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(guó)家戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國(guó)防、交通及日常生活的各個(gè)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(hào)和功能化品種以及特種合成橡膠，是新時(shí)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(lái)，歷經(jīng)40余年高速發(fā)展，我國(guó)高性能合成橡膠材料產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，從小到大，得到長(zhǎng)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(guó)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(hào)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(zhǎng)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(guó)防軍工、電子信息、能源、環(huán)境、海洋等國(guó)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(shí)期，國(guó)防和國(guó)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(guò)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(jì)、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(dòng)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(zhǎng)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(lái)越廣泛，比如用作汽車油封、燃油系統(tǒng)部件、汽車傳動(dòng)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(guò)低溫陽(yáng)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(guò)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(wú)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(rùn)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(rùn)滑油增黏、透明彈性體和膜制品制造，以及用在潤(rùn)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(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體，是通過(guò)在塑料相（如聚丙烯）和橡膠相（如EPDM）熔融共混過(guò)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(zhǎng)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(gè)人護(hù)理等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，成為航空航天、國(guó)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(zhǎng)時(shí)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(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防軍工不可或缺的關(guān)鍵材料。

　　國(guó)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(guò)2×107t/a。

　　2018年，全球合計(jì)產(chǎn)能約為2.042×107t/a，主要分布于亞洲、北美及歐洲。中國(guó)是最大的生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，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(zhǎng)1.4%；消費(fèi)合成橡膠1.519×107t，同比增長(zhǎng)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(guò)剩。到2025年，產(chǎn)消量將分別接近2×107t。我國(guó)共有50家合成橡膠生產(chǎn)商，產(chǎn)能合計(jì)為5.93×106t/a。已形成中國(guó)石化股份有限公司（29%）、中國(guó)石油股份有限公司（20%）、民營(yíng)企業(yè)（29%）、臺(tái)資外資企業(yè)（22%）的四分天下格局。中國(guó)石化在BR、SBCs具有優(yōu)勢(shì)，中國(guó)石油優(yōu)勢(shì)在ESBR，民營(yíng)企業(yè)（共32家）的IIR、IR具有優(yōu)勢(shì)，臺(tái)資外資企業(yè)在EPDM、NBR上具有優(yōu)勢(shì)。

　　2017年我國(guó)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(guó)合成橡膠需求將超過(guò)4.8×106t/a。

　　國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型在對(duì)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(shí)，也為先進(jìn)基礎(chǔ)材料業(yè)務(wù)的發(fā)展帶來(lái)難得的機(jī)遇。

　　（二）氟橡膠

　　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(guó)常規(guī)的氟橡膠已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)模國(guó)際領(lǐng)先，性能與國(guó)際相當(dāng)，特種氟橡膠也逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)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(guó)超過(guò)2.34×104t/a，占全球總產(chǎn)能的約50%。近年來(lái)世界氟橡膠主要生產(chǎn)企業(yè)如表3所示。

　　近年來(lái)氟橡膠的新建或擬建項(xiàng)目主要集中在中國(guó)，國(guó)外公司如大金工業(yè)株式會(huì)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(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各國(guó)對(duì)氟橡膠的需求量大幅度增長(zhǎng)。2017年全球需求量約為3.35×104t，2020年將達(dá)4×104t。2017年我國(guó)的氟橡膠需求量約為1×104t左右。預(yù)計(jì)“十四五”期間，我國(guó)氟橡膠的需求量將達(dá)到1.5×104t。隨著中國(guó)國(guó)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(dòng)劑的應(yīng)用，氟橡膠在國(guó)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(chǎng)潛力相當(dāng)可觀。目前國(guó)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(wú)法完全滿足軍事工業(yè)需求。

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　　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(guó)陶氏集團(tuán)、美國(guó)邁圖高新材料集團(tuán)、日本信越集團(tuán)德國(guó)瓦克國(guó)際集團(tuán)有限公司、中國(guó)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(guó)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、法國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家。

　　2000年以來(lái)，隨著我國(guó)成為世界制造業(yè)中心，有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為全球重要的有機(jī)硅產(chǎn)銷大國(guó)。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(guò)1×106t，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的1.04×106t，同比增長(zhǎng)7.4%，其中消費(fèi)比例最大的是建筑、電子電氣、醫(yī)療及個(gè)人護(hù)理等領(lǐng)域。未來(lái)，除了傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域需求仍將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)以外，新能源、人工智能、第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）、高端醫(yī)療等尖端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅莆覈?guó)硅橡膠行業(yè)走向高質(zhì)量發(fā)展之路。

　　“十三五”期間我國(guó)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(dòng)化程度低的格局沒(méi)有得到根本性改變，安全環(huán)保、自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)有待進(jìn)一步提高。

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