多才多藝的橡膠助劑，幫助橡膠“增塑”“防老”
編者按：近日，南化公司苯胺-橡膠助劑產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目在福建古雷石化基地開(kāi)工。
眾所周知，橡膠需要經(jīng)過(guò)塑煉、混煉、壓延或壓出（擠出）、成型和硫化等一系列工序才能成為制品。為使橡膠在較廣的溫度范圍內(nèi)具有高彈性、小塑性，同時(shí)抑制降解，促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)，改善橡膠的加工性能，通常在橡膠的加工過(guò)程中添加各種助劑，如硫化助劑（硫化劑、促進(jìn)劑、活化劑和防焦劑）、防護(hù)助劑（補(bǔ)強(qiáng)助劑、防老劑、抗臭氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、有害金屬抑制劑、防霉劑）、加工助劑（增塑劑、增黏劑、流動(dòng)改性劑、均勻劑、分散劑、隔離劑、脫模劑）、特殊助劑等。
本版推出專(zhuān)題，介紹中國(guó)石化助力橡膠“增塑”“防老”的精彩實(shí)踐。
本版文圖由 鄭 瑞 蔡 進(jìn) 張 健 孫麗顏 陳子佩 彭東岳 羅 龍 裴 昱 提供
橡膠也要練“瑜伽”
顧名思義，橡膠增塑劑是在橡膠“塑煉”工藝中使用的助劑。橡膠是富有彈性且具有韌性和相當(dāng)強(qiáng)度的高聚物，具有長(zhǎng)分子鏈結(jié)構(gòu)。橡膠增塑劑的加入對(duì)橡膠大分子起包圍、阻隔作用，進(jìn)而增加分子間距離，降低分子間作用力，使橡膠的可塑性、流動(dòng)性增加，由強(qiáng)韌的高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浀乃苄誀顟B(tài)，便于后續(xù)輪胎加工過(guò)程中進(jìn)行壓延、壓出等成型操作。同時(shí)，增塑劑還能改善橡膠的物理機(jī)械性能，比如降低橡膠硬度和定伸應(yīng)力、賦予橡膠較高的彈性、提高橡膠的耐寒性等。
環(huán)保型橡膠增塑劑
濟(jì)南煉化員工精心操作確保橡膠增塑劑產(chǎn)品順利出廠。
濟(jì)南煉化橡膠增塑劑生產(chǎn)裝置。
客戶(hù)反饋
“2019年，我們開(kāi)始使用濟(jì)南煉化的環(huán)保型橡膠增塑劑。該產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，與原料相溶性好，能夠顯著提高輪胎的抓著性和制動(dòng)性，可以替代同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品，多環(huán)芳烴符合國(guó)內(nèi)外環(huán)保法規(guī)要求，而且比國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格更有優(yōu)勢(shì)、供應(yīng)更加及時(shí)。我們?cè)僖膊挥檬苤朴趪?guó)外原料的供貨周期了，生產(chǎn)出的環(huán)保型輪胎穩(wěn)定出口歐盟。”——杭州某輪胎企業(yè)
濟(jì)南煉化員工精心操作確保橡膠增塑劑產(chǎn)品順利出廠。
產(chǎn)品名片
1.什么是環(huán)保型橡膠增塑劑？
環(huán)保型橡膠增塑劑是生產(chǎn)環(huán)保型輪胎橡膠的關(guān)鍵添加劑之一，使用后可顯著改善輪胎橡膠的彈性、柔韌性和可塑性，其產(chǎn)品質(zhì)量及使用性能對(duì)輪胎橡膠質(zhì)量具有決定性作用。
2.環(huán)保型橡膠增塑劑具有什么特性？
環(huán)保型橡膠增塑劑經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)BIU（德國(guó)環(huán)境致癌物生化研究所）和SGS（瑞士通用公證行）檢測(cè)，芳碳含量逾22%，多環(huán)芳烴含量滿(mǎn)足歐盟REACH法規(guī)及我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中環(huán)保指標(biāo)要求，具有稠環(huán)芳烴含量低、芳碳率高、橡膠親合性好、加工性能優(yōu)越等特點(diǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量及使用性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
