多才多藝的橡膠助劑，幫助橡膠“增塑”“防老”

編者按：近日，南化公司苯胺-橡膠助劑產業鏈項目在福建古雷石化基地開工。

眾所周知，橡膠需要經過塑煉、混煉、壓延或壓出（擠出）、成型和硫化等一系列工序才能成為制品。為使橡膠在較廣的溫度范圍內具有高彈性、小塑性，同時抑制降解，促進交聯反應，改善橡膠的加工性能，通常在橡膠的加工過程中添加各種助劑，如硫化助劑（硫化劑、促進劑、活化劑和防焦劑）、防護助劑（補強助劑、防老劑、抗臭氧劑、光穩定劑、紫外光吸收劑、有害金屬抑制劑、防霉劑）、加工助劑（增塑劑、增黏劑、流動改性劑、均勻劑、分散劑、隔離劑、脫模劑）、特殊助劑等。

本版推出專題，介紹中國石化助力橡膠“增塑”“防老”的精彩實踐。

本版文圖由 鄭 瑞 蔡 進 張 健 孫麗顏 陳子佩 彭東岳 羅 龍 裴 昱 提供

橡膠也要練“瑜伽”

顧名思義，橡膠增塑劑是在橡膠“塑煉”工藝中使用的助劑。橡膠是富有彈性且具有韌性和相當強度的高聚物，具有長分子鏈結構。橡膠增塑劑的加入對橡膠大分子起包圍、阻隔作用，進而增加分子間距離，降低分子間作用力，使橡膠的可塑性、流動性增加，由強韌的高彈性狀態轉變為柔軟的塑性狀態，便于后續輪胎加工過程中進行壓延、壓出等成型操作。同時，增塑劑還能改善橡膠的物理機械性能，比如降低橡膠硬度和定伸應力、賦予橡膠較高的彈性、提高橡膠的耐寒性等。

環保型橡膠增塑劑

濟南煉化員工精心操作確保橡膠增塑劑產品順利出廠。

濟南煉化橡膠增塑劑生產裝置。

客戶反饋

“2019年，我們開始使用濟南煉化的環保型橡膠增塑劑。該產品質量穩定，與原料相溶性好，能夠顯著提高輪胎的抓著性和制動性，可以替代同類進口產品，多環芳烴符合國內外環保法規要求，而且比國外同類產品價格更有優勢、供應更加及時。我們再也不用受制于國外原料的供貨周期了，生產出的環保型輪胎穩定出口歐盟。”——杭州某輪胎企業

濟南煉化員工精心操作確保橡膠增塑劑產品順利出廠。

產品名片

1.什么是環保型橡膠增塑劑？

環保型橡膠增塑劑是生產環保型輪胎橡膠的關鍵添加劑之一，使用后可顯著改善輪胎橡膠的彈性、柔韌性和可塑性，其產品質量及使用性能對輪胎橡膠質量具有決定性作用。

2.環保型橡膠增塑劑具有什么特性？

環保型橡膠增塑劑經權威機構BIU（德國環境致癌物生化研究所）和SGS（瑞士通用公證行）檢測，芳碳含量逾22%，多環芳烴含量滿足歐盟REACH法規及我國國家標準中環保指標要求，具有稠環芳烴含量低、芳碳率高、橡膠親合性好、加工性能優越等特點，產品質量及使用性能達到國際先進水平。

技術情況

煉化企業加工潤滑油基礎油的副產物糠醛抽出油富含芳烴，經濟價值較低，是生產環保型橡膠增塑劑的理想原料。石科院創新開發高傾點抽出油溶劑法降凝（REP）與環保橡膠增塑劑ARE抽提（REP-ARE）成套技術，以低成本的糠醛抽出油生產出符合歐盟標準的環保型橡膠增塑劑，助力企業實現效益最大化。

企業足音

濟南煉化：全產全銷市場占有率不斷提升

濟南煉化依托勝利油田臨盤采油廠所產原油，采用石科院REP-ARE專利技術，成為國內唯一能連續穩定生產A1820環保型橡膠增塑劑的企業。

濟南煉化統籌優化基礎油和增塑劑兩個系列產品的生產，通過調整糠醛精制裝置抽提深度，增加抽出油中增塑劑理想組分含量；優化酮苯裝置溶劑比、原料冷點溫度、濾機溫洗程序等關鍵參數及工序，有效脫除高凝點組分滿足產品傾點要求；增塑劑裝置長期保持滿負荷運行，精細調整優化溶劑比、助劑量、抽提溫度等關鍵參數，在確保產量質量合格穩定的前提下，最大限度增產增供增塑劑產品。2023年，濟南煉化環保型橡膠增塑劑銷量首次突破2.4萬噸，比上年增長20%，創歷史新高。

