论特种橡胶先进技术

特种橡胶

论特种橡胶先进技术

寻橡胶制品发展方向——“2010（第三届）特种橡胶与制品市场技术研讨会”专题报道

创新成果

新型催化剂有望实现氢化丁腈橡胶国产化

氢化丁腈橡胶（HNBR）凭借其优异的耐油性能、耐热性、耐老化性等性能优势，被广泛用于汽车、油田开采、

航空航天等工业领域，消费量也相应增长。目前，德国朗盛和日本瑞翁已实现HNBR工业化生产，总生产能力达2.2

万t/a。在我国，HNBR的生产和应用还处于起步阶段，只有实验装置进行小批量生产，市场依赖进口货源。另一方

面，由于我国汽车、制造工业等高速发展，对HNBR的需求越来越大，但其价格高昂，极大地制约了应用的快速发

展。因此，如何实现HNBR国产化已成为行业当前一项重要任务，也是橡胶制品企业对HNBR生产商的期望。

赞南于2005年首先成功研发了具有国际领先水平的“烯烃复分解催化剂（詹氏催化剂）”系列产品，建立了以

烯烃复分解催化反应及其广泛应用生产为核心的技术平台。这一类催化剂产品的最大特点在于可使烯烃中碳碳双键

之间发生交换反应，可有效应用于生产HNBR。目前能够生产不同腈基“CN”含量、不同门尼粘度(分子量)和加氢

度高达95%~99%(碘值：3-20)的各种HNBR系列产品。部分产品编号：ZN1010、ZN1000、ZN2020、ZN2010、ZN2000、ZN3010、ZN3000等(注：上述产品编号含义与瑞翁等产品的四位数字编号含义类同) 。

