971997-2002机械橡胶制品201618201918-1.3-1.0汽车部件161618201816-2.6-2.0粘合剂25149141314-1.81.5建筑129743.83.6-1.3-1.0电线电缆179722200织物涂层65554.64.4-2.0-1.0其它66677700总量10275707267.4
9、65-1.6-0.7西欧氯丁橡胶的消费状况 /kt汽车应用粘合剂工业制品电线、电缆其它*总量19852717161198019862717171198119872716171198019882717171298219892616181087819902316161187419912115179668199221161579681993211514476119942515174768199524161655661996261413446119972315175767市场份额/%1997342326710 100*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工业
10、制品粘合剂电线、电缆其它总量19852952642198630526431987275243819882962441198923624451990356247199136625491992296244119932752438199426624401995266264019962662640199726526397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19994.224.604.4120004.444.834.6320014.665.084.8720024.905.375.1320035.155.665.4120045.446.075.7620055.656.225.94我国氯丁掠胶需求预测
