一、国内外产销现状
(一)生产现状
2012年全球NBR总产能已达76.85万吨/年，主要集中在亚太和欧洲地区。朗盛公司是目前世界上最大的丁腈橡胶生产厂家，生产能力合计达到12.5万吨/年，分别在法国和加拿大建有生产装置，所生产的丁腈橡胶产品大量出口到亚洲，其拥有Krynac、Perbunan、Baymod N、Therban 4个商标的NBR产品。其次是日本瑞翁公司，生产能力为10.5万吨/年，分别在英国、美国及日本建有生产装置。中国石油天然气股份有限公司NBR生产能力达6.95万吨/年，位居世界第三。2012年世界丁腈橡胶主要生产厂家情况见表1。
目前，中国丁腈橡胶生产厂家有中国石油兰州石化公司、镇江南帝化工公司、宁波顺泽橡胶有限公司及朗盛台橡化学工艺有限公司，2012年合计产能18.95万吨/年。
表1
|
生产商 |
地点 |
产能 |
|
法国Eliokem公司 法国Lanxess France 意大利Polimeri Europa Spa 波兰Synthos公司 英国Zeon Chemicals Europe Ltd 俄罗斯Sibur公司 俄罗斯Sibur公司 |
Sandouville LaWantzenau PortoTorres Oseicim Barry, Wales Krasnoyarsk Voronezh |
1.5 8.5 3.3 0.8 1.5 3.5 0.6 |
|
欧洲合计 |
|
19.7 |
|
阿根廷Petrobras Energia公司 巴西Nitriflex 巴西Petroflex 墨西哥INSA/ParaTec Elastomers LLC |
Pto Gral San Martin Du que de Caxias Triunfo Altamira, Tamps |
0.4 2.2 2.0 2.2 |
|
拉丁美洲合计 |
|
6.8 |
|
美国LionCopolymer Inc. 美国ZeonChemicals L.P. 加拿大LANXESS Inc. |
Baton Rouge, LA Louisville, KY Sarnia, Ontario |
1.5 4.0 4.0 |
|
北美合计 |
|
9.5 |
|
日本JSR 日本Mitsui Takeda Chemicals Inc. 日本ZEON公司 日本ZEON公司 印度Eliochem 印度Synthetics & Chemicals Ltd. 韩国Korea Kumho Petrochemical Co. Ltd 韩国LG Chemical 韩国Hyundai Petrochemical Co. Ltd 中国石油（兰州石化分公司） 镇江南帝化工公司 宁波顺泽 朗盛台橡 南帝化工公司 |
Yokkaichi Shimizu Kawasaki Tokuyama Gujarat Bareilly Yeosu-si Daesan Daesan 甘肃兰州 江苏镇江 浙江宁波 江苏南通 中国台湾 |
4.0 0.1 2.0 3.0 2.0 0.8 3.0 3.0 1.6 6.95 4.0 5.0 3.0 2.4 |
|
亚洲合计 |
|
40.85 |
|
世界总计 |
|
76.85 |
镇江南帝化工公司采用台湾南帝技术于2003年建成一套丁腈橡胶生产装置，生产能力为1.2万吨/年，分别于2005年、2008年将生产能力扩建到2.0万吨/年和4.0万吨/年。中国石油兰州石化公司现有3套丁腈橡胶生产装置。第一套为采用原苏联热法生产技术，生产能力为0.45万吨/年的丁腈硬胶生产装置，产品主要用于航空航天等军工领域；第二套为采用日本瑞翁技术，生产能力为1.5万吨/年软丁腈橡胶生产装置；第三套为采用兰州化工研究中心自主开发技术建成的5.0万吨/年丁腈橡胶装置。宁波顺泽橡胶有限公司引进俄罗斯技术新建一套5.0万吨/年丁腈橡胶生产装置，于2011年6月建成投产，可生产10个牌号的普通NBR和5个牌号的NBR/PVC共沉胶。朗盛台橡是由德国朗盛和中国台湾台橡合资，2012年5月在江苏南通建成的一套3万吨/年丁腈橡胶生产装置。中国丁腈橡胶生产厂家和产能情况见表2。