在上海交通大学教授任文坛、无锡贝尔特胶带有限公司副总经理吴贻珍、沈阳橡胶研究设计院高工常大勇等专

家的帮助下，该项目已完成HNBR样品的性能指标测试实验，显示出詹氏催化剂的复分解“切割”降解效果良好，

可以按需求得到不同门尼粘度和分子量分布较窄的HNBR；碘值(g/100g)测定为3-20，氢谱也证实碳碳双键加氢还

原的结果较好，氢化度高达95%~99% 。

凭借詹氏催化剂及其制备加工技术平台，今后赞南将可为国内外HNBR市场提供选择性更多、性价比更好的产

品，让终端用户受益，也为中国特种橡胶民族工业的自主创新产业化和催化加工核心技术作出一份贡献。

他山之石

关注日本新产品开发信息

国内外橡胶新产品的开发专利繁多，尤其以日本申请的专利数量居多。世界上每年公布的橡胶专利文献估计在

2.5万件左右，涉及原材料合成及配合、产品结构及设计、生产工艺及设备等多方面，这些专

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利已成为反映橡胶行

业技术进步的重要技术宝库。

目前国外橡胶行业技术研发的重点以汽车用新材料、新产品、新技术最为活跃，发布的专利件数最多，特别是

新能源汽车所用橡胶材料及制品的研发已成为热点。另外，从专利新颖性来看，有些内容颇具启发意义，如用等离

子处理填料提高耐磨性能、提高半成品粘合性能；聚乙烯醇(EVOH树脂)用于新能源胶管的密封层材料；单层橡胶

的滑动型建筑减振橡胶支座；充液的工程树脂壳体减震器等。这些技术虽未见工业化报道，但其作为专利三要素之

一的新颖性仍具启示作用。

日本的专利文献数量约占世界总量的60%以上，这主要是因为日本专利法与其他国家不同：日本除公布经审查

授权的专利说明书（公告特许）外，未经审查的专利申请书也同时公布（公开特许）。值得注意的是，日本的公开

特许是未经审查就公布出来的专利申请书，其内容必然良莠不齐，但其仍具备新颖性。企业提出专利申请后，因技

术尚未成熟，需要继续完善，为防止其他企业申请抢去专利权，可采用先公开的策略享有新颖性，某种意义上可以

暂时保护一下科研成果。

高端技术

航空航天获突破 橡胶材料展风采

随着航空航天事业的发展，空间设备中的橡胶密封制品要满足很高真空度的工况要求，所以该类橡胶材料必须

具有真空失重小、耐强辐射和微流尘等宇宙垃圾侵害、抗气透性、抗气体膨胀性、抗压缩永久变形性等优异性能。

近年，沈阳橡胶研究设计院担负了几项国家重点航天、航空项目，技术水平均已达到或超过了同期国际先进水平，

有的项目被行业专家评定为建国以来重大技术突破。特别是国家重点航天工程“神舟”系列项目用特种橡胶材料的

研制，为“神七”宇航员成功出舱行走起到了至关重要的作用。

沈阳橡胶研究设计院先后研制了指套、掌面隔热垫等七大系列31 种规格的配套产品，这使得宇航员在太空行

走时依靠这些橡胶制品可以在-2~2℃温度范围内具有足够的柔韧性、耐太空辐射和宇宙漂浮粒物等侵害的特殊性

能。航空航天技术突破的最大难题之一是应付太空中的超低温。普通橡胶在低温条件下会变脆，对于舱外宇航服，

即使指尖大小的破损，也会造成灭顶之灾。在添加了特殊材料后，其貌不扬的橡胶指套能达到-10℃的低温标准，

在太空条件下一样灵活自如。

当今特种橡胶制品技术正呈现多功能化、多种材料复合的趋势，加工工艺趋向操作简单化，应用领域对产品的

要求也越来越高，长寿命、高适应性、高精密化、多功能化等要求不断提升。而科技创新不应

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该是一个孤立的存在，

它应该是个综合系统，以便使创新成果的价值最大化。航天材料如宇航指套完全可以应用在飞机密封、医院低温储

存细胞的容器密封胶条、汽车减震橡胶系统等民用领域。目前一些有实力的民营企业也在寻求机会和合作伙伴，准

备进入航天航空橡胶制品领域，或将更多高科技新产品引入民用工业。

产品开发

性能卓越 室温硅橡胶发展新思路

近10年我国的有机硅工业特别是上游单体的快速发展，使硅氧烷（硅橡胶）产量高速增长。2009年底，我国

有机硅单体产能已达到98万t/a，成为全球最大的有机硅单体生产国，国内有机硅材料消费量（折合硅氧烷）超

过40万t，约占全球有机硅市场消费量的30％。传统概念上硅橡胶价格昂贵，目前这一观点已经改变，通用硅橡

胶混炼胶价格已经与通用橡胶持平甚至更低。只要能达到性能要求，可以预计硅橡胶将有望替代通用橡胶。在此，

可重点关注一些新技术及新产品，例如：

