以清洁生产为中心发展绿色橡胶助剂
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橡胶助剂绿色化步伐加快
佚名
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2005(12)2
【摘要】目前,我国橡胶助剂在数量和品种方面已基本满足国内橡胶工业需求,
并且具有稳定的增长速度。
据不完全统计,全国现有橡胶助剂企业约200家,其
中具有千吨以上年产能力的有60余家,能生产200余个品种。
2004年橡胶助剂
总产量达到206kt,比上年增长12%。
其中.促进剂83.5kt,防老剂62.5kt,加工型助剂40kt,其他功能性助剂20kt。
【总页数】1页(P52-52)
【关键词】橡胶助剂;绿色化;功能性助剂;橡胶工业;增长速度;不完全;总产量;促进剂;防老剂
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.38;X83
【相关文献】
1.橡胶助剂加快产业调整步伐 [J], 梁诚;;
2.中国橡胶助剂的r绿色化、智能化、微型化之路 [J], 许春华
3.加快中国橡胶助剂产业从大国到强国的步伐 [J], 王树华
4.以上市为契机,打造橡胶助剂研发生产基地——阳谷华泰公司向“规模化、精品化、绿色化”目标迈进 [J], 贺玉广
5.我国橡胶助剂结构得到进一步调整绿色化步伐逐步加快 [J],
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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%。
绿色环保型橡胶粘合剂的开发摘要:叙述了采用清洁生产工艺研制绿色环保型子午胎钢丝帘线粘合剂的合成过程,通过与国外同类型产品进行多项理化性能的比较,证明其性能完全达到了国外同类产品的水平,为下一步产品工业化、推向市场提供了依据。
关键词:粘合剂,间苯二酚改性树脂对于子午线轮胎,橡胶与钢丝的粘合性能对其使用寿命非常重要。
随着我国轮胎产业的飞速发展,钢丝帘线粘合剂也得到了长足发展。
间-甲、间-甲-白和间-甲-白-钴三种体系的粘合剂在当今橡胶行业得到广泛应用。
为应对欧盟的REACH法规和2012年11月1日正式生效轮胎标签法指令的需要,和我国环境现状的严峻形式,2012年4月18日国务院通过的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012年-2020年)》要求:“轮胎要发展低滚动阻力节油绿色轮胎”。
发展绿色轮胎在原材料上要使用无毒无害的绿色原材料,做到原材料绿色化,符合欧盟轮胎标签要求;生产过程绿色化,实现低能耗、低粉尘、低烟气生产;产品绿色化,满足节油、安全、耐磨和可翻新等要求。
因此发展符合上述要求的采用清洁生产工艺研制绿色环保型子午胎钢丝帘线粘合剂非常必要。
间苯二酚是组成间-甲、间-甲-白和间-甲-白-钴体系的粘合剂的最基础、最常用的粘合剂。
但混炼时间苯二酚易升华产生大量刺激性烟雾,不仅严重影响操作人员的身体健康,还造成严重的环境污染,而且容易导致其含量下降,影响粘合效果。
因此用其它原料(辛基酚、甲酚、苯乙烯等)替代间苯二酚,采用绿色环保工艺生产低游离间苯二酚含量的改性间苯二酚粘合剂成为发展方向。
1 工艺过程1.1 改性间苯二酚粘合剂所用原料要求合成改性间苯二酚粘合剂所用原料要求见表1。
合成改性间苯二酚粘合剂主要原料规格表表11.2 改性间苯二酚粘合剂合成工艺叙述⑴投料:在用氮气置换后的合成釜中按规定量分别投入辛基苯酚、甲酚、多聚甲醛、间苯二酚、回收甲苯及少量新甲苯,开启搅拌。
