奔向“新”未來，高端合成橡膠助力國產輪胎“彎道超車”
核心提示：我國是世界合成橡膠第一大生產和消費國，其中50%以上的合成橡膠用于制造輪胎，2004年我國輪胎總產量躍升至世界第一。然而我國高
我國是世界合成橡膠第一大生產和消費國，其中50%以上的合成橡膠用于制造輪胎，2004年我國輪胎總產量躍升至世界第一。然而我國高端輪胎產量不高，已經成為影響國內輪胎產業轉型升級的一個重要因素。
由中國石油石油化工研究院、獨山子石化和同濟大學、大連理工大學合作開發的官能化溶聚丁苯橡膠SSBR72612F獲評中國石油和化學工業聯合會2023年度化工新材料創新產品，標志著擁有自主知識產權的國產高端新型輪胎胎面膠面世，打破了國外技術壟斷，助力國產輪胎實現 “彎道超車”。
23年7月22日，獨山子石化公司消息稱，獨山子石化公司年度重點提質增效項目——2.5萬噸/年官能化溶聚丁苯橡膠項目生產的新產品SSBR 2055DF于7月18日連續兩次分析合格改為正品包裝，標志著該項目一次開工成功。獨山子石化成為目前國內唯一能夠連續穩定生產雙端官能化溶聚丁苯橡膠（SSBR）產品的企業，在國內高性能橡膠材料領域實現新的突破。
當今世界，新材料產業是戰略性產業，也是高技術競爭的關鍵領域。多年來，獨山子石化公司始終堅持“低成本、差別化、樹品牌、高端化”戰略，以市場需求為導向，以推動行業發展為目標，積極進行官能化溶聚丁苯橡膠、稀土順丁橡膠、苯乙烯熱塑性彈性體等產品的研發及應用推廣，涵蓋輪胎制造、樹脂改性橡膠、瀝青改性SBS、黏合劑等應用領域，已在國內一些高端橡膠生產領域占據主導地位。
其中，2.5萬噸/年官能化溶聚丁苯橡膠項目是獨山子石化公司年度重點提質增效項目，也是中石油集團公司“十四五”新材料研發重點攻關課題。該項目通過引入官能團的方式，使橡膠在不同環境中表現出不同性質，具有節能、環保、高抗濕滑性和耐磨等性能特點，是高性能綠色環保輪胎的理想材料，能夠進一步提升輪胎性能，使生產的輪胎更加高效、環保、節能。
點燃星星之火——官能化專利技術出現
我國SSBR的研究開發始于20世紀70年代，經過多年的發展，產能得到了較大的發展。
2019年世界前10的溶聚丁苯橡膠生產企業按產能排序分別為日本JSR、阿朗新科Arlanxeo、盛禧奧Trinseo、美國凡士通Firestone、日本瑞翁Zeon、米其林公司Michelin、固特異Goodyear、中石化、意大利維薩雷斯Versalis、美國Isp，其中除中石化外均為國外生產企業，這10大供應商的產能占全球總溶聚丁苯橡膠產能的56%。從戰略布局、供應能力和技術水平上看，日本JSR、阿朗新科Arlanxeo、盛禧奧Trinseo這三家企業占據明顯優勢，其中JSR公司在日本、泰國、匈牙利的溶聚丁苯橡膠裝置產能合計為22萬噸/年，是全球最大的供應商。但從生產能力上看，除日本的JSR、Zeon兩家公司外，溶聚丁苯橡膠產能超過10噸/年的裝置均屬于歐美企業。
在過去很長時間，我國的SSBR制備一度依賴進口。截至2021年6月，中國石化累計申請丁苯橡膠相關專利79項，其中包含《一種分子鏈中端官能化SSBR及其合成方法和在輪胎胎面膠中的應用》，該項目在2018年7月提出專利申請，并于2020年2月公開公告。
其合成方法是高乙烯基溶聚丁苯無規共聚物膠液與極性基團功能化烯烴通過過氧化物引發進行Diels-Alder反應，所得反應產物經過水解凝聚，即得分子鏈中端官能化SSBR。將子鏈中端官能化SSBR用于輪胎胎面膠配方，相對于通用型SSBR滾動阻力改善率可達40%～45％。
而官能化SSBR材料也被應用于電線電纜行業，2016年3月，江蘇寶安電纜有限公司通過了一項官能SSBR材料的制備專利，該專利將SSBR官能化后提高拉伸強度及斷裂伸長率，也使其帶有極性，增加了應用領域。
截至2022年9月底，我國有6家企業生產SSBR，總產能為37.7萬噸/年，是僅次于美國的世界第二大SSBR生產國家。
