Заводы по производству синтетического каучука. Промышленность полимерных материалов (полимеров). В разработке синтеза каучука Лебедев пошел по пути подражания природе. Поскольку натуральный каучук - полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовалс

Бурное развитие мировой автомобильной промышленности, авиации, военной техники привело к тому, что каучука добываемого в природе и предназначенного для производства резины, стало катастрофически не хватать. Плантации, разбросанные по всему миру стали не в состоянии обеспечить потребности промышленности. И тогда, во многом благодаря российским ученым на рынок вышел синтетический каучук.

Введение

На самом деле, к промышленному производству синтетического сырья ученые и производственники шли порядка ста лет. Каучук был синтезирован во второй половине XIX века. Но технология производства, необходимое оборудование разработали только в ХХ веке. Все необходимое для производства синтетического каучука было представлено С.В. Лебедевым, российским ученым.

С тех пор, ученые – химики, производственники приложили немало сил для совершенствования этого сырья, разработки новых марок этого сырья и пр.

Виды синтетических каучуков

За время с момента организации промышленного производства синтетического каучука прошло почти сто лет. И специалисты в области органической химии за это время разработали и внедрили в производство большое количество видов этого сырья. Ниже приведен небольшой список.

Каучук бутадиеновый – основная область его применения это производство шин и камер. Параметры этой продукции выполненной из бутадиенового сырья существенно выше чем изделий этого класса но изготовленных из природного (натурального) качества. Кроме автомобильной промышленности бутадиеновый каучук применяют для производства химически стойкой резины и эбонита.

Бутилкаучук обладает уникальной способностью по удержанию воздуха. Именно это обеспечило его преимущества перед другими материалами при изготовлении покрышек, камер, диафрагм и пр. На основании многократных испытаний, проводимых на заводах по производству покрышек и можно утверждать, что камеры, изготовленные из этого сорта синтетического каучука, удерживают давление воздуха в 8 – 10 раз больше, чем аналогичные изделия, выполненные из природного каучука. Бутилкаучук отличается от природного еще и тем, что стойко воспринимает воздействие озона, не реагирует на действие к маслам разного типа (животному, растительному), но вместе с тем, этот материал необходимо оградить от контактов с минеральными маслами.

Если сравнивать параметры прочности, то натуральный продукт выигрывает с существенным отрывом. Между тем, этот материал обладает низкой скоростью вулканизации, плохая адгезия к металлическим поверхностям. Быстрое нагревание при знакопеременных деформациях и в довершение, низкая эластичность при нормальной температуре и влажности.

Полихлоропреновый каучук или хлоропреновый, как иногда его называют, поставляется потребителю в виде светло-желтой массы. К основным свойствам этого материала можно отнести:

• стойкость к воздействию огня;
• адгезия к тканям, металлу и многим другим материалам;
• невосприимчивость к действию озона, атмосферных явлений, в частности, к низким температурам.

Хлоропреновый каучук под воздействием растяжения кристаллизуется. Это его свойство, позволяет резинам, произведенным на его основе показывать высокие прочностные характеристики.

Предприятия химической промышленности выпускают множество типов синтетических каучуков, причем некоторые из них превосходят натуральные. Широкое применение получили так называемые сополимерные соединения, получение при совместной реакции бутадиена и с ненасыщенными соединениями, например, такими как стирольный каучук СКС.

Ведя речь о сырье искусственного происхождения нельзя забывать и таком веществе как латекс синтетический. Это, по сути, раствор искусственного каучука и других полимерных веществ, например, полистирола.

Латексы синтетические применяют для изготовления клеев, водоэмульсионных красок. Их применяют и в строительстве при создании полимербетона.