⑵第一反应:合成釜升温到规定温度后,将夹套蒸汽改为循环冷却水,15分钟将规定的催化剂1加入合成釜。
概述:橡胶促进剂是一种重要的化工产品,在橡胶工业中起着重要的作用。
然而,目前橡胶促进剂的生产过程对环境造成了很大的污染,需要进行清洁生产工艺技术的开发,以减少对环境的影响。
本项目旨在开发一种清洁生产工艺技术,以实现年产15,000吨橡胶促进剂M的生产过程中的环境友好和高效生产。
项目目标:1.减少污染物的排放:通过优化生产工艺和引入环保设备,减少废水、废气和废渣的排放,并达到国家和地方排放标准。
2.节约能源和资源:通过改进工艺流程,减少能源和原材料的消耗,提高资源利用率。
3.提高产品质量:通过优化工艺参数和引进先进的检测设备,提高橡胶促进剂M的质量指标。
4.提高生产效率:通过引进自动化设备和优化操作流程,提高生产效率,减少人力资源的使用。
项目计划和步骤:1.现状分析:对目前橡胶促进剂M的生产工艺进行现状分析,包括原材料使用、产能和污染物排放等情况。
2.技术开发:根据现状分析的结果,开发适用于年产15,000吨橡胶促进剂M的清洁生产工艺技术,包括原材料选用、工艺流程和环保设备的设计。
3.工艺改造:根据技术开发的结果,对现有生产设施进行改造,包括引入环保设备、优化布局和改进工艺流程。
4.设备引进和调试:根据需要引进先进的生产设备,进行设备安装和调试。
5.生产试运行:在改造完成后,进行生产试运行,验证新工艺的可行性和稳定性。
6.质量控制和改进:根据试运行的结果,优化工艺参数和检测方法,提高产品质量。
7.全面推广应用:在试运行成功后,将清洁生产工艺技术推广应用到全面生产中,实现年产15,000吨橡胶促进剂M的清洁生产。
预计效益:1.环境效益:减少污染物的排放,改善环境质量,符合环保要求。
2.资源效益:减少能源和原材料的消耗,提高资源利用率。
3.经济效益:提高产品质量和生产效率,增加市场竞争力,提高经济效益。
4.社会效益:促进可持续发展,推动清洁生产的发展,提高企业的社会形象。
总结:本项目的目标是开发一种清洁生产工艺技术,实现年产15,000吨橡胶促进剂M的生产过程中的环境友好和高效生产。
橡胶助剂清洁生产工艺现状和发展趋势摘要:我国橡胶助剂行业的创新研发技术能力尚有不足,有待提升,因此展望未来,提高自动化生产水平,提升产业集中度,使产品绿色化、高端化,生产过程信息化、智能化是大势所趋。
关键词:橡胶助剂清洁;生产工艺现状;发展趋势1、生产现状2020年上半年我国橡胶助剂行业经受了新冠肺炎疫情的严重冲击,产销量全面下滑,但我国采取了得力的疫情应对措施,2020年下半年我国橡胶助剂产量和消费量基本恢复到往年的水平。
据中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会统计,2020年我国橡胶助剂总产量达到123.9万t,同比增长0.6%。
防老剂产量为36.7万t,同比下降1.3%,占我国橡胶助剂总产量的29.6%;促进剂产量为33.2万t,同比下降6.7%,占我国橡胶助剂总产量的26.8%;加工助剂产量为27.5万t,同比增长4.6%,占我国橡胶助剂总产量的22.2%,其中防焦剂产量为2.6万t;硫化剂和过氧化物产量为14.5万t,同比增长8.2%,占我国橡胶助剂总产量的11.7%,其中不溶性硫黄产量为11.2万t,同比增长7.7%,到2022年我国不溶性硫黄年产能将超过26万t,将出现供大于求的局面;特种功能性助剂产量为10.6万t,同比增长7.1%,占我国橡胶助剂总产量的8.6%。
2、促进剂发展趋势2.1连续智能化在橡胶助剂生产工艺方面,要依托先进的连续流生产设备开发新工艺,降低生产单耗,降低“三废”排放量,进而实现生产的连续化及优质化。