2022年，我國SSBR的生產企業主體主要是國營企業和合資企業，其中國營企業的產能為24.7萬噸/年，約占總產能的65.52%；生產裝置主要集中在中國石化集團公司所屬企業和中國石油集團公司所屬企業，其中中國石化集團公司的產能為12.7萬噸/年，約占總產能的33.69%，生產廠家包括中國石化北京燕山石油化工公司（產能為3.0萬噸/年）、中國石化上海高橋石油化工公司（產能為6.7萬噸/年）以及中國石化巴陵石油化工公司（產能為3.0萬噸/年）；中國石油集團公司的產能為12.0萬噸/年，約占總產能的31.83%，生產廠家為中國石油獨山子石油化工公司（產能為12.0萬噸/年）。合資企業的產能為13.0萬噸/年，約占總產能的34.48%，生產廠家包括鎮江奇美化工有限公司（產能為8.0萬噸/年）和遼寧北方戴納索合成橡膠有限公司（產能為5.0萬噸/年）。
2022年，我國SSBR的生產裝置主要集中在西北、華中、華北、華東和東北地區，其中華東地區是最大的生產地區，產能為14.7萬噸/年，約占總產能的38.99%；其次是西北地區，產能為12.0萬噸/年，約占總產能的31.83%。此外，華北地區的產能為3.0萬噸/年，約占總產能的7.96%；東北地區的產能為5.0萬噸/年，約占總產能的13.26%；華中地區的產能為3.0萬噸/年，約占總產能的7.96%。中國石油獨山子石油化工公司是我國SSBR最大的生產廠家，產能為12.0萬噸/年，約占總產能的31.83 %；其次是鎮江奇美化工有限公司，產能為8.0萬噸/年，約占總產能的21.22%。
我國SSBR生產廠家采用的技術是國產技術和引進技術相結合，其中遼寧北方戴納索合成橡膠有限公司采用的是西班牙戴納索公司技術，中國石化上海高橋石油化工公司采用的是日本旭化成公司技術，鎮江奇美化工有限公司采用的是中國臺灣奇美公司技術，中國石油獨山子石油化工公司一套6.0萬噸/年裝置采用的是意大利埃尼公司技術，另外一套6.0萬噸/年裝置采用的是中國石油集團公司自行開發的技術；中國石化北京燕山石油化工公司和中國石化巴陵石油化工公司采用的是中國石化集團公司自行開發的技術。
項目團隊歷時4年技術攻關，解決了官能化試劑的設計開發、官能化試劑的純化、官能團種類及結構與輪胎“魔鬼三角”性能(滾動阻力、抗濕滑及耐磨性能)構效關聯規律等技術難題，突破了官能化試劑制備的工程化放大、聚合工藝的穩定控制等關鍵技術，成功實現了官能化溶聚丁苯橡膠SSBR72612F的工業化。
官能化溶聚丁苯橡膠工業化產品的門尼黏度60左右，苯乙烯含量23.5%，乙烯基含量61%，主要性能指標均達到國際同類產品水平。該項目打破了國外對官能化溶聚丁苯橡膠的技術壟斷，實現了在3.5萬噸/年工業裝置上的生產示范，徹底改變了我國高端胎面膠的“卡脖子”局面。
產品的測試情況表明，采用官能化溶聚丁苯制備的雙B級輪胎相比D、E級輪胎，滾動阻力降低10%以上。統計顯示，滾動阻力每降低10%，汽車油耗減少0.15升/100千米，這對于機動車降低油耗、節能減排有著非常重要的意義。
隨著自主開發技術在高性能輪胎的全面應用，我國化石能源用量將大幅減少，助力碳達峰目標的完成。除節能減排的意義外，B級輪胎的抗濕滑性能較D、E級輪胎提高15%以上，剎車距離可縮短15%以上，可大幅減少交通事故的發生。
過去，受國外合成橡膠高端技術壟斷的影響，我國的輪胎產品主要集中在中低端，與國外高性能輪胎相比差2至3個等級。國外相同類型的乘用車輪胎比國產輪胎售價高200元/條左右。造成這一被動局面的主要原因是生產高端輪胎所需要的合成橡膠材料國內不能生產，且研發難度極高。
近兩年來，石油化工研究院的科研人員發揮“國家隊”的作用，主動配合和協助輪胎生產企業做好官能化溶聚丁苯橡膠產品的加工應用，助力輪胎行業的高質量發展。2023年材料進口替代達到1萬噸/年的階段性目標。