Формула строения

Каждый вид синтетического каучука имеет свою химическую формулу

Молекулы изопрена CH2=C(CH3)-CH=CH2 2-метилбутадиен-1,3;

бутадиеновый CH2=CH-CH=CH2 бутадиен-1,3;

дивиниловый CH2=CH-CH=CH2 бутадиен-1,3

Хлоропреновый CH2=C(Cl)-CH=CH2 2-хлорбутадиен-1,3

Бутадиен-стирольный состоит из молекул CH2=CH-CH=CH2 бутадиен-1,3 и C6H5- CH=CH2 стирол

Свойства и применение

Свойства синтетического каучука во многом превышают основные параметры натурального продукта. Так, его плотность меньше плотности воды и поэтому он спокойно плавает.

Химические свойства синтетического каучука позволяют ему не растворяться в воде, именно это позволяет его использовать для изготовления покрытий не проницаемых для воды. Это свойство позволяет их использовать для шитья одежды, спортивного инвентаря и пр. Такие вещества как бензин, бензол растворяют каучуки. Это свойство позволяет их применять для производства клеевых составов. Каучук – это диэлектрик, которые широко применяют для создания изоляторов силового и слаботочного оборудования. Каучуки обладают гибкостью, прочностью, и повышенной стойкость к истиранию. Кроме этого каучуки сохраняют свои свойства при циклических деформациях.

Синтетические каучуки подразделяют на общие и специальные. К общим относят:

• изопреновые;
• бутадиен-стирольные и пр.

Их основные свойства – морозостойкость, высокая износостойкость. Кроме этого они обладают высокой масло бензо- и озоностойкостью.

Бутадиеновые каучуки(ПБ), иногда их называют дивиниловыми, относят к материалам общего назначения. Их применяют для изготовления проекторных и обкладочных резин для шин (каркаса, боковины и пр.). Этот материал применяют для производства материалов, применяемых в кабельной промышленности, инструмента для абразивной обработки металла и других материалов, антифрикционных изделий.

Сырье на основании этилен — пропилена используют для создания ударопрочных полимеров, шин для велосипедов, тканей с водоотталкивающими свойствами, конвейерных лент для работы в термически сложных условиях.

Фторокремнийорганические каучуки (фторсиликоны или фторкаучки). Особенностью этих материалов – это сочетание стойкости к действию температуры, как низкой, так и высокой и различным агрессивным средам. Кроме того, сырье этого класса отличается стойкостью к истиранию, воздействию открытого пламени. Он не пропускает газы. Его диэлектрические свойства позволяют его применять для создания изоляции, как для силовых кабелей, так и слаботочной аппаратуры. Это сырье применяют для производства материалов, применяемых для гумирования емкостей, предназначенных для транспортировки агрессивных веществ.

Еще одно важное свойство этих материалов – стойкость к радиации.

Отличия искусственного материала от природного заключаются в том, что при получении синтетического сырья применяют множество сополимеров и химических элементов, которые добавляют новые характеристики этому материалу.

Устойчивый спрос на синтетический каучук привел к появлению целой отрасли, которая задействована на производстве этого сырья. На рынке этого сырья отмечается постоянный рост спроса на эту продукцию. Лидером по потреблению синтетического сырья можно считать самую динамично, развивающуюся экономику мира – китайскую. Динамика рынка показывает, что после кризисных явлений 2008 – 2009 года, и падения спроса на эту продукцию в пределах 4%, на сегодня прирост сбыта составляет до 7%, от прошлогоднего уровня.

Среди стран, которые лидируют по производству синтетического сырья надо назвать КНР, РФ, США и ряд других.

ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ В 2015 ГОДУ В РОССИИ.

КРАТКИЕ ИТОГИ

В.И. АКСЕНОВ, к.х.н., научный консультант ООО «ОБРАКАДЕМНАУКА»

(Россия, 119313, Москва, ул. Гарибальди, д. 4Г) E-mail: [email protected] Представлен краткий анализ итогов работы российских предприятий по производству синтетических каучуков в 2015 г. в сравнении с 2014 г., а также с 2009 и 2013 гг.