●硅烷封端聚醚胶粘剂 这类弹性胶结合了聚醚和有机硅特色，室温可以硫化成弹性体，适合于建筑领域作

为粘合剂和密封剂使用。此外，它在汽车及运输领域也有较大的市场。

●硅烷封端聚氨酯胶粘剂（SPUR） 是以聚氨酯为主链，以烷氧基硅烷取代—NCO封端的改性聚氨酯，具有广

泛的功能适用性，原材料来源易得，在汽车工业和建筑领域有良好的应用前景。

●氟硅胶粘剂 既具有硅橡胶耐高低温、耐天候老化等性能，又有氟材料良好的耐油、耐溶剂和抵抗污物性能，

可用于高温、绝缘、耐油的各种场合，是理想的密封新材料。

●新型硫化体系硅橡胶胶粘剂 近年来最引人注目的新型硫化体系单组分产品是脱丙酮型单组分室温硫化硅

橡胶，如日本信越化学公司的KE-3424、KE3491，这类产品对金属铜等的腐蚀性较脱醇型单组分产品更小，是未来

电子工业的优越材料。

扬长补短

我国橡胶密封制品品质待提升

近年我国橡胶密封制品在生产能力和产品质量、精度等方面也有大幅度的提高，涌现出一批生产橡胶密封制品

的优秀企业，国营、民营、合资、独资等体制和规模不同的企业各领风骚。南京7425厂等一批老字号的企业，依

靠企业自主技术改造和引进国外先进技术和装备，在橡胶密封制品行业仍发挥着积极作用；申雅密封件有限公司等

中外合资和独资企业采用国外先进生产、管理和检测技术制造橡胶密封制品；安徽中鼎密封件有限公司等单位代表

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了国内迅速崛起的具有代表性的橡胶密封制品生产民营企业。我国的橡胶密封产品虽然可基本适应国民经济快速发

展的需要，并有部分产品出口，但在新结构、高性能橡胶密封制品的生产方面，较发达国家仍有一定差距，在某些

高性能和特殊规格、特殊工况情况下需要的橡胶密封制品仍需进口。目前在进出口橡胶密封制品国际市场上反映出

的主要问题是：国产橡胶密封制品主要以量大面广的普通结构产品为主，存在产品同质化、档次低、价格便宜的位

垒。以2008年进出口的橡胶密封制品为例：进口德国产品均价为73.26美元/kg，出口价格仅

9.28美元/kg；进口

中国台湾产品价格为56.48美元/kg，出口价格仅13.96美元/kg，差距明显，不仅需要提高我国高性能橡胶密封制

品的制造水平，也与国产特种橡胶的生产与加工技术的进步密切相关。

市场展望

乙丙橡胶应用领域不断拓展

随着乙丙橡胶新产品的不断涌现，其应用领域不断拓展，特别是在橡皮绝缘电缆、耐热输送带和汽车传动带等

领域展示出良好的应用前景。

●橡皮绝缘电缆

近几年，国内对橡皮绝缘电线电缆的需求有所增长，但应用主要是低压产品，1kV以上的中高压橡皮绝缘电缆

基本为船用电缆和矿用电缆，电力电缆则极少。目前国外中高压橡皮绝缘电缆主要是采用乙丙橡胶绝缘，15kV乙

丙胶绝缘电缆已经是美国最主流品种，意大利的乙丙橡胶绝缘电缆可耐150kV高压。我国对该类产品的开发和应用

还较落后，具有相当大的扩展空间。同时，随着船舶及机械产品出口量的增加，要求船用电缆及润滑油等的标准与

国际接轨，也将相应增加乙丙橡胶用量。

●耐热输送带

耐热输送带输送物料时温度可达400~600℃，部分高达800℃ 以上，需要具备非常高的耐热性。三元乙丙橡胶

（EPDM）具有优良的耐高低温性能(－50～125℃)，在125℃ 下可长期使用，因此可用作耐热输送带覆盖层橡胶材

料。

●汽车传动带

随着发动机室的温度越来越高，传统氯丁橡胶（CR）显然达不到要求，而HNBR又过于昂贵。人们研究发现少

量的油污并不对发动机前端的皮带造成损害，可使用较廉价且耐热性较好的EPDM作为多楔带主体橡胶材料。但EPDM

的耐磨性、高温抗撕裂和动态性能不理想，与其他材料粘合差，这些都需要通过改性（如添加ZDA或ZDMA、与其

他材料并用）加以解决。

汽车V带一般使用CR制造，近年来也开始使用EPDM。汽车V带传动受力机理与多楔

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带有很大不同，对压缩胶

的耐曲挠、耐磨性、抗拉体线绳、织物的粘合性以及带的横向刚性有更高的要求。GATES公司推出了EPDM为主体

材料的FleetRunner汽车V带 (在中国称为EX_Power)，其实际使用寿命能达到40万km以上，其他性能也优于CR

汽车V带，尤其是耐高低温性能，可在-55～120℃正常使用，实现全天候使用。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6gv1.html