在连续化生产的基础上,逐步实现生产的智能化管理。
连续生产方式在一定程度上能够突破间歇生产方式的局限性,具有间歇生产方式无法比拟的优势,有助于提升企业的核心竞争力。
但受限于一些现实因素,我国橡胶助剂的连续化生产应用还未普及,随着制造技术的提升,连续化生产改造会受到越来越多企业的关注。
2.2绿色清洁化产品绿色化、工艺绿色化、降低能耗从而全面实现绿色化是“十四五”期间橡胶助剂行业的重要目标。
年产15,000吨橡胶促进剂M 清洁生产工艺技术开发项目1、项目实施的背景促进剂是最重要的橡胶助剂品种之一,在橡胶硫化过程中起着非常重要的作用,它能大大加快橡胶硫化的速度,提高生产效率,同时也能改善硫化橡胶的物理机械性能。
促进剂M 本身即是重要橡胶促进剂,也是合成其他促进剂的重要中间体,它具有优良硫化促进性能,用途较广,消耗量最大,是合成其他后效性促进剂(如噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂)的母体。
根据中国橡胶工业“十一五”科学发展规划意见,在橡胶助剂行业方面,重点提倡清洁生产工艺,发展环保助剂,逐步淘汰有毒有害产品的生产和使用。
现普遍采取的酸碱法生产促进剂M的技术每吨产品产生废水30~40吨,其中产生硫酸钠约600公斤, COD4,000mg /L以上,是典型的高盐有机废水,处理难度大、成本高。
为了解决酸碱法生产工艺产生的大量有机含盐废水对环境的影响,保证公司产品原材料的供应,公司经过两年精心研究,开发出了橡胶促进剂M清洁生产工艺,其部分技术成果已经申报了专利(橡胶促进剂2-巯基苯并噻唑(M)的精制方法和硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的纯化工艺),目前专利申请已被受理。
本项目采用的清洁生产技术无废水产生,并且解决了树脂提取困难的难题,产品质量优良,不仅环保优势明显,而且产品成本可降低1,100元/吨(不计节省的废水处理成本),明显增强了市场竞争力。
促进剂M作为公司主导产品之一促进剂NS的主要原材料,占促进剂NS原材料总成本4 5%左右。
国内绝大部分生产厂商所生产的促进剂M都是自用,只有少量对外销售,导致公司促进剂NS的原材料促进剂M在数量上和价格上都无法得到保证。
因此,公司从完善产业链、保证原材料的供给、降低生产成本角度出发,通过促进剂M清洁生产工艺项目的建成投产,可降低促进剂NS的生产成本,增强促进剂NS的市场竞争力,将促进剂NS进一步做强做大。
同时,公司采用的新生产工艺解决了废水治理的难题,降低了废水治理成本,有利于环境保护。
硫化体系助剂防护防老化体系助剂加工型助剂特种功能性助剂次磺酰胺促进剂噻唑类促进剂秋兰姆类促进剂胍类促进剂硫代氨基甲酸盐硫黄、不溶性硫黄硫化活性剂硫化树脂对苯二胺类酮胺类二苯胺类奈胺类酚类磷酸酯类脂肪酸盐及其衍生物石油树脂及衍生物酚醛类增粘树脂酚醛类补强树脂防焦剂塑解剂、增塑剂均匀剂、分散剂硅烷偶联剂粘合剂粘合增进剂阻燃剂发泡剂防霉剂抗静电剂表1我国橡胶助剂的主要品种科技创新推动橡胶助剂行业的“绿色”发展王仰东孙德江许春华橡胶助剂是一类指将线性橡胶高分子材料加工成交联结构弹性体,从而使橡胶制品具有各种使用性能、延长其使用寿命并改善胶料加工性能的精细化工品,橡胶助剂不是橡胶工业的“味精”,而是橡胶制品功能化和多样化的不可缺少的重要基础原料。
橡胶助剂主要包括硫化体系助剂、防护防老化体系助剂、加工型助剂和特种功能性助剂,我国橡胶助剂的主要品种见表1。
随着经济全球化的影响,给橡胶助剂产业也引入了竞争和压力。
技术创新和高技术服务,将会给我国橡胶助剂产业带来新的机遇和挑战。
一、2006年我国橡胶助剂行业又创新高随着我国橡胶工业持续、健康、快速的发展,我国橡胶助剂工业持续稳定增长,2006年又创新高。