Ключевые слова: синтетический каучук, СКД, СКИ, БСК, БК, производство, экспорт, импорт, внутренний рынок.

Ранее автором указывалось , что поскольку промышленность синтетического каучука (СК) для Российской Федерации (и в мире) является одной из важнейших и сложнейших (наукоемких) завершающих стадий трансформации углеводородного сырья в высокотехнологическую продукцию широкого ассортимента для потребительского рынка, то сравнительные сведения о текущем производстве и изменениях в динамике по СК в РФ (как и СК+НК в мире) имеют важное значение для оценки состояния всей экономики в государстве.

Мировой объём производства и потребления синтетического и натурального каучуков (НК) после значительного, но непродолжительного падения в 2009 г. составил за 2015 г. около 26,7 млн т, в том числе СК

Таблица 1

Мировое производства и потребление каучуков, кт (д

около 14,43 млн т, а НК - 12,3 млн т (табл. 1) . При этом за предыдущие 2-3 года рост данных показателей для СК зафиксирован на уровне 1-2%, что ниже чем, для НК (а потребление выросло на 8%). Полученные результаты по суммарному росту спроса всех типов ка-учуков практически совпали с предполагаемыми показателями ранее на 3,5-4% . Следует отметить, что объемы производства и потребления за последние два года сравнялись, хотя ранее выпуск готовой продукции опережал спрос на 500-800 кт. Доля СК в общем объёме мирового производства и потребления эластомеров достигла величины в 54%.

Количество произведённого СК в России в 2015 г. составило около 1241 кт, т.е. 8,6% от общемирового показателя, и что на 8% выше, чем в 2014 г. (табл. 2).

Натуральный каучук

Производство 9723 12281 12111 12267 101,3 99,9 126,2

Потребление 9280 11430 12134 12348 101,8 108,0 133,1

Синтетические каучуки

Производство 11488 14199 14179 14435 101,8 101,7 125,6

Потребление 11288 14164 14270 14431 101,1 101,9 127,8

Производство 21211 26480 26290 26702 101,6 100,8 125,9

Потребление, 20568 25594 26404 26779 101,4 104,7 130,2

в том числе в РФ 1125 1446,2 1315,8 1404,8 106,8 97,1 124,9

Таблица 2

Производство СК в РФ 2009-2015 гг., кт

Показатели 2009 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. Темп роста, %

2015/2014 гг. 2015/2013 гг. 2015/2009 гг.

Каучуки, всего, кт 976,7 1266,7 1148,4 1240,6* 108,0 97,9 127,0

В том числе:

ПАО «НКНХ» 425 639 618,5 647,2 104,6 101,3 152,3

ООО «ТК» 140 170 143,9 156,3 108,6 91,9 111,6

АО «ВСК» 173 211 177,4 214,7 121,0 101,8 124,1

ОАО «КрЗСК» 27 37 32,3 38,3 118,6 103,5 141,8

ОАО «СК» + СНХЗ» 137 127 99,1 107,6 108,6 84,7 78,5

ОАО «Омский каучук» 60 47 43,6 48,7 111,7 103,6 81,2

ОАО «ЕЗСК» 33 26 29,4 20,3 69,0 78,1 61,5

ОАО «Казанский завод СК» 10 6,7 4,2 4,6 109,5 68,6 46,0

*Включая: СКЭПТ - 2,9 кт; ПИБ - 3,4 кт; НПБ и др. - низкомолекулярные продукты около 1 кт.

Однако, по сравнению с 2013 г., когда был зафиксирован максимальный уровень производства СК около 1267 тыс.т, выпуск каучука сократился на 2%, но по сравнению с кризисным 2009 г. произошёл рост на 27%. Приходится ещё раз констатировать факт значительного расхождения статистических данных, показанных в табл. 1, с реальными значениями количества произведённого эластомера в РФ .

