中国橡胶工业原材料和工艺技术的绿色化进展_许春华
- 格式:pdf
- 大小:450.42 KB
- 文档页数:11
我国橡胶工业主要原材料的绿色化进展许春华中国橡胶工业协会我国是世界橡胶工业的大国,耗胶量连续9年为世界第一,2010年耗胶645万吨,为全球总消耗量的1/4强。
随着我国汽车工业2010年突破生产1800万辆,及高速公路、轨道交通的快速发展,我国橡胶消耗量仍将持续保持世界第一。
进入新世纪,我国橡胶工业总产值平均递增22%,2010年为6059亿元,同比增长27%,保持了平稳较快的发展。
随着全球低碳经济的兴起,“绿色制造”已经成为我国橡胶工业可持续发展的战略方针之一。
加大产品结构调整,发展新兴产业,大力发展安全、节能、环保的原材料则是“绿色制造”的基础。
11推动新型橡胶产业发展1.1新型天然橡胶产业天然胶是橡胶工业主要的原材料,根据国际橡胶研究组织预测,2010年全球橡胶消耗量2370万吨,天然橡胶产量达到1020万吨。
天然橡胶主要生长在赤道附近南、北回归线之间南北纬15度以内,而我国却创造了北纬18-24度大面积种植天然橡胶的奇迹,这项技术获得国家科技进步及技术发明一等奖。
但毕竟受到自然条件的限制,我国天然胶的产量不太可能超过80万吨,2009年达到历年最高水平为63万吨,而当年总需求为270万吨,75%以上需要进口。
2010年我国天然橡胶价格突破4万元/吨,严重影响了轮胎企业的经济效益。
因此,开发橡胶产业的新资源十分重要。
1.1.1合成异戊橡胶异戊橡胶与天然橡胶的化学结构完全一致,是替代天然胶的最佳材料。
随着碳5分离技术的成熟,异戊橡胶的合成取得重要进展,“十一五”期间国家科技部组织国家科技支撑计划开发异戊橡胶,已在吉化公司取得重要产业化成果。
国家轮胎工艺控制工程技术中心也组织力量在山东青岛依科思公司开车成功,已进行批量生产,将建成年产5万吨生产规模,并逐步扩大。
茂名石化1.5万吨/年装置也已投入生产。
异戊橡胶的产业化必将为我国轮胎工业提供优良的合成胶新品种,逐步缓解天然胶资源的不足。
1.1.2促进杜仲橡胶产业的发展杜仲胶是目前世界上除三叶天然橡胶之外唯一具有开发前景的天然橡胶资源,而目前我国杜仲的种植面积约35万公顷,占世界杜仲种植面积99%。
湿法混炼橡胶新材料工艺技术的开发进展作者:王志国来源:《科学导报·学术》2019年第51期摘 ;要:本次研究为分析湿法混炼橡胶的技术开发进展。
橡胶是传统化工材料,现代应用也十分普遍,其生产技艺也一直是化工生产中的重点技术。
通过对湿法混炼进行分析,为我国的技术进步带来借鉴与帮助。
关键词:湿法混炼;技术优势;开发进展橡胶是很重要的化工材料,主要的生产方法是湿法混炼,这种方法诞生于1997年的德国,而我国后续引入了此项技术。
最早引入的是东北助剂公司,其主要生产橡胶促进剂。
这种方法自引入后一直受到重点关注,如华南理工的王炼石教授、许春华教授都在持续关注着这项技术的进步。
在本次研究中,对湿法混炼橡胶工艺技术的开发进展做出了介绍,对此项技术进行有效普及。
1.湿法混炼橡胶的定义及主要技术应用首先需要进行说明的是混炼是橡胶胶料加工中的重要工序,混炼是通过多种配合剂均匀混合,最后制成混炼胶料,而这种胶料是橡胶产品的原料。
可以说在橡胶生产中,原料性能直接关系到橡胶产品的加工性能等。
基于这种情况,混炼工艺也是橡胶加工中最为重要的工序,也是消耗最大的工序。
在本次研究中,对于湿法混炼的定义引用了许春华教授的定义。
其定义湿法混炼技术为“经过预先加工的炭黑、白炭黑等填料制成水分散体,在液态下与橡胶胶乳充分混合,再经凝聚、脱水、干燥等过程生产橡胶混炼胶的方法。
”而作为重要填充剂之一就是白炭黑分散体,这种材料的制备是通过白炭黑和水及处理剂均匀的分散,在具体的分布中为了确保这项技术的使用,应该满足以下各种条件:首先白炭黑要具有双亲性能,而且要保证白炭黑的沉降小于一定数值,进而确保白炭黑能够融合于乳胶粒子,进而在材料中均匀分布。