技術(shù)情況
煉化企業(yè)加工潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的副產(chǎn)物糠醛抽出油富含芳烴，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低，是生產(chǎn)環(huán)保型橡膠增塑劑的理想原料。石科院創(chuàng)新開(kāi)發(fā)高傾點(diǎn)抽出油溶劑法降凝（REP）與環(huán)保橡膠增塑劑ARE抽提（REP-ARE）成套技術(shù)，以低成本的糠醛抽出油生產(chǎn)出符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保型橡膠增塑劑，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)效益最大化。
企業(yè)足音
濟(jì)南煉化：全產(chǎn)全銷(xiāo)市場(chǎng)占有率不斷提升
濟(jì)南煉化依托勝利油田臨盤(pán)采油廠所產(chǎn)原油，采用石科院REP-ARE專(zhuān)利技術(shù)，成為國(guó)內(nèi)唯一能連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)A1820環(huán)保型橡膠增塑劑的企業(yè)。
濟(jì)南煉化統(tǒng)籌優(yōu)化基礎(chǔ)油和增塑劑兩個(gè)系列產(chǎn)品的生產(chǎn)，通過(guò)調(diào)整糠醛精制裝置抽提深度，增加抽出油中增塑劑理想組分含量；優(yōu)化酮苯裝置溶劑比、原料冷點(diǎn)溫度、濾機(jī)溫洗程序等關(guān)鍵參數(shù)及工序，有效脫除高凝點(diǎn)組分滿(mǎn)足產(chǎn)品傾點(diǎn)要求；增塑劑裝置長(zhǎng)期保持滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，精細(xì)調(diào)整優(yōu)化溶劑比、助劑量、抽提溫度等關(guān)鍵參數(shù)，在確保產(chǎn)量質(zhì)量合格穩(wěn)定的前提下，最大限度增產(chǎn)增供增塑劑產(chǎn)品。2023年，濟(jì)南煉化環(huán)保型橡膠增塑劑銷(xiāo)量首次突破2.4萬(wàn)噸，比上年增長(zhǎng)20%，創(chuàng)歷史新高。
目前，濟(jì)南煉化環(huán)保型橡膠增塑劑保持全產(chǎn)全銷(xiāo)，已逐步替代客戶(hù)常用的進(jìn)口產(chǎn)品，市場(chǎng)占有率不斷提升。
石科院：持續(xù)改進(jìn)技術(shù)提升關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)
石科院與濟(jì)南煉化緊密合作，深入分析原料及理想產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)組成及構(gòu)效關(guān)系，先后解決助劑重結(jié)晶、抽出油降凝、循環(huán)利用等多項(xiàng)技術(shù)難題，形成REP-ARE成套技術(shù)，經(jīng)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家鑒定達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)多家橡膠和輪胎生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程證明，采用石科院REP-ARE成套技術(shù)生產(chǎn)的環(huán)保型橡膠增塑劑，可作為綠色輪胎加工用油生產(chǎn)乳聚和溶聚丁苯橡膠，生產(chǎn)出的輪胎性能指標(biāo)達(dá)行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)。
石科院還針對(duì)REP-ARE成套技術(shù)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，目前已形成ARE二代抽提技術(shù)，可進(jìn)一步提高環(huán)保型增塑劑理想組分的萃取選擇性并強(qiáng)化液滴傳質(zhì)，使產(chǎn)品芳碳率進(jìn)一步提升，關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品。