目前，濟南煉化環保型橡膠增塑劑保持全產全銷，已逐步替代客戶常用的進口產品，市場占有率不斷提升。

石科院：持續改進技術提升關鍵質量指標

石科院與濟南煉化緊密合作，深入分析原料及理想產物的分子結構組成及構效關系，先后解決助劑重結晶、抽出油降凝、循環利用等多項技術難題，形成REP-ARE成套技術，經業內專家鑒定達到國際先進水平。國內多家橡膠和輪胎生產企業的實際生產應用過程證明，采用石科院REP-ARE成套技術生產的環保型橡膠增塑劑，可作為綠色輪胎加工用油生產乳聚和溶聚丁苯橡膠，生產出的輪胎性能指標達行業最高標準。

石科院還針對REP-ARE成套技術進行持續改進，目前已形成ARE二代抽提技術，可進一步提高環保型增塑劑理想組分的萃取選擇性并強化液滴傳質，使產品芳碳率進一步提升，關鍵質量指標優于國際同類產品。

專家視點

提質升級改造增供高端特色產品

嘉賓：濟南煉化潤滑油部經理 方 磊

濟南煉化適合作為生產環保型橡膠增塑劑的原料（以ARE裝置原料計）約15.5萬噸/年，而裝置實際處理能力僅7萬噸/年，大量適合原料未能充分利用。而環保型橡膠增塑劑產品長期供不應求，有必要消除裝置瓶頸，擴大環保型橡膠增塑劑產能，進一步滿足市場需求，做優做強中國石化環保型橡膠增塑劑品牌。

今年以來，濟南煉化環保型橡膠增塑劑提質升級改造項目基礎設計獲集團公司批復。項目實施后，裝置年加工能力將從7萬噸提高到15萬噸，環保型橡膠增塑劑年產量可從2萬噸提高到6萬噸，產品產量小與替代進口需求大之間的矛盾將得到有效緩解。濟南煉化將成為國內環保型橡膠增塑劑主力供應商，生產更多高質量綠色環保增塑劑產品。

橡膠“防老”有秘訣

橡膠防老劑的主要作用是阻止或降低生膠和橡膠制品在存放和使用中受到氧、臭氧、光、熱、機械疲勞、金屬離子、溶劑、化學腐蝕劑、微生物及高能輻射等因素影響而產生老化現象，保持橡膠制品長久的使用壽命和性能。

當前國內市場銷售上百種橡膠防老劑，TMQ橡膠防護助劑占比約30%、防老劑6PPD占比約55%。其中，TMQ橡膠防護助劑早在半個多世紀前就用于輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、膠布及其他一般工業橡膠制品。隨著制造技術的發展，目前TMQ橡膠防護助劑已廣泛應用于各種天然橡膠和合成橡膠制品的防護，成為橡膠防老劑的主要品種。而防老劑6PPD適用于天然橡膠和合成橡膠，廣泛應用于充氣輪胎部件、實心輪胎、輸送帶、膠管、膠帶、電纜、汽車緩沖支架、橡膠活節及通用橡膠工業制品中，起防護作用。

TMQ橡膠防護助劑

南化公司防老劑TMQ生產裝置。

產品名片

1.什么是TMQ橡膠防護助劑？

TMQ橡膠防護助劑是2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉二三四聚合體的總稱，是一種性能優異的通用型橡膠防老劑，可顯著提升橡膠抗熱氧老化、抗臭氧老化、抗屈撓龜裂等防護性能。

產品名片

2.TMQ橡膠防護助劑有哪些特性和用途？

該助劑具有優秀的抗熱氧老化性能，適用于天然橡膠和除氯丁橡膠外的其他合成橡膠；與其他抗屈撓龜裂及抗臭氧老化性能優異的防老劑并用，廣泛用于生產各種工業橡膠制品；具有抗氧化性能，幾乎適用于在各種應用情景下的所有類型彈性體，溫度適用范圍廣。

市場情況

TMQ橡膠防護助劑的用量與橡膠的產量有著密切的關系。目前，我國防老劑TMQ年產量約為12萬噸，占世界總產量的60%以上，生產企業多集中在江蘇、山東、河北等地，中國石化南化公司是主要生產廠家之一。

企業足音

南化公司：累計產銷差異化TMQ產品超19萬噸

長期以來，國內防老劑企業眾多、競爭激烈，但生產工序成鹽、縮聚、中和等單元大多仍采用傳統的間歇釜式操作，生產設備體積大、勞動強度高。

為提升產品質量，滿足高端汽車子午線輪胎的生產要求、提高工藝安全性，2010年，南化公司研究院組建攻關團隊，圍繞防老劑TMQ產品性能研究、生產工藝優化革新等進行攻關，2013年成功開發普通型TMQ橡膠防護助劑與高含量型TMQ聯產工藝技術。高含量型TMQ產品純度更高，應用性能更優異。2016年，南化公司首次自主研發TMQ橡膠防護助劑連續化生產技術，2018年建成首套全連續法生產TMQ裝置，可從源頭上控制并提高產品質量，滿足高端汽車子午線輪胎的生產要求。2023年，南化公司橡膠防老劑產品TMQ被國際權威認證公司TUV南德意志集團認證為碳中和產品。