ПАО «Нижнекамскнефтехим» (НКНХ) было произведено максимальное количество различных типов каучука в 2015 г. - 647,2 кт или 52,1% от общего объёма выпуска СК в РФ, т.е. рост по отношению к 2014 г. на 4,7% и к 2013 г. на 1,4%. На предприятиях, входящих в ПАО «Сибур Холдинг» (ООО «Тольяттикаучук» (ТК), АО «Воронежсинтезкаучук» (ВСК) и ОАО «Красноярский завод СК» (КрЗСК)), произошло увеличение выпуска СК всех типов (доля от общего объёма выпуска - 33%), как по отношению к 2014 г. на 8,5-21,3%, так и к 2013 г. на 1,5-3,5%, за исключением производства каучуков на ООО «ТК», где наблюдалось снижение на 8% по отношению к максимальному показателю.

Для других предприятий в 2015 г. отмечается также повышение объёма выпуска продукции на 9-12%, включая и СКБ на ОАО «Казанский ЗСК» на 10%, но по сравнению с 2009 г. наблюдается уменьшение на 22%. Произошло уменьшение производства «титанового» цис-1,4-полибутадиена (каучук СКД-1) на ОАО «Ефремовский завод СК» (ЕЗСК) до 16,4 кт. Это очень низкий объём производства, так как действующая мощность на предприятии пока сохраняется на уровне 100 кт, в том числе и до 30 кт «неодимовых» марок СКД.

Не обсуждая подробно производство основных мономеров, отмечаем, что в 2015 г. производство бутадиена увеличилось на 16% и достигло значения 488 кт, а изопрена - на 5% (420 кт) по отношению к 2014 г. Возможности значимого увеличения производства мономеров пока в РФ отсутствуют. Кроме того, (или в результате этого) рыночная стоимость бутадиена зачастую становится сопоставимой с ценой на каучук. Это

является одним из негативных факторов для загрузки имеющихся мощностей, особенно для ОАО «ЕЗСК», и пока тормозит планируемое развитие на других предприятиях .

На протяжении последних 25 лет (с начала 90-х годов ХХ века) российский бизнес в отрасли СК стал экспортоориентирован - это известный и позитивный факт (оценка качества и всей технологии СК на тот и текущий период). Кроме того, в 2010-2012 гг. практически все российские заводы СК в соответствии с регламентами REACH EC прошли регистрацию технических досье на продукцию и активно выполняют все требования , в том числе и при получении маслона-полненной продукции . Из данных, представленных в табл. 3, видно, что доля экспорта всех типов каучуков и термоэластопластов (ТЭП) выросла с 69% в 2014 г. (54% в 2005 и 70% в 2009 гг.) до 76% в 2015 г. от всего произведённого количества СК в РФ, на что, безусловно, сказалась, в первую очередь, возникшая валютная курсовая разница рубля. Абсолютная величина также достигла значения - около 942 кт за 2015 г. Это является максимальным показателем и превышает ранее достигнутую величину 811 кт в 2013 г. на 14%.

Обращает на себя внимание тенденция увеличения импорта всех типов каучуков (НК и СК). Доля импорта от общего потребления на внутреннем рынке непрерывно росла и достигла 30% (за 10 лет увеличилась почти в 3 раза).

Наибольшее количество экспорта готовой продукции отмечается для СКД (81%) и (гало)бутилкаучу-ка (Г)БК (98%). Внутреннее потребление всех типов «российского» каучука и импорта (СК+НК) в 2015 г. составило 464,3 кт при импорте всех типов эластомеров 142,1 кт. При этом поставки от российских производителей (325,5 кт) снизились по сравнению с 2014 г. на 10% и с 2013 г. на 29%. Наблюдается рост импорта «неодимового» цис-1,4-полибутадиена, растворного бутадиен-стирольного каучука на 10 и 28% по отношению к 2014 г. и существенно вырос импорт и потребление НК (89,4 и 86,1 кт, соответственно), что на

Таблица 3

Анализ экспорта и потребления каучука в РФ*

Показатели 2009 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. Темп роста, %

2015/2014 гг. 2015/2013 гг. 2015/2009 гг.