据中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会统计,2006年全行业工业总产值约110亿元,各类助剂总产量38.9万吨,比去年同期增长30%;出口量13万吨,同比增长超过30%,继“十五”期间行业平均递增率15% ̄20%之后又创新高。
2006年是我国“十一五”的开局之年,“十一五”期间橡胶助剂行业的发展方针是“坚持科技进步,以环保、安全、节能为中心扎扎实实地推进行业发展,打造企业名牌,打造世界名牌。
”在绿色浪潮中推进的橡胶助剂工业在开局之年,产品结构调整方面也创新高。
被列为近几年重点调整的会产生亚硝酸胺致癌的仲胺类促进剂NOBS的生产基本得到控制,由“九五”末期占同类产品的30%降至15%。
而用于取代NOBS的最佳产品NS的产量大幅增加,比“九五”末期的产量增加了30倍,达2.51万吨。
橡胶促进剂清洁化生产和环保型产品开发
张荣军
【期刊名称】《橡胶科技》
【年(卷),期】2008(000)022
【摘要】简要阐述了我国橡胶促进剂清洁生产工艺思路,以及开发绿色安全促进剂以替代可产生致癌性亚硝胺的促进剂。
指出采用绿色清洁生产工艺及生产环保型促进剂是橡胶促进剂的发展方向。
【总页数】4页(P15-18)
【作者】张荣军
【作者单位】镇江振邦化工有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.38
【相关文献】
1.利用农副产品开发环保型塑料包材前景好 [J], 刘国信
2.中国石油环保型充油乳聚丁苯橡胶新产品开发进展 [J], 燕鹏华;赵洪国;张皓钧;梁滔;蒋文俊;
3.中国石油环保型充油乳聚丁苯橡胶新产品开发进展 [J], 燕鹏华;赵洪国;张皓钧;梁滔;蒋文俊
4.橡胶促进剂清洁化生产和环保型产品开发 [J], 张荣军
5.利用农副产品开发环保型塑料包材前景好 [J], 刘国信
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DEPTH REPORTS 一、橡胶助剂行业“十四五”发37橡胶深度伴随着世界橡胶工业的发展,尤其是轮胎工业的发展,橡胶助剂行业迎来了快速发展期。
“十三五”以来,全球橡胶工业进入稳定发展期,与之配套的橡胶助剂行业也稳步发展。
预计“十四五”期间全球橡胶助剂需求稳定增长,其中亚洲地区需求仍保持高速增长。
“十四五”时期是我国“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期,也是全面开启社会主义现代化强国建设新征程的重要机遇期,中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。
在认真总结“十三五”发展经验、研判国内外新形势带来的影响的基础上,中国橡胶工业协会制定了橡胶助剂行业“十四五”发展规划。
展目标橡胶助剂行业“十四五”发展的战略方针是:坚持创新驱动,以环保、安全、节能为中心,发展绿色化工,突破关键技术,坚持实现橡胶助剂生产装备的微化工化、智能化,橡胶助剂生产的清洁化,引领世界橡胶助剂工业前行。
橡胶助剂行业:“十四五”创新 驱动、引领全球发展1.相关配套行业发展预测根据中国橡胶工业协会预测,“十四五”期间我国橡胶工业销售额年均增长6%,生胶消耗量年均增长4%。
作为橡胶工业重要的原材料,橡胶助剂的消耗量约占橡胶消耗量的5%~6%,我国橡胶助剂行业必将受益于橡胶工业的持续快速发展。
2.重点产品发展量化指标(1)产量到“十四五”末(2025年),橡胶助剂行业总产量≥173万吨,复合年增长率5.7%左右(剔除新冠疫情影响,为4.2%)。