截至目前，南化公司已產銷差異化TMQ橡膠防護助劑產品超19萬噸，銷售至多家全球頂尖的下游用戶企業，年出口量逾8000噸。

防老劑6PPD

南化公司員工檢查防老劑6PPD產品外包裝。

產品名片

1.什么是防老劑6PPD？

防老劑6PPD是對苯二胺類橡膠助劑，與橡膠的相溶性較好，不易噴霜和揮發，在膠料中分散性好，對膠料有軟化作用，對硫化影響不大，具有優良的抗氧、抗臭氧、抗屈撓龜裂性能，對銅錳等有害金屬有較強的抑制作用，可用于輪胎等多種橡膠制品，也可作為聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂的熱氧穩定劑。

2.防老劑6PPD有哪些用途？

防老劑6PPD是廣泛應用于橡膠和塑料制品中的添加劑；均勻分散在膠料中，對橡膠制品起到保護作用，可顯著延長橡膠制品的使用壽命。

市場情況

防老劑6PPD國內市場競爭激烈，原料、產品價格波動大，對技術的先進性要求高。目前國內防老劑6PPD生產規模較大的幾家公司，如圣奧化學、尚舜化工、中國石化南化公司等防老劑6PPD產能約30萬噸/年，占全球市場份額的80%以上。近幾年，國內防老劑6PPD實際產能約22萬噸/年，保持小幅波動。

客戶反饋

“十幾年前，我們就開始使用南化公司的橡膠防老劑，用于工程子午胎及其他高性能輪胎。南化公司研發生產的橡膠防老劑產品質量過硬，和其他品牌產品相比使用效果更好。南化公司還上新了橡膠防老劑包裝線，碼包更規整，給我們提供了質量可靠產品。”

——山東某輪胎生產公司

南化公司：突破技術瓶頸實現技術升級

隨著輪胎橡膠行業邁向中高端，研發不含銅離子的防老劑6PPD高端綠色生產工藝勢在必行。南化公司研究院綠色橡膠助劑研發創新團隊持續優化研發方向，從2013年研究非銅系催化劑制備防老劑6PPD的間歇、連續工藝，到2015年研究貴金屬催化劑的間歇、連續工藝，再到2020年開發工業化生產技術，完成了防老劑6PPD生產技術工藝包編制、工業化應用及技術推廣。

南化公司自主制備貴金屬催化劑，2021年采用自主研發貴金屬催化劑制備防老劑6PPD工業化試驗取得成功，2022年建成全球首套1.2萬噸/年貴金屬催化劑固定床連續化生產裝置。

2023年5月，南化公司橡膠防老劑產品6PPD被國際權威認證公司TUV南德意志集團認證為碳中和產品。該系列產品成功實現了產品全生命周期零碳排放，成為全球首例獲得權威認證的橡膠防老劑碳中和產品。今年3月，中國石化南化新材料有限公司苯胺-橡膠助劑產業鏈在福建古雷開發區精細化工園開工，其采用的防老劑6PPD生產技術就是南化公司自主研發的貴金屬催化劑固定床連續化生產技術。截至目前，南化公司貴金屬催化劑固定床連續化生產裝置已生產2萬余噸產品。

專家視點

科技攻關為產品增“綠”

嘉賓：南化公司綠色橡膠助劑研發創新團隊科研開發副主任師 管慶寶 韋志強

國內防老劑6PPD傳統生產技術是銅系催化劑合成工藝，新開發的貴金屬催化劑固定床連續化生產工藝與銅系催化劑工藝相比，反應條件溫和，溫度降低40%、壓力降低60%，副反應得到有效抑制，廢液量更少，成品質量更高。南化公司國內首次開發的TMQ提質節能技術和TMQ連續化技術先后在3萬噸/年TMQ生產裝置成功應用；開發的固體酸替代鹽酸催化合成TMQ技術，在縮合反應階段已具備中試應用條件；普通型TMQ聯產高含量型TMQ技術、差異化TMQ技術，產品質量和生產成本具有顯著競爭優勢，能夠滿足國內外大多數客戶的使用需求。新一代防老劑6PPD和TMQ橡膠防護助劑工藝技術均符合化工行業綠色、低碳發展方向。

目前，南化公司綠色橡膠助劑研發創新團隊開啟了新一輪產品增“綠”科技攻關，積極推進6PPD和TMQ技術的升級換代；大力推廣自主研發的貴金屬催化劑生產防老劑6PPD的全套高端綠色連續化生產工藝及連續化、差異化、廢水減量化TMQ技術，引領行業健康綠色發展。

（責任編輯：王瑩）