Поставки на рынок РФ от отечественных производителей, кт 292 456 360 325,5 90,4 71,4 111,5

Экспорт, кт/доля от производства, % 685/70 811/64 787/69 942/76 119,7 116,2 137,5

Импорт, кт/доля от потребления, %, 63/17,7 106/18,9 120/25,0 142,1/30,4 118,4 134,0 225,6

в том числе:

СК 38 58 48 52,7 109,8 90,9 138,7

НК 25 48 72 89,4 124,2 186,2 357,6

Потребление, кт/доля от мирового, % 355/1,7 562/2,1 480/1,8 467,6/1,7 97,4 83,2 131,7

Потребление в РФ по данным ISRG, кт/доля от мирового, % 553;/2,6 742;/2,8 633/2,4 628,5/2,3 99,2 84,7 113,6

*Анализ абсолютных цифр по разным источникам информации имеет различия, в том числе и по производству (табл. 1), начиная с 2009 г.

Таблица 4

Производство СКИ в РФ, кт

Показатели 2009 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. Темп роста, %

2015/2014 гг. 2015/2013 гг. 2015/2009 гг.

Производство СКИ, всего, кт: 293 411 380,7 388,7 102,1 94,6 132,7

ПАО «Нижнекамскнефтехим» 151 263 253,0 265,9 105,1 101,1 176,1

ОАО «Синтезкаучук», г. Стерлитамак 85 82 68,5 65,0 94,9 79,3 76,5

ООО «Тольяттикаучук» 58 67 59,2 57,8 97,6 86,3 99,6

19,8% больше, чем в 2014 г., в 1,8 раза по сравнению с 2013 г. и в 3,4 раза больше, чем в 2009 г. Наибольшее влияние на такую тенденцию оказывают факторы создания и пока непрерывного увеличения мощностей по производству шин (в том числе, и «премиум» класса) зарубежными компаниями, расположенными на территории нашей страны (в городах Воронеж, Киров, Всеволожск и др.), отсутствие производства необходимого ассортимента требуемого «шинниками» качества эластомеров (модифицированных марок растворного бутадиен-стирольного сополимера, «неодимового» цис-1,4-полибутадиена и некоторых других). Поэтому за предыдущие два года поставки от отечественных производителей и суммарное внутреннее потребление каучуков снизилось, хотя следует признать и немаловажным отрицательным фактором значительное уменьшение спроса на эластомеры (с 95-112 до 72 кт в 2015 г.) со стороны производителей различных РТИ.

Подтверждением сказанного выше могут служить еще и следующие данные. Во-первых, потребление «неодимового» СКД на внутреннем рынке продолжило рост и уже в 2015 г. достигло 50% от общего количества СКД, и, при этом, отмечается снижение доли его импорта - с 44% в 2014 г. до 32% в 2015 г. (что следует расценивать как положительную динамику для отечественной промышленности). Во-вторых, растворного БСК было импортировано 5,2 кт, что больше чем в 2014 г. (4,1 кт) и его доля от всего потреблённого уже достигла 73%. В-третьих, термоэластопластов ДСТ было ввезено на наш внутренний рынок 14,2 кт, что на 8% больше, чем в прошедшем году, и доля импорта от всего потребленного составила 38%. Продолжается импорт этиленпропиленового каучука в объёме до 7-8 кт при общем потреблении до 10 кт (производство этого типа сополимера в нашей стране за последние 10 лет сократилось почти в 7 раз до 2,9 кт) и даже доля импорта от внутреннего потребления Г(БК) пока сохраняется на уровне почти 50% и не снижается.