高性能合成橡膠輪胎用胎面材料的研發及推廣應用，表明我國已經掌握了合成橡膠最高端合成技術，彌補了制約國產輪胎產業升級急需的基礎材料短板，對我國橡膠工業從大國走向強國、輪胎產品從中低端邁向高端提供堅實的材料基礎。
由中國石油石油化工研究院、獨山子石化和同濟大學、大連理工大學合作開發的官能化溶聚丁苯橡膠SSBR72612F獲評中國石油和化學工業聯合會2023年度化工新材料創新產品，標志著擁有自主知識產權的國產高端新型輪胎胎面膠面世，打破了國外技術壟斷，助力國產輪胎實現 “彎道超車”。
23年7月22日，獨山子石化公司消息稱，獨山子石化公司年度重點提質增效項目——2.5萬噸/年官能化溶聚丁苯橡膠項目生產的新產品SSBR 2055DF于7月18日連續兩次分析合格改為正品包裝，標志著該項目一次開工成功。獨山子石化成為目前國內唯一能夠連續穩定生產雙端官能化溶聚丁苯橡膠（SSBR）產品的企業，在國內高性能橡膠材料領域實現新的突破。
當今世界，新材料產業是戰略性產業，也是高技術競爭的關鍵領域。多年來，獨山子石化公司始終堅持“低成本、差別化、樹品牌、高端化”戰略，以市場需求為導向，以推動行業發展為目標，積極進行官能化溶聚丁苯橡膠、稀土順丁橡膠、苯乙烯熱塑性彈性體等產品的研發及應用推廣，涵蓋輪胎制造、樹脂改性橡膠、瀝青改性SBS、黏合劑等應用領域，已在國內一些高端橡膠生產領域占據主導地位。
其中，2.5萬噸/年官能化溶聚丁苯橡膠項目是獨山子石化公司年度重點提質增效項目，也是中石油集團公司“十四五”新材料研發重點攻關課題。該項目通過引入官能團的方式，使橡膠在不同環境中表現出不同性質，具有節能、環保、高抗濕滑性和耐磨等性能特點，是高性能綠色環保輪胎的理想材料，能夠進一步提升輪胎性能，使生產的輪胎更加高效、環保、節能。
點燃星星之火——官能化專利技術出現
我國SSBR的研究開發始于20世紀70年代，經過多年的發展，產能得到了較大的發展。
2019年世界前10的溶聚丁苯橡膠生產企業按產能排序分別為日本JSR、阿朗新科Arlanxeo、盛禧奧Trinseo、美國凡士通Firestone、日本瑞翁Zeon、米其林公司Michelin、固特異Goodyear、中石化、意大利維薩雷斯Versalis、美國Isp，其中除中石化外均為國外生產企業，這10大供應商的產能占全球總溶聚丁苯橡膠產能的56%。從戰略布局、供應能力和技術水平上看，日本JSR、阿朗新科Arlanxeo、盛禧奧Trinseo這三家企業占據明顯優勢，其中JSR公司在日本、泰國、匈牙利的溶聚丁苯橡膠裝置產能合計為22萬噸/年，是全球最大的供應商。但從生產能力上看，除日本的JSR、Zeon兩家公司外，溶聚丁苯橡膠產能超過10噸/年的裝置均屬于歐美企業。
在過去很長時間，我國的SSBR制備一度依賴進口。截至2021年6月，中國石化累計申請丁苯橡膠相關專利79項，其中包含《一種分子鏈中端官能化SSBR及其合成方法和在輪胎胎面膠中的應用》，該項目在2018年7月提出專利申請，并于2020年2月公開公告。
其合成方法是高乙烯基溶聚丁苯無規共聚物膠液與極性基團功能化烯烴通過過氧化物引發進行Diels-Alder反應，所得反應產物經過水解凝聚，即得分子鏈中端官能化SSBR。將子鏈中端官能化SSBR用于輪胎胎面膠配方，相對于通用型SSBR滾動阻力改善率可達40%～45％。
而官能化SSBR材料也被應用于電線電纜行業，2016年3月，江蘇寶安電纜有限公司通過了一項官能SSBR材料的制備專利，該專利將SSBR官能化后提高拉伸強度及斷裂伸長率，也使其帶有極性，增加了應用領域。
截至2022年9月底，我國有6家企業生產SSBR，總產能為37.7萬噸/年，是僅次于美國的世界第二大SSBR生產國家。