NBR是中石油独特的优势橡胶品种，中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院兰州化工研究中心(以下简称“中石油兰化研究中心”)在丁腈橡胶研发方面一直处于国内领先水平，现有配套齐全的小试间歇乳液聚合装置，30L精密乳液聚合装置，200吨/年多功能连续乳液聚合中试装置，其在合成橡胶领域已具备雄厚的研究开发基础。近年来，中石油兰化研究中心一直立足技术进步，坚持自主创新，围绕合成橡胶基地，依托兰州石化公司丁腈橡胶装置，持续加大NBR新产品、新技术开发力度，先后完成了粉末、液体等特种NBR的研究开发，通过集成创新，开发了具有自主知识产权的5万吨/年NBR成套技术，并实现技术成果转化，在兰州石化公司成功建成5万吨/年NBR生产装置，使中石油成为国内NBR最大生产商。
根据国内市场需求，中石油在原有NBR2907、NBR3305产品基础上，又持续开发了NBR2906、NBR3304、NBR3306、NBR3308系列新产品。NBR2907、NBR2906作为中丙烯腈含量的丁腈橡胶适用于耐寒性更高的用途方面，主要用于制作发泡绝缘材料，耐油软管、隔膜、滚筒等工业用品以及飞机、汽车、铁路等的零件，NBR2906是根据用户要求专门开发的门尼粘度在62～68的中丙烯腈含量的丁腈橡胶。NBR3304、NBR3305、NBR3306、NBR3308作为中高丙烯腈含量的丁腈橡胶适用于制作对耐油性要求较高的用途方面，如O型环、输油管、耐油带、橡胶衬里、燃料软管、油封衬垫、密封圈、印刷辊、纺织辊等。NBR3304是根据汽车密封件、喇叭和胶管等制品厂家的要求专门开发的门尼粘度在40～50的丁腈橡胶。在进行系列新产品开发的同时，中石油兰化研究中心还深入开展功能化、高性能化产品的技术开发，如氢化丁腈橡胶、快速硫化型丁腈橡胶、低腈含量丁腈橡胶等，做好技术超前储备，为中石油合成橡胶领域的发展提供了技术支撑。
另外，江苏金浦集团和墨西哥KUO集团合资的6万吨/年丁腈橡胶项目2011年9月22日在南京化工园签字落户，该项目计划2013年底投产。安徽安庆3万吨/年高性能丁腈橡胶项目也将于2012年3月开工建设。俄罗斯Sibur和中石化于2011年10月签署框架协议，采用Sibur技术拟在上海建设5.0万吨/年NBR装置。如果这些装置均能按计划建成投产，则预计到2015年，我国丁腈橡胶的生产能力达到32.95万吨/年，或将出现产能过剩情况。
表2
|
生产商 |
牌号 |
技术来源 |
产能 |
|
兰州石化 |
NBR2707 NBR3604 NBR1704 |
苏联 |
0.45 |
|
N41 N32 N31 N21 DN003 DN401 DN214 DN631 |
日本瑞翁 |
1.5 |
|
|
3304 3305 3306 3308 2906 2907 4005 |
自有技术 |
5 |
|
|
镇江南帝 |
1051 1052 1053 4155 3365 3345 2875 |
中国台湾 |
4 |
|
宁波顺泽 |
3355(目前生产牌号)等 |
俄罗斯 |
5 |
|
朗盛台橡 |
3345C,3370C,3950C等 |
朗盛 |
3 |
(二)消费现状