專(zhuān)家視點(diǎn)
提質(zhì)升級(jí)改造增供高端特色產(chǎn)品
嘉賓：濟(jì)南煉化潤(rùn)滑油部經(jīng)理 方 磊
濟(jì)南煉化適合作為生產(chǎn)環(huán)保型橡膠增塑劑的原料（以ARE裝置原料計(jì)）約15.5萬(wàn)噸/年，而裝置實(shí)際處理能力僅7萬(wàn)噸/年，大量適合原料未能充分利用。而環(huán)保型橡膠增塑劑產(chǎn)品長(zhǎng)期供不應(yīng)求，有必要消除裝置瓶頸，擴(kuò)大環(huán)保型橡膠增塑劑產(chǎn)能，進(jìn)一步滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，做優(yōu)做強(qiáng)中國(guó)石化環(huán)保型橡膠增塑劑品牌。
今年以來(lái)，濟(jì)南煉化環(huán)保型橡膠增塑劑提質(zhì)升級(jí)改造項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)獲集團(tuán)公司批復(fù)。項(xiàng)目實(shí)施后，裝置年加工能力將從7萬(wàn)噸提高到15萬(wàn)噸，環(huán)保型橡膠增塑劑年產(chǎn)量可從2萬(wàn)噸提高到6萬(wàn)噸，產(chǎn)品產(chǎn)量小與替代進(jìn)口需求大之間的矛盾將得到有效緩解。濟(jì)南煉化將成為國(guó)內(nèi)環(huán)保型橡膠增塑劑主力供應(yīng)商，生產(chǎn)更多高質(zhì)量綠色環(huán)保增塑劑產(chǎn)品。
橡膠“防老”有秘訣
橡膠防老劑的主要作用是阻止或降低生膠和橡膠制品在存放和使用中受到氧、臭氧、光、熱、機(jī)械疲勞、金屬離子、溶劑、化學(xué)腐蝕劑、微生物及高能輻射等因素影響而產(chǎn)生老化現(xiàn)象，保持橡膠制品長(zhǎng)久的使用壽命和性能。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)售上百種橡膠防老劑，TMQ橡膠防護(hù)助劑占比約30%、防老劑6PPD占比約55%。其中，TMQ橡膠防護(hù)助劑早在半個(gè)多世紀(jì)前就用于輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、膠布及其他一般工業(yè)橡膠制品。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，目前TMQ橡膠防護(hù)助劑已廣泛應(yīng)用于各種天然橡膠和合成橡膠制品的防護(hù)，成為橡膠防老劑的主要品種。而防老劑6PPD適用于天然橡膠和合成橡膠，廣泛應(yīng)用于充氣輪胎部件、實(shí)心輪胎、輸送帶、膠管、膠帶、電纜、汽車(chē)緩沖支架、橡膠活節(jié)及通用橡膠工業(yè)制品中，起防護(hù)作用。
TMQ橡膠防護(hù)助劑
南化公司防老劑TMQ生產(chǎn)裝置。
產(chǎn)品名片
1.什么是TMQ橡膠防護(hù)助劑？
TMQ橡膠防護(hù)助劑是2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉二三四聚合體的總稱(chēng)，是一種性能優(yōu)異的通用型橡膠防老劑，可顯著提升橡膠抗熱氧老化、抗臭氧老化、抗屈撓龜裂等防護(hù)性能。
產(chǎn)品名片
2.TMQ橡膠防護(hù)助劑有哪些特性和用途？
該助劑具有優(yōu)秀的抗熱氧老化性能，適用于天然橡膠和除氯丁橡膠外的其他合成橡膠；與其他抗屈撓龜裂及抗臭氧老化性能優(yōu)異的防老劑并用，廣泛用于生產(chǎn)各種工業(yè)橡膠制品；具有抗氧化性能，幾乎適用于在各種應(yīng)用情景下的所有類(lèi)型彈性體，溫度適用范圍廣。
市場(chǎng)情況
TMQ橡膠防護(hù)助劑的用量與橡膠的產(chǎn)量有著密切的關(guān)系。目前，我國(guó)防老劑TMQ年產(chǎn)量約為12萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的60%以上，生產(chǎn)企業(yè)多集中在江蘇、山東、河北等地，中國(guó)石化南化公司是主要生產(chǎn)廠家之一。
企業(yè)足音
南化公司：累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)差異化TMQ產(chǎn)品超19萬(wàn)噸