其次为引入生物酶,生物酶可以促进蛋白质分解,这种蛋白质可以分解为溶于水的小分子物,而这种融化模式可以保证白炭黑补强药剂可与橡胶材料发生反应,这种反應的几率越大越好;然后当白炭黑加入到乳胶中时,无论是机械和外表都应该具有稳定性,也就是机械物体外表不能和材料反应产生絮凝,稳定存储后预留时间确保搅拌,进而能够保证白炭黑的充分混合。
28人物·故事RIGURE / STORY中国橡胶助剂的绿色化、智能化、微型化之路作者 中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会名誉理事长 许春华天然橡胶是1493年哥伦布发现新大陆时发现的“树的眼泪”,但直至1839年美国人固特异发现硫黄可作为硫化剂使橡胶交联,才使橡胶有了使用价值。
因此,记入史册的世界橡胶工业的起点是1839年。
可以说,有了橡胶助剂才有橡胶工业。
橡胶助剂工业的开端和发展中国橡胶助剂工业是从新中国建立之初才开始。
1952年,南京化工厂和沈阳新生化工厂因时局需要受命率先开发了防老剂A 、D 和促进剂M ,尽管当年产量仅38吨,但却开创了我国橡胶助剂工业的新纪元,结束了全部依赖进口的局面。
随着我国改革开放的进程,在“七五”“八五”期间,橡胶行业先后引进了11条子午线轮胎生产线,原材料和装备国产化成了中国子午线轮胎引进技术消化吸收再创新的基础。
由原化工部组织全国橡胶助剂行业研究院所和原材料生产企业约50余个单位进编者按 从1915年中国建立了第一家橡胶制品工厂至今,中国橡胶工业已经走过了100多年的历程。
这期间,中国橡胶工业从无到有,从小到大,已发展成为世界上举足轻重的橡胶工业大国;这期间,每一个进步,每一项成绩的取得,都凝聚了全行业的拼搏奋斗和智慧结晶。
从今年开始,本刊设立《人物·故事》专栏,讲述中国橡胶工业发展历程中的感人故事,介绍为推动行业发展作出突出贡献的人物,知古鉴今,不忘初心。
在全社会对环保安全高度重视的大环境中,本期我们的故事就从橡胶助剂工业的绿色环保、清洁生产讲起,这也是我国橡胶工业发展的缩影。
人物·故事RIGURE / STORY行科技攻关,约5年时间完成了68个橡胶助剂产品的科技开发,基本形成了自己的工业体系。
子午线轮胎原材料国产化是我国橡胶助剂工业发展史上的光辉篇章,期间曾有4个项目获得国家科技进步奖。
原化工部发布了《关于表彰子午线轮胎国产化工作先进单位和先进个人的通报》,其中25个“先进单位”和62名“子午线轮胎原材料国产化工作先进个人”载入史册。
国内外橡胶助剂生产现状与发展分析作者:梁诚作者单位:中石化南化公司1.会议论文许春华橡胶助剂清洁工艺和特种功能性产品的开发2008产品产量连创新高世界上发现"橡胶"是哥伦布发现新大陆时发现的“流泪树”,但橡胶作为一种有实用价值的材料却是在300多年后即1839年发现硫黄可以使橡胶硫化后,特别是在1908年和1914年相继发明了橡胶促进剂和硫化剂以后,橡胶工业才真正起步。
因此,可以说没有橡胶助剂就没有橡胶工业,没有高性能的橡胶助剂产品就没有橡胶工业的发展。
本文介绍了近年来我国橡胶助剂工业的情况,分析了大力推进我国橡胶助剂工业的清洁生产的必要性,阐述了加快开发特种功能性橡胶助剂产品的重要性。
2.会议论文吕百龄橡胶促进剂的发展趋势2003本文对橡胶促进剂的发展趋势进行了介绍。
文章围绕轮胎用新型促进剂、耐热性能优异的新型促进剂、创新型超促进剂等进行了阐述。
3.会议论文杜孟成.李剑波.雷国建橡胶促进剂废水处理及水资源综合利用研究进展2009@@一、国内橡胶助剂行业发展现状 随着中国橡胶工业的发展,我国橡胶助剂工业迅速发展,规模化、集约化程度进一步扩大,在全球同行业中占有举足轻重的地位。
自2002年开始,我国已成为世界第一轮胎大国,2008年生胶消耗量550万吨。