От мирового суммарного потребления НК и СК на долю нашего рынка приходится 1,7-2%, а только СК достигает величины 4,6-4,8%, так как потребление синтетического каучука составляет для РФ в общем показателе 93-95%, в отличие от других стран, где наблюдается в среднем по миру 57-59%, и максимум 72% в странах Европейского союза .

Изопреновые каучуки

Объём производства каучука СКИ-3 («титанового») в 2015 г. немного увеличился (на 2,1%) по отношению к 2014 г. и составил почти 389 кт (или 33% от общего СК, произведённого в РФ) (табл. 4). Максимальный

выпуск достигал 427-425 кт в 2011-2012 гг., а в 2013 г. наблюдается снижение на 3,5% по сравнению с предыдущими годами. В 2015 г. по отношению к 2013 г. эта величина - 94,6%. В том числе, только ПАО «НКНХ» нарастил производство в 2015 г. на 5,1%, а два остальных предприятия снизили производство (на 5,1% ОАО «Синтез-Каучук, СК» и на 2,4% ООО «ТК»). На ОАО «СК» (г. Стерлитамак) после достижения величины в 115-111 кт (или почти 20% от общего количества) с 2013 г. также наблюдается значительное снижение объема выпуска, что связано и с реализацией изопрена, как товарной продукции. В прошедшем году на ОАО «Синтез-Каучук» начато освоение производства «неодимового» полиизопрена марки - СКИ-5Д для кабельной продукции, а СКИ-5ПМ успешно прошел оценку соответствия требованиям американского законодательства FDA (Food and Drug Administration) и теперь может без ограничений применяться в производстве пищевых продуктов, лекарственных и парфюмерно-косметических средств. В целом объем выпуска «неодимового» полиизопрена составил максимальную величину 6,1 кт, что в 1,53 раза больше, чем в 2014 г., в 2 раза больше, чем в 2013 г. . С учётом того, что ряд шинных потребителей СКИ-5 постепенно осваивают этот тип каучука (а зарубежом вводятся новые производства этого эластомера, в том числе и при участии российских разработчиков ), ОАО «Синтез-Каучук» не оставляет планов по полному переходу на «неодимовый» процесс. ПАО «НКНХ» также намечает в течение ближайших лет наращение имеющихся мощностей по СКИ на 30-40 кт, хотя пока заявленных планов о выпуске «неодимового» полиизопрена в открытых публикациях не имеется.

Экспортные поставки каучука СКИ-3(5) в 2015 г. составили 69% от произведённого при загрузке имеющихся мощностей на 76%.

Бутадиеновые каучуки

Бутадиенового каучука (полученного под действием «титановой», «неодимовой» и «литиевой» каталитическими системами) (табл. 5) в 2015 г. в России выпущено 289,4 кт, что на 7,4% больше, чем в 2014 г. (23,3% от общего количества СК). Но по сравнению с 2013 г. наблюдается уменьшение производства СКД почти на 4%. На ПАО «НКНХ» в 2015 г. было произведено 183,1 кт «неодимового» - СКД-Н и «литиевого» - СКД-L (или 63,3% от общего количества СКД). Максимум выпуска таких типов каучуков на предприятии составлял около 187 кт в 2013 г. В ближайшей перспективе компания планирует нарастить мощности полибутадиеновых каучуков еще на 80-100 кт.

Таблица 5

Производство полибутадиена в РФ, кт

Показатели 2009 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. Темп роста, %

2015/2014 гг. 2015/2013 гг. 2015/2009 гг.

Производство СКД, СКД-Л, всего 215,0 300,1 269,5 289,4 107,4 96,4 134,6

В том числе:

АО «ВСК» 76 90,5 80,3 89,9 112,0 99,3 118,3

ПАО «НКНХ» 108,6 186,5 163,9 183,1 111,7 98,2 168,6

ОАО «ЕЗСК» 30,4 22,4 25,3 16,4 64,8 73,2 53,9

Доля СКД, произведённого АО «ВСК», составила в 2015 г. 31% от общероссийского производства, или 89,9 кт, что больше по сравнению с 2014 г. на 12% и практически соответствует уровню 2013 г. Произошёл рост производства «неодимовых» марок цис-1,4-полибутадиена - ориентировочно до 19 кт, в том числе, и с улучшенным комплексом свойств .