(2)销售额到“十四五”末,橡胶助剂行业总销售收入≥280亿元,其中20亿元以上企业≥6家,10亿~20亿元企业≥4家,行业龙头骨干企业销售额保持复合年增长率2%以上,全行业销售额复合年增长率1.5%左右。
(3)人均年销售额到“十四五”末,橡胶助剂行业人均年销售额≥160万元,行业前10名企业人均年销售额≥200万元。
3.提高产业集中度目标淘汰落后产能,禁止低水平重复建设,建立产业准入机制。
以清洁生产为中心 发展绿色橡胶助剂许春华(中国橡胶工业协会,北京 100107)摘要:本文概述了中国橡胶助剂工业的现状,重点阐述了橡胶助剂清洁生产发展的具体措施和取得的成效,通过3~5年的努力,以环保、安全、节能为中心,大力推进清洁生产发展绿色助剂,将极大地提升中国橡胶助剂工业在全世界的核心竞争力,保持行业可持续发展,为发展低碳经济作出贡献。
关键词:橡胶助剂;清洁生产中图分类号:TQ330.38 文章编号:1009-797X(2010)08-0016-07文献标识码:A DOI:10.3969/J.ISSN.1009-797X.2010.08.003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51篇。
收稿日期:2010-04-06世界上天然橡胶是1493年哥伦布发现新大陆时发现的,但直到1839年固特异发现硫黄可使橡胶交联而使橡胶有了使用价值,从此诞生了世界橡胶工业。
因此,记入史册的世界橡胶工业的起点是1839年。
而硫黄作为硫化剂一直沿用至今。
随着橡胶助剂新品种的开发,橡胶产品的性能不断提高,在现今橡胶原材料品种基本稳定的情况下,橡胶助剂已经成为橡胶工业产品结构和性能调整的“魔方”。
1 中国橡胶助剂工业的生产概况中国橡胶助剂工业起步于1952年,经历了58年的发展,如今已成为世界橡胶助剂的生产和消费大国,2009年全国产量66万t ,工业总产值约120亿元,产量占全球的50%以上,产品30%出口。
防老剂4020、促进剂N S 、防焦剂C T P 和硅烷偶联剂S i -69等多个产品产量为世界前列,在全世界具有举足轻重的地位。
进入21世纪,我国橡胶助剂工业进入持续稳定增长期,2001~2009年产量递增率平均为22.6%,详见表1,图1是产量增长走势。
20世纪我国橡胶助剂企业年销售额几乎都不足2亿元。
进入21世纪,我国橡胶助剂企业的规模化、集约化程度大幅提高;至2009年,销售额在5亿元以上的企业有6家、2亿元以上的企业有17家、1亿元以上的企业26家,这些企业的销售额占全行业的85%以上,行业集中度很高。
不少大企业的产品由以前只生产某一类产品向综合型产品发展,既降低了生产成本,又方便满足市场供应。
新世纪,企业科技创新能力大大增强,企业逐步建立起科技创新体系,建设企业技术中心。
先后完成20余项科技部创新基金项目,完成10余项国家科技攻关产业化项目,得到国家近亿元资金支持。
清洁生产取得显著成效。
橡胶助剂行业获得国家级科技奖励项目6项,占全行业的1/4,包括 RT-培司清洁工艺技术、硅烷偶联剂Si-69、钴盐粘合增进剂、不溶性硫黄、防老剂4010NA、苯乙烯-茚树脂等。
获得国家专利千余项,充分显示了科技创新的实力。
2 以环保、安全、节能为中心,大力推进清洁生产2.1 什么是橡胶助剂的清洁生产1992年6月在巴西举行的联合国环境与发展大会上将“清洁生产”列入大会的主要文件“21世纪议程”中,联合国环境规划署关于清洁生产的定义是“清洁生产是指将具体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效率和减少对人类及环境的风险”。
实现清洁生产被认为改善人类生存环境、保持竞争性和可盈利性的核心手段之一,清洁生产的理念得到世界各国的响应。
