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氢化丁腈橡胶发展方向

氢化丁腈橡胶发展方向

   1.我国hnbr处于起步阶段
  氢化丁腈橡胶(hnbr)是一种高饱和的腈类弹性体,是将丁腈橡胶(nbr)链段上的丁二烯单元进行有选择的加氢制得的。它不仅具有nbr的耐油、耐磨、耐低温等性能,而且具有更优异的耐高温、耐氧化、耐臭氧化、耐化学品性能。hnbr的工艺性能与nbr相似,易混炼、存放稳定性好、操作安全,主要用于汽车、石油、航空航天等领域,如用作汽车油封、燃油系统部件、汽车传动带、钻井保持箱和泥浆用活塞、印刷和纺织用胶辊、航天航空用密封件、减震材料等。

  目前,世界hnbr总生产能力已达1.22万t/a,德国朗盛公司生产能力为0.66万t/a;日本瑞翁公司生产能力为0.56万t/a。据报道,帝斯曼(dsm)已推出商品名为thortan的hnbr,正式进入hnbr商业市场。我国hnbr还处于起步阶段,目前只有兰州石化公司研究院采用铑系催化剂溶液法均相催化加氢技术建设的1套30t/ahnbr中试装置,有少量产品投放市场。随着hnbr应用领域的不断拓宽,其总产能呈不断增长的趋势。

  在丁腈橡胶氢化技术研究中,国内主要集中在对新型廉价催化剂的开发和昂贵催化剂的再利用上。北京化工大学开发了rh-ru双金属单配体催化剂,其加氢率达98%以上,且活性高、选择性高,价格低。在此基础上,他们还开发了一种新型铑钌双金属双配体加氢催化剂,用于nbr加氢,具有较高的活性、良好的选择性和较低的成本。此外,研究者还对nbr加氢具有非常高的活性的铱型均相配位催化剂进行了探索性研究。吉林石化公司研究院采用乙酸钯均相络合催化剂高压氢化反应方法研制过氢化丁腈橡胶,小试产品基本达到国际水平。中石油兰州石化公司、云南省教育科学研究院等单位对溶液法丁腈橡胶氢化技术以及偶氨法常压氢化丁腈胶乳制取氢化丁腈橡胶等进行了研究。此外,为降低成本,对铑等贵重金属催化剂分离回收和循环利用成为hnbr研究的另一个热点。有资料介绍,三氨基硅烷可吸收hnbr中81%的残留铑。近年来,水溶性两相催化剂加氢和加氢甲酰化技术的研究,正是着眼于贵金属催化剂的回收利用。

  2.消费需求增加高成本为发展瓶颈

  近年来,hnbr以其不可替代的性能优势,消费领域不断扩展,消费量也相应增加。2004年世界丁腈橡胶(包括hnbr、nbrl)总产量为23.4万t,总消费量为22.5万t,按hnbr产量占nbr5.2%的比例估算,2004年hnbr消耗量约为1.17万t。预计2008年世界hnbr需求量将达到1.7万t,2010年为2.2万t。国内hnbr的供应主要来自中国石油兰州石化公司和国外进口,进口产品主要来自日本瑞翁,主打牌号z2010、z2020。

  尽管hnbr在汽车的油封、燃油管等耐油部件正逐渐取代nbr、氟橡胶及cr橡胶等特种橡胶,但由于生产hnbr使用的催化剂价格昂贵,技术难度大,设备要求高,hnbr产品价格一直极高,目前hnbr进口产品价格为28万-32万元/t,兰州石化研究院生产的hnbr售价24万-26万元/t。由于其价格高昂,只能在上等耐油配件上使用,极大地制约了hnbr的快速发展。2005年国内需求量仅约100余t,预计2010其需求量的增长幅度不会太大。

  我国对hnbr取代氟橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等在汽车工业、油田机械工业、机械工业等领域中的应用进行了广泛的研究。随着我国汽车零部件标准越来越高,采用传统的材料cr橡胶制造的v型传动带、齿型带已经不能满足材料强力高、模量大、热稳定性好的要求,hnbr有取代cr的趋势。由丁腈橡胶材料制作的油封、燃油管等部件也正在被hnbr取代;原来由nbr/cr材料制造的动力转向软管,也开始使用hnbr/csm材料。另外,国内机构对hnbr与塑料(pvc、pe)、橡胶(epdm、聚降冰片烯橡胶)等多种高分子共聚物共混改性也有较深入的研究,这些特殊领域的特殊需求及研究将在一定程度上加快hnbr的发展