2005～2007年世界范围内NBR总体呈现产销两旺的态势。2008年受世界金融危机影响，产量和消费量基本与2007年持平。2009年世界丁腈橡胶消费量为57.5万吨，消费主要集中在亚洲、西欧及北美地区，其中亚洲地区的消费量约占世界总消费量的53.5%，西欧地区占18.1%，北美地区占15.5%。
世界各个国家和地区NBR的消费结构不尽相同，其中北美约29%用于生产软管、胶带及电缆，21%用于生产O型环、15%用于生产挤出和模塑制品，11%用于粘合剂和密封剂，2%用于制鞋，22%用于其他方面。西欧63%用于生产汽车机械产品，7%用于制鞋及装饰，30%用于其他方面。日本75%用于汽车工业制品，2%用于织物产品，2%用于粘合剂，1%用于造纸，20%用于其他方面。2011～2015年全球对NBR的需求仍处于稳定的增长期，年均增长率2.0%～5.0%。其中亚洲地区的消费量增长最快，年均增长率4.0%～8.0%。
近年来，我国NBR的消费量稳步增加。2011～2015年国内对NBR的需求仍处于稳定的增长期，年均增长率5.0%～10.0%。国内NBR主要应用在建材、汽车、航空航天、石油化工、纺织、制鞋、电线电缆等领域，其消费结构与国外差别较大，国内NBR消费中31.9%用于保温发泡材料(节能建筑的墙体保温、管道保温、空调系统绝热保温、运动器材把手等)，29.8%用于密封制品(机动车辆等的密封件、O型圈)，26.6%用于胶管制品(耐油、耐腐蚀、耐热、耐压胶管制品，主要用于煤矿等工程机械的液压胶管和机动车辆输油管等)，3.2%用于运输带，3.2%用于改性材料，5.3%用于耐油胶鞋、胶辊、粘胶剂、耐油胶板等其他方面。近年来我国NBR产销平衡情况见表3。
我国NBR的产能和产量并不能满足国内需求，国产NBR从产能、牌号、质量和产品性能等方面也与进口NBR存在一定差距，每年都需要大量进口NBR。韩国、法国、日本和俄罗斯联邦等是我国NBR主要进口国家和地区。
二、生产技术概况
目前，乳液聚合工艺仍是工业化生产NBR的惟一方法。在乳液聚合NBR技术发展方面，近几年主要做了以下工作。
(一)完善聚合配方
1.新型引发剂
开发新型引发剂，包括使用偶氮引发剂并配以铁盐，可缩短反应时间，提高生产能力；使用过氧异丙基环己基苯为引发剂，聚合10～12小时，转化率达到70%，减轻了环境污染，产品性能优良。
2.新型活化剂
使用0.2%的新型活性化合物2-芳基二氢茚二酮为活化剂，与三乙酸丙酮相比，可提高生产能力并降低生产过程的毒性。
表3
|
年份 |
产量 |
进口量 |
出口量 |
表观消费量 |
自给率 |
|
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 |
0.74 1.30 1.54 3.88 3.50 4.04 4.18 4.81 7.90 9.00 12.05 |
5.54 7.18 7.64 7.65 8.19 9.80 9.85 11.12 15.10 11.80 12.00 |
0.02 0.15 0.35 0.24 0.24 0.21 0.13 0.12 1.23 1.72 1.65 |
6.26 8.33 8.83 11.29 11.45 13.63 13.90 15.81 21.77 19.08 22.10 |
11.82 15.61 17.44 34.37 30.57 29.64 30.07 30.42 36.29 47.17 53.79 |
3.新型乳化剂
使用优良的乳化剂可提高NBR聚合物质量，并且使胶乳的稳定性提高，延长操作周期，提高生产能力，防止不利条件下的破乳，造成整个装置不必要的停车。
