橡胶促进剂性能表征及市场分析可行性研究
第一节 橡胶促进剂的定义
橡胶促进剂是指橡胶硫化促进剂。橡胶硫化主要使用硫磺来进行,但是硫磺与橡胶的反应非常慢,因此硫化促进剂应运而生。促进剂加入胶料中能促使硫化剂活化,从而加快硫化剂与橡胶分子的交联反应,达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果。主要使用的硫化促进剂按化学结构分主要有次磺酰胺类、噻唑类、秋兰姆类,还有部分胍类、硫脲类和二硫代氨基甲酸盐类。其中次磺酰胺类综合性能最好、使用最广泛。(可行性
研究)
第二节 橡胶促进剂性能表征
橡胶硫化促进效能是衡量促进剂品质的重要标准。从报道看,国内外对促进剂的表征主要从硫化促进特性和硫化胶的物理机械性能两个方面来进行。硫化促进特性主要考察的是硫化速率、门尼焦烧时间、正硫化时间、正硫化温度、过硫化阶段的硫化平坦性和抗硫化返原性等方面。而胶料的物理机械性能主要考察的是硫化胶的硬度、弹性、拉伸性能、摩擦性能以及热老化性能等。但近年来,人们对促进剂对硫化胶动态粘弹性能的影响也做了大量
研究。实际上,促进剂的效能取决于它所赋予的硫化胶的物理机械性能,而硫化胶中交联键的性质(类型和密度)对它的应用和工作特性则起决定性作用。硫化胶的强度和动态力学强度不仅取决于聚合物链本身的性能,而且与总交联网中网络支承链的数量(指两个连接点之间的连接链)直接有关。交联密度决定着网络支承链的数量。据报道 ,硫化胶的硬度和定伸应力随着交联密度的增加而增加,撕裂强度、疲劳寿命、韧性和拉伸强度开始随交联密度的增加而增加,达到某一最大值后则随交联密度的增加而减小。滞后性能和永久变形特性则随交联密度的增加而降低。
动态力学性能是橡胶性能表征的又一个重要手段。特别是轮胎胎面胶,它直接影响着轮胎胎面的抗湿滑性和滚动阻力。动态力学性能是通过动态粘弹性曲线来表征的。在系统的
研究过程中,人们认识到60℃时的tanδ值可以反映硫化胶在滚动过程中滚动阻力的大小,80℃的tanδ值反映了生热性能,0℃时的tanδ值可以表征硫化胶的抗湿滑性能。
第三节 橡胶促进剂作用
橡胶促进剂是天然胶、顺丁胶、异戊胶、丁苯胶与再生胶的后效性促进剂,通常用于制造电缆、胶布、胶鞋、内胎、艳色制品等,尤其适用于含碱性较强的炭黑胶料。操作温度下安全,抗焦烧性强、硫化速度快,定伸强度高,能提高合成胶的使用比例。低毒高效,是NOBS理想替代品,具有优异的综合性能,被称为标准促进剂。广泛用于子午线轮胎的生产。可同醛胺、胍类、秋兰姆类促进剂并用,与防焦剂PVI并用时,构成良好的硫化体系。主要用于轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电缆的制造生产。
全球促进剂市场规模超过60万吨。在所有橡胶助剂种类中,硫化促进剂约占橡胶助剂总量的41%,2015年全球橡胶助剂消费量为150万吨,测算促进剂消费量为61万吨左右。未来促进剂市场规模将随着橡胶消费量增加而不断提升。
国内促进剂表观消费量和出口逐步提升。2011年我国促进剂表观消费量为17.01万吨,同比下降10%,从2012年起至2014年,促进剂表观消费量逐年上升,同比增速在2012年由负转正,并高速增长,2016年促进剂表观消费量达到33.35万吨,增长率保持在10%左右。随着中国轮胎业在美国“双反”案的胜诉,2017年我国促进剂表观消费量有望迎来新高峰。此外,中国每年出口约10万吨促进剂,受益于人民币贬值,2016年出口量突破11万吨,同比增长达14%。
环保趋严,产能去化。我国促进剂产能和产量在2014年后均进入高速增长渠道,在2016年分别达到66.8万吨/年和44.5万吨,产能增长率目前还维持在高位,但产量增速较低,所以开工率也维持在低位。促进剂生产中存在较大的污染,而且较难处理。例如,处理高盐废水是促进剂M生产过程中的一大难题,尤其是酸碱法工艺生产促进剂M,每吨促进剂M会产生大约20吨的废水。我国促进剂产能主要集中在华东和华北,上述地区环保政策会对促进剂产能有极大的影响,目前已有小部分小产能企业处于停产状态,后续不排除更多企业因环保不达标而停车的可能,供给将会收缩。
市场集中度有望提升。目前我国促进剂
行业CR5大概为38.7%左右,在环保趋严的大背景下,市场集中度有望进一步提高。目前天津科迈促进剂年产能达到8万吨,规模居国内第一位,第二大为山东尚舜,促进剂年产能为7万吨。
促进剂价格触底回升。促进剂NS价格近一年来一直维持在较高位置,并向上突破达到30,500元/吨,上涨态势明显,主要由于环保趋紧带来的产能减少,供给紧张。与促进剂NS类似,促进剂M的价格上升趋势更为明显。2017年以来,价格已经从14,700元/吨上涨至17,000元/吨,涨幅达12.24%。促进剂消费增加,
行业集中度逐步提升,价格有望继续上行。
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