预分散橡胶助剂的技术工艺与配方复杂且专业性强,涉及产品配方、造粒工艺、过程控制等多个高技术难度领域。在产品配方开发方面,预分散橡胶助剂产品配方开发涉及聚合物载体与传统助剂配比、不同功能助剂组合及提高活性等,是影响品质的直接因素,也是行业健康发展的基础;在生产工艺方面,预分散橡胶助剂生产工艺流程较为接近,先进程度取决于生产设备自动化程度和工艺参数精度控制,产品配方开发和制造工艺精准控制的融合程度是提高预分散橡胶助剂产品综合性能指标的重要实现方式。
1、预分散橡胶助剂行业概况
预分散橡胶助剂也称为预分散橡胶助剂母胶粒,预分散橡胶助剂是以聚合物(一般是 EPDM、SBR、NBR、EVA)为载体,加入传统橡胶助剂(通常为粉状)和软化剂等,通过特殊工艺将传统橡胶助剂预分散到聚合物中,得到一定浓度的均匀预分散体(挤出造粒)。
预分散橡胶助剂是按“绿色化工”新概念所开发的一类新型橡胶功能助剂,是指在对传统的橡胶助剂进行全面升级换代的一类新产品。预分散橡胶助剂具有无粉尘、易分散、适合自动称重和自动连续低温混炼、提高混炼效率、储存稳定性好等优点,对提高橡胶制品性能和质量、节能减排和减少环境污染、净化生产环境、提高生产效率等均具有重要意义。
西方发达国家对预分散橡胶助剂的研究于20 世纪 60 年代开始。根据《化工进展》(2016年第35 卷第 10 期)《预分散橡胶助剂母粒研究进展》文章显示:德国、英国等西方发达国家早在 20 世纪 60 年代就开始了橡胶助剂母粒化的研究工作,并在 80 年代就完成了对所有橡胶助剂的造粒工业化。
国外企业在完成橡胶助剂造粒工业化后,其研究方向进一步转为利用橡胶助剂预分散技术提高胶料的均匀性和最终产品的质量,即橡胶助剂母粒快速混入、快速分散以及高均匀分散的能力。我国对橡胶助剂母胶粒的研究相对较晚,曾长期依赖国外进口。
根据《中国石油和化工》(2009年第8 期)的记载:2009 年国家科技支撑计划重点项目《橡胶助剂清洁工艺和特种功能性产品的开发》就旨在解决当前仍需大量进口的预分散橡胶助剂等产品,以满足橡胶工业发展需求。
2、预分散橡胶助剂行业技术特点
预分散橡胶助剂行业是一个技术密集型行业,具有技术密集和多学科交叉的特点,涉及到材料学、高分子化学、高分子流变学、高分子材料混合和分散理论以及机械与智能控制等多个学科技术。其中,预分散橡胶助剂行业采用的主流工艺为预分散造粒工艺,生产工程主要包括配方开发、混炼、过滤和造粒等环节,行业技术水平差异主要体现在产品的配方开发设计和生产工艺配套等方面。
整体而言,由于预分散橡胶助剂行业在我国起步较晚,行业整体水平,尤其是在产品配方开发和产品质量稳定性方面较世界先进水平仍然存在较大差距,但受益于我国橡胶助剂行业的快速发展和国家对石化行业“绿色工艺、自动化和信息化制造工艺”等的政策推动,行业内部分优秀企业通过引进国内外先进设备与技术,在生产工艺的自动化和信息化等方面已经取得了巨大进步,行业内部分优秀企业依托本土化优势和产品的性价比不断抢占国际巨头的市场份额。
第一,在产品配方开发方面。预分散橡胶助剂的产品配方开发涉及到聚合物载体与传统橡胶助剂最佳配比、多种不同功能橡胶助剂的最优组合(即综合性橡胶助剂)和提高橡胶助剂活性等,通过长期的实验、生产和总结提升,行业内的企业围绕着橡胶助剂母胶粒的“高稳定性、高分散性、高均一性和绿色环保”等性能指标,持续不断地进行产品配方的改进。预分散橡胶助剂的产品配方是影响产品品质的直接因素,也是预分散橡胶助剂行业健康发展的基础。
第二,生产工艺配套方面。预分散橡胶助剂生产工艺流程较为接近,生产工艺的先进程度主要取决于生产设备的自动化程度和工艺参数的精度等。其中工艺参数的设置需要根据不同产品对加工温度、转速速度、混炼时间和转子结构等要求不同进行长期的积累和总结,从而提高橡胶助剂在载体中的分散和分布效果,使得产品的性能不断提高。
伴随着预分散橡胶助剂产品配方和生产工艺的不断创新突破和融合,预分散橡胶助剂产品的性能日益提升,支撑市场应用不断渗透拓展。上述行业技术水平及特点在报告期内未发生重大不利变化,未来亦无可预见的会对行业产生重大不利影响的变化趋势。
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