2005年始,我国成为世界轮胎产量最大的国家,2008年轮胎产量3.5亿条,子午胎2.7亿条,子午化率达75%,2008年橡胶工业总产值4100亿元,同比增长20%,在国民经济中具有举足轻重的地位。
据中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会统计,2007年全行业工业总产值已逾100亿元,同比增长23%,各类橡胶助剂总产量56万吨,比2006年同期增长20.8%,出口量16万吨,同比增长20%。
4.会议论文杜孟成.李剑波.雷国建橡胶助剂废水处理新工艺示范工程2008随着中国橡胶工业的发展,我国橡胶助剂工业也得到了迅速发展和壮大,并向规模化、集约化方向进军.在全球同行业中有着举足轻重的地位。
中国橡胶工业原材料和工艺技术的绿色化进展许春华(中国橡胶工业协会,北京 100107)摘要:概述了中国橡胶工业的现状。
各类橡胶产品稳定发展,掀起绿色浪潮,发展低碳经济;介绍了橡胶工业主要原材料的绿色化进展,尤其是新型橡胶产业的发展;建议坚持节能降耗,开发了绿色工艺技术,加强精细化管理,发展循环经济。
关键词:橡胶工业;原材料;工艺技术;进展中图分类号:TQ330.3 文章编号:1009-797X(2013)01-0010-11 文献标识码:B作者简介:许春华(1943-),女,1965年毕业于上海复旦大学高分子专业,长期从事橡胶材料的研究工作,现任中国橡胶工业协会副会长,已发表论文50余篇。
收稿日期:2012-05-221 中国橡胶工业的现状1.1 各类橡胶产品持续稳定发展进入21世纪以来,我国橡胶工业始终保持健康快速的发展,已经成为世界橡胶工业的大国,并正向世界橡胶工业的强国迈进。
表1是我国近十年来的橡胶消耗量,它是橡胶工业发展的重要标志。
自2002年以来,我国生胶消耗量连续9年保持世界第一,平均递增为9.7%,根据世界橡胶组织报道2010年全球橡胶消耗量为2 416万t ,而我国为645万t ,约占全世界的1/4。
表2是十年来我国橡胶工业总产值数据(国家统计局发布),平均递增率达22.5%。
2005年我国轮胎产量跃为世界第一,连续7年保持世界第一,2011年子午化率已达87%,轿车轮胎的子午化率达100%,如表3示。
我国管带、胶带、自行车胎和胶鞋等产品产量在世界上也名列前茅。
2011年,总体经济增幅放缓,主要产品产量增幅大幅回落;据中国橡胶工业协会测算,2011年全国轮胎总产量4.56亿条,同比增长6.05%,但增幅同比下降7%。
胶管、胶鞋、“O ”型密封圈、橡胶助剂等产品产量的增幅与2010年相比均有不同幅度的回落,部分产品为负增长,如表4所示。
2011年产品出口总体平衡,但轮胎出口明显回落,据协会对主要企业统计,出口交货值和交货量增幅分别下降17和14个百分点;力车胎、胶管胶带、橡胶制品、乳胶制品出口交货值增幅分别下降7、54、27、22个百分点。
2011年橡胶产品总体生产成本上升,行业效益降幅较大,协会统计全行业企业实现利润同比下降9%,亏损额同比增加100%,亏损面达到15%,轮胎行业利润同比下降8.5%,平均利润仅3.2%,亏损额同比增加了9%,亏损面达到25.6%。
2011年虽然降价增速放缓,出口增幅下降,效益下降,但行业产品结构及出口结构得到进一步调整优化,产业集中度也进一步提年度20012002200320042005200620072008200920102011消耗量279306310340400450505550588645690天然橡胶121141144160190210235260270289320合成橡胶158165166180210240270290318256370递增率/%7.29.71.39.717.612.512.612.2 6.99.77.0表1 2001年以来我国橡胶消耗量万t高,如轮胎企业百亿元以上企业增加了一倍,达到8家,他们的销售额为协会统计企业的60%以上,轮胎等各类产品的绿色化进程加快,节能减排取得成效,转变增长方式、行业的运行质量获得优化。