就橡胶助剂而言,清洁生产包括原料、中间体及助剂的产品结构、工艺过程和三废排放、治理等方面的综合内容。
中国橡胶助剂行业虽然已成为世界上生产和消费第一大国,在清洁生产技术方面也有不少成果,但真正全面实现清洁生产尚有一定距离。
为进一步推动清洁生产的实行,国家科技部在“十一五”期间投入大量资金,立项支持橡胶助剂行业组织科技攻关,“橡胶助剂清洁工艺和特种功能性产品的开发”国家支撑项目的实施将使我国橡胶助剂的清洁工艺技术取得重大成果,同时约在3年时间内使我国个别仍需进口的高热稳定性不溶性硫黄、橡胶均匀剂、预分散橡胶助剂等产品得以自给。
2.2 产品结构调整,替代有毒有害橡胶助剂2.2.1 促进剂NOBS和防老剂D的调整橡胶助剂产品中,已被证明对人体毒害严重的主要有含β-萘胺和会产生亚硝胺类的产品,如防老剂D (N -苯基-β-萘胺)和仲胺类促进剂如N O B S (2-吗啉基硫代苯并噻唑次磺酰胺)等。
20世纪50年代β-萘胺的致癌机理被确认,特别是导致膀胱癌的危险,从而防老剂D 在发达国家很快被淘汰,但近几年,我国仍有近千吨产量。
20世纪80年代德国T R G S 552法规和美国劳工部对橡胶助剂的亚硝胺致癌问题提出了公告。
指出在橡胶加工过程中,包括储备区亚硝胺含量不得超过2.5μg /m 3,此后在2003年欧盟的白皮书“未来化学品政策战略”和2006年欧盟通过的R E A C H 法规对亚硝胺等有毒有害物质作了进一步的规定,强调没有经过证明是无毒的物质就是不安全的。
上述法规中对会产生亚硝胺的产品作了明确公告,它们是:次磺酰胺类 NOBS DIBS OTOS MBSS 秋兰姆类 TMTD TMTM TETD TBTD 二硫代氨基甲酸盐类 ZMDC ZEDC ZBDC NBC 硫黄给予体 DTDM年份200120022003200420052006200720082009防老剂 3.80 4.1 6.25 6.958.2611.313.516.820.52促进剂7.20 6.68.359.3013.816.3919.521.3323.21不溶性硫黄0.86 1.63 1.12 1.80 1.72 2.33 2.50 1.92 3.63加工助剂* 1.90 5.67 4.88 6.55 6.028.9011.5011.6611.17合计13.7618.020.624.629.838.947.051.759.5递增率/%28.430.814.419.421.130.520.810.015.1表1 2001年以来我国橡胶助剂的产量 万t注:“*含粘合体系助剂,表中数据为中国橡胶工业协会橡胶助剂会员单位统计图1 橡胶助剂产量增长趋势2000年,我国提出了化工行业清洁生产技术发展规划。
2001年,中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会成立,并同时提出了“大力推进我国橡胶助剂工业的清洁生产”的意见;重点针对亚硝胺的毒性问题,特别是仲胺类促进剂N O B S的替代问题。
由于N O B S主要在轮胎厂使用,且释放的亚硝胺浓度最高,其当时产量约7 200 t,占同类产品的30%。
因此,替代N O B S成为当时重中之重的目标,同时还提出杜绝防老剂D生产的意见。
上述意见在助剂行业中得到贯彻,并取得轮胎行业的大力支持,助剂企业快速开发用以替代N O B S的伯胺类促进剂N S(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺),2001年NS的产量不足 2 000 t,至2007年NS的产量达到4.22万t,增加了20倍,是促进剂NOBS的7.03倍,NOBS的产量连年负增长,2007年已降至同类产品的5%以下。