2022年，我國SSBR的生產企業主體主要是國營企業和合資企業，其中國營企業的產能為24.7萬噸/年，約占總產能的65.52%；生產裝置主要集中在中國石化集團公司所屬企業和中國石油集團公司所屬企業，其中中國石化集團公司的產能為12.7萬噸/年，約占總產能的33.69%，生產廠家包括中國石化北京燕山石油化工公司（產能為3.0萬噸/年）、中國石化上海高橋石油化工公司（產能為6.7萬噸/年）以及中國石化巴陵石油化工公司（產能為3.0萬噸/年）；中國石油集團公司的產能為12.0萬噸/年，約占總產能的31.83%，生產廠家為中國石油獨山子石油化工公司（產能為12.0萬噸/年）。合資企業的產能為13.0萬噸/年，約占總產能的34.48%，生產廠家包括鎮江奇美化工有限公司（產能為8.0萬噸/年）和遼寧北方戴納索合成橡膠有限公司（產能為5.0萬噸/年）。
2022年，我國SSBR的生產裝置主要集中在西北、華中、華北、華東和東北地區，其中華東地區是最大的生產地區，產能為14.7萬噸/年，約占總產能的38.99%；其次是西北地區，產能為12.0萬噸/年，約占總產能的31.83%。此外，華北地區的產能為3.0萬噸/年，約占總產能的7.96%；東北地區的產能為5.0萬噸/年，約占總產能的13.26%；華中地區的產能為3.0萬噸/年，約占總產能的7.96%。中國石油獨山子石油化工公司是我國SSBR最大的生產廠家，產能為12.0萬噸/年，約占總產能的31.83 %；其次是鎮江奇美化工有限公司，產能為8.0萬噸/年，約占總產能的21.22%。
我國SSBR生產廠家采用的技術是國產技術和引進技術相結合，其中遼寧北方戴納索合成橡膠有限公司采用的是西班牙戴納索公司技術，中國石化上海高橋石油化工公司采用的是日本旭化成公司技術，鎮江奇美化工有限公司采用的是中國臺灣奇美公司技術，中國石油獨山子石油化工公司一套6.0萬噸/年裝置采用的是意大利埃尼公司技術，另外一套6.0萬噸/年裝置采用的是中國石油集團公司自行開發的技術；中國石化北京燕山石油化工公司和中國石化巴陵石油化工公司采用的是中國石化集團公司自行開發的技術。
項目團隊歷時4年技術攻關，解決了官能化試劑的設計開發、官能化試劑的純化、官能團種類及結構與輪胎“魔鬼三角”性能(滾動阻力、抗濕滑及耐磨性能)構效關聯規律等技術難題，突破了官能化試劑制備的工程化放大、聚合工藝的穩定控制等關鍵技術，成功實現了官能化溶聚丁苯橡膠SSBR72612F的工業化。
官能化溶聚丁苯橡膠工業化產品的門尼黏度60左右，苯乙烯含量23.5%，乙烯基含量61%，主要性能指標均達到國際同類產品水平。該項目打破了國外對官能化溶聚丁苯橡膠的技術壟斷，實現了在3.5萬噸/年工業裝置上的生產示范，徹底改變了我國高端胎面膠的“卡脖子”局面。
產品的測試情況表明，采用官能化溶聚丁苯制備的雙B級輪胎相比D、E級輪胎，滾動阻力降低10%以上。統計顯示，滾動阻力每降低10%，汽車油耗減少0.15升/100千米，這對于機動車降低油耗、節能減排有著非常重要的意義。
隨著自主開發技術在高性能輪胎的全面應用，我國化石能源用量將大幅減少，助力碳達峰目標的完成。除節能減排的意義外，B級輪胎的抗濕滑性能較D、E級輪胎提高15%以上，剎車距離可縮短15%以上，可大幅減少交通事故的發生。
過去，受國外合成橡膠高端技術壟斷的影響，我國的輪胎產品主要集中在中低端，與國外高性能輪胎相比差2至3個等級。國外相同類型的乘用車輪胎比國產輪胎售價高200元/條左右。造成這一被動局面的主要原因是生產高端輪胎所需要的合成橡膠材料國內不能生產，且研發難度極高。
近兩年來，石油化工研究院的科研人員發揮“國家隊”的作用，主動配合和協助輪胎生產企業做好官能化溶聚丁苯橡膠產品的加工應用，助力輪胎行業的高質量發展。2023年材料進口替代達到1萬噸/年的階段性目標。
高性能合成橡膠輪胎用胎面材料的研發及推廣應用，表明我國已經掌握了合成橡膠最高端合成技術，彌補了制約國產輪胎產業升級急需的基礎材料短板，對我國橡膠工業從大國走向強國、輪胎產品從中低端邁向高端提供堅實的材料基礎。
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