1.2 建立创新机制、坚持科学发展“十五”、“十一五”期间,国家科技部在橡胶行业分别组建了“国家橡胶助剂工程技术研究中心”、“国家轮胎工艺和控制工程技术研究中心”、“国家炭黑材料工程技术研究中心”。
国家发改委在2011年分别组建了轮胎工业原材料、装备和轮胎工艺技术两个国家重点实验室,为企业搭起了科技创新的平台。
国家发改委批准组建的“国家认定的技术中心”已发展至18个,分别是三角集团、华南轮胎、软控股份、风神轮胎、贵州轮胎、成山集团、双星集团、双钱轮胎、天津赛象、益阳橡机、桂林橡机、神马集团、兴达钢帘线、安徽中鼎、株洲时代、广东巨轮模具、黄海轮胎、玲珑轮胎等。
2008年始,国家重新认定了一大批高新技术企业,在国家的大力支持下,橡胶企业不断完善自身的技术创新体系,建立上下游结合,产学研结合的创新机制,建立技术中心,加强人才建设,不断优化产品结构,提高效益、降低能耗、加大科研投入,以科学发展观统领企业发展,企业已逐步成为科技进步的主战场。
“十一五”期间,国家科技部先后投入2亿余元资金支持橡胶行业的重大科技项目,分别是芳纶材料的开发应用、跑气保用安全子午线轮胎、高速动车减振橡胶配件、铁路桥梁橡胶支座、36.00R51为代表的超巨型工程子午线轮胎、数字化成套橡胶装备和检测设备、溴化丁基胶、异戊橡胶、稀土顺丁胶、高热稳定性不溶性硫黄、橡胶均匀剂、橡胶助剂的清洁生产工艺和三废治理、翻新轮胎技术等,这些项目已形成大批科技成果,培养了一大批科技创新带头人,大大促进了行业的科技进步和产业化水平。
国家科技部中小型企业的创新基金项目自1999年创建以来,橡胶行业每年均有几十个项目获得国家支持,主要集中在各类橡胶制品企业和橡胶助剂企业,仅橡胶助剂行业就有50余项,创新基金项目对支持中小型企业的成长和发展起了重要的推动作用,企业也在实施过程中做大、做强。
十年来橡胶行业获得的国家级科技奖励项目如表5所示。
上述成果包含了各类橡胶原材料及清洁生表2 2001年以来我国橡胶工业总产值亿元年度20012002200320042005200620072008200920102011工业总产值894 1 065 1 313 1 624 2 189 2 735 3 400 4 107 4 775 6 0597 282递增率/%1020232434252620152720表3 2001年以来轮胎产量及增长率20012002200320042005200620072008200920102011轮胎总产量/亿条 1.23 1.40 1.65 2.10 2.50 2.80 3.30 3.50 3.80 4.43 4.56增长率/%9.513.817.927.319.112.017.9 6.18.616.6 2.93子午胎产量/亿条0.430.450.76 1.10 1.49 1.81 2.30 2.64 3.0 3.75 3.98增长率/%17.827.140.744.235.522.027.814.613.825.0 6.13轮胎子午化率/%35394652596470757984.787表4 2011年主要橡胶产品产量增长情况年份和增长情况2010年同比增长/%2011年同比增长/%轮胎/亿条 4.313.15 4.56 6.05子午胎/亿条 3.7528.84 3.98 6.13摩托胎/亿条 1.488.03 1.68.11自行车胎/万条 3.99.03 3.8-2.6电动自行车胎/万条 1.45 1.610.3输送带/亿m2 3.6522.8 4.215.1V带/亿A米17.258.951910.1胶管/亿B米10.7519.7411 2.3胶鞋/亿双80-1.4876-5O型密封圈/亿个31.138.9225汽车减震制品/亿个135.4171.9627产工艺、配套装备和子午线轮胎成套技术。