如图2所示。
2008年促进剂N O B S和防老剂D已被列入国家环保部高风险、高环境污染产品的目录,使它们的生产得到控制,实现了行业自律。
2.2.2秋兰姆类T M T D和硫酚类塑解剂的调整N O B S的被逐步替代是我国橡胶助剂行业产品结构调整的重大成果。
除N O B S外,秋兰姆类T M T D(二硫化四甲基秋兰姆)产品也属仲胺类助剂产品,它们也存在亚硝胺的问题,这类促进剂为超促进剂,虽然在胶料配方中比例不高,仅在0.5份以下,但用途广泛,产量递增很快,目前全国产量万余吨。
因此尽快调整秋兰姆T M T D等同类产品并进行替代,成为目前产品结构调整的重中之重。
国内外已经开发了替代T M T D的T B Z T D(二硫化四苄基秋兰姆)产品,T B Z T D产品虽然也属于仲胺类产品,但由于它的分子量大,应用时相对产生的亚硝胺浓度很低,加上这类产品的用量很低,可以用于替代T M T D及同类产品,我国T B Z T D产品已在数个企业形成了产业化规模,可望在较短时间内实现替代的目标。
五氯硫酚类化学塑解剂以德国拜耳公司的雷那细7产品为代表,取而代之的是雷那细11(2、2′-二苯酰氨基二硫化物)和其他类型的塑解剂。
我国五氯硫酚类化学塑解剂全国产量约2000余吨,目前,它们的替代品雷那细11(D B D)和有机金属络合物C P A、Z D-8等产品也开发成功,可加速替代。
2.2.3 加大优秀品种开发力度防老剂对苯二胺4020系列和喹啉类R D已经是防老剂的主要优良品种,目前占防老剂总产量的82%,仍然是今后防老剂的主要品种。
促进剂次磺酰胺类C Z和N S、秋兰姆类T B Z T D和噻唑类M、D M将是促进剂主要大吨位产品,目前C Z和N S占促进剂总量的40%,M 和DM为30%。
随着各类法规的出台和执行,替代会产生亚硝胺的有毒有害物质的新品不断开发,橡胶助剂告别亚硝胺的侵害已为时不远。
详见表2。
2.2.4关于含多环芳烃(P A H s)芳烃油的替代橡胶油是橡胶加工过程中重要的软化剂,在橡胶制品中所采用的石油系橡胶油中主要包括芳烃油、环烷油和石蜡油。
由于芳烃油与橡胶的相容性好,对改善胶料的混炼、挤出、压延、硫化等加工性能效果好,其用量最大。
我国橡胶工业消耗的石油系软化剂中芳烃油占77%,环烷油和石蜡油合计为23%。
芳烃油的年销售量超过20万t。
但由于芳烃油中含有多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hyarocarbons),简称PAHs,主要图2 促进剂NS替代NOBS的调整图有苯并芘(B a P)、苯并(e)芘(B e P)、苯并(a)蒽(B a A)、屈(C H R)、苯并(b)荧蒽(B b F A)、苯并(j)荧蒽(B j F A)、苯并(k)荧蒽(B k F A)、二苯并(a,h)蒽(D B A h A)等8种。
它们有强的致癌性和对人体的其他危害。
欧盟2005/69/E C指令对多环芳烃进行限制,规定2010年1月1日起一般消费品中8种多环芳烃的总含量小于10m g/k g,其中苯并芘(B a P)的含量应小于1m g/k g。
虽然,欧盟R E A C H法规仅规定轮胎中多环芳烃含量应小于轮胎质量的0.1%(即1000m g/k g),但根据2005/69/E C指令,采用芳烃油作为软化剂的轮胎及其他橡胶制品中的多环芳烃总量必须小于10 mg/kg,2008年已因此发生多起橡胶制品的退货现象。
因此,目前市场上的普通芳烃油的退出将是必然趋势。
主要由环保芳烃油和环烷油替代,目前,环保芳烃油主要依赖进口或外资企业产品。
必须加快环保芳烃油的开发,以满足橡胶工业需求。