德国朗盛公司采用生物降解乳化剂生产商品名为Krymac XN的NBR产品，用生物降解化合物取代无生物降解性的芳烷基磺化物作乳化剂，可使被溶解有机物的浓度显著降低，排出废水中的COD(化学需氧量)值减少约90%，用这种乳化剂生产的NBR加工时容易挤出、加压、输送和切剖，减少了模塑污染，缩短了加工时间。
日本出光石油化学有限公司开发出了一种NBR乳液聚合用高效分散剂，由马来酸酐和苯乙烯磺酸盐组成，使用该分散剂，可提高单体的分散性和NBR的稳定性。日本JSR公司采用聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯山犁糖脂肪酯、氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物等非离子型表面活性剂作乳化剂，其浊点范围为40～120℃，聚合温度应低于40℃，凝聚温度应高于120℃，最终制得的NBR具有良好的机械性能，耐油性和耐溶性优异，灰分含量极低。
俄罗斯采用聚氧化乙烯改性的烷基醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烯基磺酸钠的混合物作复合乳化剂来制备NBR。
4.新型调节剂
将调节剂溶解于脂肪酸中而得到的调节剂乳浊液或悬浮液加入到反应混合物中，可改善NBR组成的均质性。日本Zeon公司用至少含有3个叔碳原子，至少有1个叔碳原子上直接连着硫原子的C12-16烷基硫醇作调节剂，这种调节剂可单独使用，也可与常规烷基硫醇调节配合使用，制得的NBR加工性能良好，高温下可快速硫化，加工过程既不污染模具，也不腐蚀金属。
(二)改进聚合工艺
1.加料方式
(1)通过分批加硫醇，调节分子量及其分布，从而调整门尼粘度。前苏联发现，将调节剂配制成乳液或悬浊液，分批加入，则可以改善NBR的起霜性。
(2)分批加入丙烯腈。日本JSR公司发明一种分批加入丙烯腈单体，将转化率控制到较低数值而制备结合腈较小的聚合工艺，制得的硫化胶具有优异的耐寒性及耐油性。
(3)分批加入丁二烯。荷兰Stamicarbon B. V公司发明一种通过分批加入丁二烯能使配料单体组成和共聚物组成基本一致的高腈NBR的连续乳聚工艺，可获得耐环境性良好的高丙烯腈含量NBR产品。
2.聚合温度
日本Zeon公司通过适当调节聚合温度，可制备出能配制成高浓度、低粘度的NBR胶液基料，供胶辊等橡胶制品行业使用。
3.凝聚工艺
日本Zeon公司发明凝聚前向NBR胶浆中加入非离子型表面活性剂，然后经反凝聚的方式将其倒入硫酸铝凝聚液中，在加热条件下凝聚，得到了颗粒适中(直径约1cm)，易于干燥的高孔隙率NBR颗粒。
(三)提高自控水平
目前NBR生产自动化水平较高的为集散型控制系统(DCS)。该系统对工艺过程和污水一级处理系统的主要参数进行集中控制和检测，化学品配制过程中的批量计最大部分通过DCS控制，部分为就地控制，聚合过程的全部进料量、加料顺序、温度控制等均通过DCS进行控制。生产能力由人工给定，DCS按存入的配方计算相应给定值，并控制原料和辅助原料的加料量，定期校核纠正误差，发现异常先报警，进而启动联锁程序。温控系统能预测聚合釜和冷却器内表面聚合物粘结程度，以制定清洗计划。为确保装置安全运行，设有DCS控制的超限报警、联锁、紧急停车等系统。
(四)开发新产品
为了适应汽车工业、石油开采与炼制工业对橡胶部件更苛刻的要求，国外NBR生产商不断推出专用化、差别化及高性能化的特种丁腈橡胶产品，已开发出氢化丁腈橡胶(HNBR)、羧基丁腈橡胶(XNBR)、粉末丁腈橡胶(PNBR)、液体丁腈橡胶、快速硫化型丁腈橡胶、聚稳丁腈橡胶、部分交联型丁腈橡胶、丁腈共沉胶(NBR-PVC)、丁腈橡胶(Y与第三单体共聚丁腈橡胶)等多种特殊用途的NBR。这些特种丁腈橡胶以其优异的性能，使应用领域不断拓宽，市场需求不断增加，成为NBR产品的重要分支。
手机访问：云橡环保