涉及了橡胶工业的主要领域,且成果均形成了产业化规模,取得重大社会效益和经济效益,形成了自主知识产权。
其中RT-培司的清洁工艺技术极大地促进了我国橡胶助剂清洁工艺的开发,并取得了美国337调查案的全胜,影响重大。
“巨型工程子午胎成套生产技术和装备的开发”是橡胶行业唯一的国家科技进步一等奖项目。
1.3 坚定不移地实施橡胶工业强国战略目前,中国橡胶助剂工业、再生胶循环利用产业和橡胶装备产业在产品数量、质量、绿色化工等方面已经进入世界强国的行列。
在当前复杂的经济形势下,世界各国的经济不确定因素增加,将直接影响中国经济的增速,但在复杂的经济形势下,中国橡胶工业将面临更多的机遇和挑战。
首先是汽车工业的带动,2011年我国汽车销量为1850.5万辆,同比增长2.45%;出口81.4万辆,同比增长49.5%。
2012年汽车销量约为2000万辆,增长8%左右,趋于平稳。
随着汽车工业产品结构调整特别是新能源汽车的发展,对我国轮胎工业的产品结构调整、发展具有重要意义,特别是绿色轮胎、节能环保轮胎的开发。
预计,2012年轮胎产量将达到4.83亿条,同步增长6%左右,子午化率89%。
同时,交通运输业、航天、航空、建筑等事业的发展对汽车等各类配件、软管、传动带、工程橡胶等产品也带来新的市场机遇。
“十二五”是我国橡胶工业由大国向强国发展的关键时期,国际形势的变化也会给我们带来新的希望和依赖,促进走向世界市场。
我国橡胶行业将抓住机遇,在科学发展观的指导下开拓创新,通过增长方式转变、产品结构调整、绿色制造和企业重组等措施实现质的提升,在中国橡胶人的共同努力下,中国橡胶工业将有更多的产业进入世界强国的行列,实现我国民族橡胶工业的高起点的跨越。
2 掀起绿色浪潮,发展低碳经济2.1 降低能耗就是增加财富低碳经济主要指低能耗、低排放和低污染。
随着全球气候的变化,关注环保、发展低碳经济已经成为国际社会主流的发展战略,低碳产业、低碳技术、低碳产品已成为全球经济发展的新增长点,保护地球,建设绿色家园成为每个地球人的义务和责任。
我国政府实施了鼓励发展低碳经济的一系列政策,明确提出把发展低碳经济作为实现可持续发展战略的长期任务,并承诺至2020年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%;其中非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右,森林面积比2005年增加4 000万公顷、森林蓄积量比2005年增加13亿m3。
表5 2001~2010国家级科技奖励项目成果名称完成单位奖励等级获奖时间同步转子密炼机青岛化工学院国家科技进步二等奖2001年6 000 t/年子午胎专用硅烷偶联剂南京曙光化工总厂国家科技进步二等奖2002年万吨级/油、油/气新工艺炭黑生产技术炭黑工业研究设计院国家科技进步二等奖2002年子午胎专用新结构钢帘线生产技术江苏兴达钢帘线公司国家科技进步二等奖2004年高精密度自动物料输送称重配料系统及产业化应用青岛高校软控股份公司国家科技进步二等奖2004年亲核芳环取代氢新途径及液相催化氢化新方法制备RT-培司山东圣奥化工有限公司国家科技进步二等奖2004年3万t/年丁基橡胶生产技术北京化工大学燕山石化公司橡胶厂国家发明技术二等奖2006年巨型工程子午胎成套生产技术和装备开发三角集团有限公司天津赛象科技公司国家科技进步一等奖2007年高性能新型弹性体(TPV)的动态硫化制备技术北京化工大学山东道恩公司国家技术发明二等奖2008年超低断面抗湿滑低噪声乘用子午线轮胎连续低温裂解废橡胶资源化利用成套技术与装备山东玲珑有限公司青岛科技大学国家科技进步二等奖国家科技进步二等奖2010年2011年世界各国也提出了减低C O2排放的目标,2005~2020年,美国为17%,日本为25%,印度为20%~25%,韩国为30%,欧盟1990~2020年降低温室气体排放20%。