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氯丁橡胶

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  氯丁橡胶(Neoprene),又名氯丁二烯橡胶,新平橡胶。由氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合而生产的合成橡胶,被广泛应用于抗风化产品、粘胶鞋底、涂料火箭燃料。

  外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物,是氯丁二烯(即2-氯-1,3-丁二烯)为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。氯丁橡胶溶解度参数占δ=9.2~9.41。溶于甲苯、二甲苯二氯乙烷、三钒乙烯,微溶于丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯环己烷,不溶于正己烷、溶剂汽油,但可溶于由适当比例的良溶剂和不良溶剂及非溶剂或不良溶剂和非溶剂组成的混合溶剂,在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。

  有良好的物理机械性能,耐油,耐热,耐燃,耐日光,耐臭氧,耐酸碱,耐化学试剂。缺点是耐寒性和贮存稳定性较差。具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性,粘接性好。耐老化、耐热。耐油、耐化学腐蚀性优异。耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶丁基橡胶。耐热性与丁腈橡胶相当,分解温度230~260℃,短期可耐120~150℃,在80~100℃可长期使用,具有一定的阻燃性。耐油性仅次于丁腈橡胶。耐无机酸、碱腐蚀性良好。耐寒性稍差,电绝缘性不佳。生胶储存稳定性差,会产生“自硫”现象,门尼黏度增大,生胶变硬。 国外牌号有,AD一30(美国)、A-90(日本)、320(德国)、MA40S(法国)。

  :电缆、胶板、普通和耐油胶管、耐油胶靴、导风筒、雨布、帐篷布、传送带、输送带、橡胶密封件、农用胶囊气垫、救生艇等。用作改性丙烯酸酯快结构胶黏剂(SGA)的增韧剂。

  :尼龙膜片、氯丁橡胶沥青防水涂料胶粘剂、粘合剂802、氯丁橡胶胶粘剂、改性氯丁胶、氯丁酚醛胶粘剂(801)、氯丁胶粘合剂202、接枝型氯丁橡胶胶粘剂、粘合剂、防水粘合剂、黄胶、快干胶粘剂、橡胶传动带、内齿切边带

  CR121△ CR 代表氯丁橡胶;1:硫磺调节 2:低结晶速度 1:污染型防老剂 △:门尼粘度范围

  CR322△ CR 代表氯丁橡胶;3:调节剂类型 2:低结晶速度2:非污染型防老剂 (1代表污染型2代表非污染型△:门尼粘度范围(1低 2中 3高)

  氯丁橡胶均以乳液聚合法生产,生产工艺流程多为单釜间歇聚合。聚合温度多控制在40~60℃,转化率则在90%左右。聚合温度、最终转化率过高或聚合过程中进入空气(氧气)均会导致产品质量下降。生产中用硫磺-秋兰姆(四烷基甲氨基硫羰二硫化物)体系调节分子量。硫磺-秋兰姆体系的主要缺点在于硫键不够稳定,这是影响贮存性的重要原因之一。若用硫醇调节分子量,则可改善此种性能。氯丁橡胶与一般合成橡胶不同,它不用硫磺硫化,而是用氧化锌氧化镁等硫化。

  中国化学工程集团采用多项新技术集成工艺,解决了原材料、公用工程消耗高,副产品多、产品品种少、质量差且不稳定,排放污水、废气多,生产安全性较差等缺陷。与原工艺相比,有效降低能耗,产品品种由几种增加到30多种,使含铜废水和含胶乳废水处理工艺技术成功应用于该生产装置,有效解决了环境污染。

  氯丁橡胶一般应用于制作汽车零件、机械和工业制品及粘结剂等,而且在建筑、涂布织物、电线/电缆等方面也有应用,而在西欧和北美地区的市场在逐渐缩小。

  其次,由于氯丁橡胶的价格相对较高以及发动机罩下的温度升高等原因,氯丁橡胶在逐渐被其他胶种所取代。

  氯丁橡胶的综合性能良好,天然橡胶和其他合成橡胶所无法比拟,氯丁橡胶在各个国家的交通、建筑、轻工和军工等领域都得到了广泛应用。

  在我国,制鞋及建筑用胶粘剂对氯丁橡胶的消费量约占总消费量的60%,工业橡胶制品约占总消费量的30%,用于电线年市场供需平衡分析

  尽管有乙丙橡胶等替代品的出现,但替代产品只能代替部分性能,不能代替氯丁橡胶的全部性能,如乙丙橡胶可以替代氯丁橡胶作为抗老化的用途,但不能替代氯丁橡胶作为粘合剂的用途。因此,氯丁橡胶的生产与消费将会持续存在。