長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)防老劑企業(yè)眾多、競(jìng)爭(zhēng)激烈，但生產(chǎn)工序成鹽、縮聚、中和等單元大多仍采用傳統(tǒng)的間歇釜式操作，生產(chǎn)設(shè)備體積大、勞動(dòng)強(qiáng)度高。
為提升產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足高端汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎的生產(chǎn)要求、提高工藝安全性，2010年，南化公司研究院組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，圍繞防老劑TMQ產(chǎn)品性能研究、生產(chǎn)工藝優(yōu)化革新等進(jìn)行攻關(guān)，2013年成功開(kāi)發(fā)普通型TMQ橡膠防護(hù)助劑與高含量型TMQ聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)。高含量型TMQ產(chǎn)品純度更高，應(yīng)用性能更優(yōu)異。2016年，南化公司首次自主研發(fā)TMQ橡膠防護(hù)助劑連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，2018年建成首套全連續(xù)法生產(chǎn)TMQ裝置，可從源頭上控制并提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足高端汽車(chē)子午線(xiàn)輪胎的生產(chǎn)要求。2023年，南化公司橡膠防老劑產(chǎn)品TMQ被國(guó)際權(quán)威認(rèn)證公司TUV南德意志集團(tuán)認(rèn)證為碳中和產(chǎn)品。
截至目前，南化公司已產(chǎn)銷(xiāo)差異化TMQ橡膠防護(hù)助劑產(chǎn)品超19萬(wàn)噸，銷(xiāo)售至多家全球頂尖的下游用戶(hù)企業(yè)，年出口量逾8000噸。
防老劑6PPD
南化公司員工檢查防老劑6PPD產(chǎn)品外包裝。
產(chǎn)品名片
1.什么是防老劑6PPD？
防老劑6PPD是對(duì)苯二胺類(lèi)橡膠助劑，與橡膠的相溶性較好，不易噴霜和揮發(fā)，在膠料中分散性好，對(duì)膠料有軟化作用，對(duì)硫化影響不大，具有優(yōu)良的抗氧、抗臭氧、抗屈撓龜裂性能，對(duì)銅錳等有害金屬有較強(qiáng)的抑制作用，可用于輪胎等多種橡膠制品，也可作為聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹(shù)脂的熱氧穩(wěn)定劑。
2.防老劑6PPD有哪些用途？
防老劑6PPD是廣泛應(yīng)用于橡膠和塑料制品中的添加劑；均勻分散在膠料中，對(duì)橡膠制品起到保護(hù)作用，可顯著延長(zhǎng)橡膠制品的使用壽命。
市場(chǎng)情況
防老劑6PPD國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，原料、產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)大，對(duì)技術(shù)的先進(jìn)性要求高。目前國(guó)內(nèi)防老劑6PPD生產(chǎn)規(guī)模較大的幾家公司，如圣奧化學(xué)、尚舜化工、中國(guó)石化南化公司等防老劑6PPD產(chǎn)能約30萬(wàn)噸/年，占全球市場(chǎng)份額的80%以上。近幾年，國(guó)內(nèi)防老劑6PPD實(shí)際產(chǎn)能約22萬(wàn)噸/年，保持小幅波動(dòng)。
客戶(hù)反饋
“十幾年前，我們就開(kāi)始使用南化公司的橡膠防老劑，用于工程子午胎及其他高性能輪胎。南化公司研發(fā)生產(chǎn)的橡膠防老劑產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬，和其他品牌產(chǎn)品相比使用效果更好。南化公司還上新了橡膠防老劑包裝線(xiàn)，碼包更規(guī)整，給我們提供了質(zhì)量可靠產(chǎn)品?！?/p>
——山東某輪胎生產(chǎn)公司