  在未来较长时间内,这两种方法仍将继续存在,但丁二烯法是未来的发展趋势。当前,我国氯丁橡胶的生产工艺还比较落后,全部采用电石乙炔法工艺,在物耗和能耗消耗、安全生产、环境污染、品种质量等方面,与同为电石乙炔法的日本电气化学相比,处于明显落后状态。仅电石单耗就比后者高出约1/3,在国际市场中竞争能力较差。认为在生产工艺上,我国厂家除了继续完善乙炔法生产工艺技术外,还应该积极开发丁二烯法氯丁橡胶生产技术,以提升我国氯丁橡胶的整体技术水平。

  在产品方面,氯丁橡胶的品种牌号是合成橡胶中牌号最多的一个胶种,而国外厂家一般都具备多个商品牌号,且在耐寒、耐热、共聚胶黏剂、易加工型(含预交联微凝胶成分)及胶乳多样化品种方面,我国与之还有很大的差距,国内高档产品绝大部分依靠进口。

  经过多年发展,我国氯丁橡胶的生产能力已经达到8.3万吨,加上未来的新建或扩建,产能恐将出现过剩。山西合成橡胶集团工作人员表示,由于下游需求疲软,企业装置都是半负荷运行。认为由于未来竞争将更加激烈,新建装置应该慎重,有关厂家可以考虑开拓国外市场。

  制鞋及建筑领域用胶黏剂是我国氯丁橡胶最大的应用领域,约占总消费量的60%;其次是工业橡胶制品,约占总消费量的30%;另外有约10%用于电线电缆及其他领域。从地域分布来看,华南、华东地区消费量最大,约占全国总消费量的65%;华北、华中地区约占25%;其他地区约占10%。由于全球经济走势仍陷于衰退之中,我国相关行业的发展速度也将放缓,再加上三元乙丙橡胶等其他产品的替代,国内对氯丁橡胶需求的增长幅度不会很大。预计到2015年,我国氯丁橡胶的总消费量只有7.0万-7.5万吨。消费需求增长缓慢,那么与之对应的生产市场情况如何呢?

  我国氯丁橡胶的研究开发始于20世纪50年代。中国科学院长春应用化学研究所首先开展了电石乙炔法合成氯丁橡胶的研究,1953年在长春建成450kg/月试验装置;1956年,重庆长寿化工厂采用上述科研成果和前苏联的技术建成了2000吨/年生产装置,于1958年投产;1965-1966年,我国相继在山西合成橡胶集团、山东青岛化工厂建成电石乙炔法生产装置,生产能力各为2500吨/年,后处理均采用电解质凝聚技术;1987年,上述3个厂相继引进冷冻凝聚技术,进行了装置的改扩建,其中青岛化工厂扩建后生产能力达到1万吨/年,但在20世纪90年代末期停产转型;2007年,山西合成橡胶集团有限责任公司与亚美尼亚依里特公司开始合资建设年产3万吨/年氯丁橡胶生产装置,经过几年努力,装置于2009年12月建成投产。截至2010年底,我国氯丁橡胶的总生产能力达到8.3万吨,约占世界氯丁橡胶总生产能力的20.96%。其中,山西合成橡胶集团公司的生产能力为5.5万吨/年,约占总生产能力的66.27%;重庆长寿化工公司的生产能力为2.8万吨/年,约占总生产能力的33.73%。

  未来几年,我国仍然将有生产厂家计划新建或扩建氯丁橡胶生产装置。其中,重庆长寿化工有限公司计划新建4万吨/年生产装置,四川长宁(装置计划生产能力为5.0万吨/年)、东营港经济开发区(装置计划生产能力为5万吨/年)以及内蒙古兰太实业股份有限公司(装置计划生产能力为2万吨/年)等也计划新建氯丁橡胶生产装置。预计到2015年,我国氯丁橡胶的总年生产能力将超过15万吨。