南化公司：突破技術(shù)瓶頸實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)
隨著輪胎橡膠行業(yè)邁向中高端，研發(fā)不含銅離子的防老劑6PPD高端綠色生產(chǎn)工藝勢(shì)在必行。南化公司研究院綠色橡膠助劑研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)持續(xù)優(yōu)化研發(fā)方向，從2013年研究非銅系催化劑制備防老劑6PPD的間歇、連續(xù)工藝，到2015年研究貴金屬催化劑的間歇、連續(xù)工藝，再到2020年開(kāi)發(fā)工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，完成了防老劑6PPD生產(chǎn)技術(shù)工藝包編制、工業(yè)化應(yīng)用及技術(shù)推廣。
南化公司自主制備貴金屬催化劑，2021年采用自主研發(fā)貴金屬催化劑制備防老劑6PPD工業(yè)化試驗(yàn)取得成功，2022年建成全球首套1.2萬(wàn)噸/年貴金屬催化劑固定床連續(xù)化生產(chǎn)裝置。
2023年5月，南化公司橡膠防老劑產(chǎn)品6PPD被國(guó)際權(quán)威認(rèn)證公司TUV南德意志集團(tuán)認(rèn)證為碳中和產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期零碳排放，成為全球首例獲得權(quán)威認(rèn)證的橡膠防老劑碳中和產(chǎn)品。今年3月，中國(guó)石化南化新材料有限公司苯胺-橡膠助劑產(chǎn)業(yè)鏈在福建古雷開(kāi)發(fā)區(qū)精細(xì)化工園開(kāi)工，其采用的防老劑6PPD生產(chǎn)技術(shù)就是南化公司自主研發(fā)的貴金屬催化劑固定床連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)。截至目前，南化公司貴金屬催化劑固定床連續(xù)化生產(chǎn)裝置已生產(chǎn)2萬(wàn)余噸產(chǎn)品。
專(zhuān)家視點(diǎn)
科技攻關(guān)為產(chǎn)品增“綠”
嘉賓：南化公司綠色橡膠助劑研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)科研開(kāi)發(fā)副主任師 管慶寶 韋志強(qiáng)
國(guó)內(nèi)防老劑6PPD傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)是銅系催化劑合成工藝，新開(kāi)發(fā)的貴金屬催化劑固定床連續(xù)化生產(chǎn)工藝與銅系催化劑工藝相比，反應(yīng)條件溫和，溫度降低40%、壓力降低60%，副反應(yīng)得到有效抑制，廢液量更少，成品質(zhì)量更高。南化公司國(guó)內(nèi)首次開(kāi)發(fā)的TMQ提質(zhì)節(jié)能技術(shù)和TMQ連續(xù)化技術(shù)先后在3萬(wàn)噸/年TMQ生產(chǎn)裝置成功應(yīng)用；開(kāi)發(fā)的固體酸替代鹽酸催化合成TMQ技術(shù)，在縮合反應(yīng)階段已具備中試應(yīng)用條件；普通型TMQ聯(lián)產(chǎn)高含量型TMQ技術(shù)、差異化TMQ技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本具有顯著競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外大多數(shù)客戶(hù)的使用需求。新一代防老劑6PPD和TMQ橡膠防護(hù)助劑工藝技術(shù)均符合化工行業(yè)綠色、低碳發(fā)展方向。
目前，南化公司綠色橡膠助劑研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)啟了新一輪產(chǎn)品增“綠”科技攻關(guān)，積極推進(jìn)6PPD和TMQ技術(shù)的升級(jí)換代；大力推廣自主研發(fā)的貴金屬催化劑生產(chǎn)防老劑6PPD的全套高端綠色連續(xù)化生產(chǎn)工藝及連續(xù)化、差異化、廢水減量化TMQ技術(shù)，引領(lǐng)行業(yè)健康綠色發(fā)展。
（責(zé)任編輯：王瑩）
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