Как уже отмечалось выше, выпуск «титанового» СКД-1 на ОАО «ЕЗСК» упал до минимальной величины 16,4 кт (5,7% от общего количества СКД), т.е. загрузка от сохраняющихся мощностей составила не более 15%, что связано с отсутствием стабильного обеспечения мономером - бутадиеном. И хотя производственные цеха введены с 1975 г., они вполне конкурентоспособны при хорошей нагрузке, в том числе имеется технологическая схема получения не менее 30 кт под действием «неодимовой» каталитической системы (освоенные марки с 2002 г. - это СКД-6, СКД-7). Следует признать высокую вероятность прекращения выпуска этого типа каучука на ОАО «ЕЗСК» в ближайшем временном периоде.

Доля производства полибутадиена в России в настоящее время составляет примерно 9-10% от мирового объёма и общая мощность на текущий момент трех заводов РФ (ОАО «ЕЗСК», ПАО «НКНХ» и АО «ВСК») около 430 кт/год. В случае реализации событий на ПАО «НКНХ» и ОАО «ЕЗСК» она может в среднесрочной перспективе сохранится, либо незначительно снизится.

На протяжении ряда последних лет происходит постепенное увеличение доли СКД, получаемого под действием «неодимовой» каталитической системы, с 34 в 2009 г. до 57% в 2015 г. Каучука СКД^ было произведено 35,8 кт и он занял нишу примерно 11-12% от всего выпускаемого полибутадиена. Экспорт каучука СКД составил в 2015 г. - 81%, а загрузка общей мощности немного больше и составляет 67%.

Инновационная привлекательность производства «неодимового» полиизопрена и полибутадиена (как и РБСК) в РФ продолжает пока сохраняться, но требуется продолжение проведения НИОКР с целью решения актуальных научно-технических проблем: получение модифицированных (функционализированных соединениями, по концам и длине полимерной цепи, с различными полярными группами, разветвленных и т.п.) марок; снижение энергопотребления; общих затрат на катализатор (в том числе и за счёт неметаллических агентов контроля ММ полимеров); уменьшение количества растворителя (или его исключение) и ряд других. Таким образом, одновременно должны решаться

задачи создания новых технологий синтеза и выделения каучука, что позволит не только сохранить, но и увеличить, производство такого типа эластомеров в России .

Эмульсионные типы каучуки

Выпуск сополимерных бутадиен-стирольных (аль-фа-метилстирольных) эластомеров (э-БСК) за последние 10 лет (до 2014 г.) резко сократился почти в два раза (табл. 6), но в 2015 г. наблюдался рост производства почти на 25% (от 153,2 до 191,0 кт (доля 15,4% от общего количества СК РФ)). Однако объём выпуска такого типа каучука в 2009 г. превышал 2015 г. на 11%. Загрузка от имеющихся мощностей в 2014 г. составила всего 40,5% и в 2015 г. повысилась до 50,5%. Величина экспорта СК(М)С в 2014 г. резко сократилась на 44% по отношению к 2013 г. и доля от производства составляла 48,3%. В 2015 г. экспорт готовой продукции этого типа эластомера вырос до 60% от общего объёма. Необходимо отметить продолжение позитивного развития на ОАО «СНХЗ», где помимо перевода производства с альфа-метилстирольного на стирольные типы сополимера, освоили и продолжают расширять ассортимент (новых для РФ) высокости-рольных и других марок. Специалистами АО «ВСК» внедрен ряд технологический приёмов, позволяющих получать серийные марки СКС-1723 с улучшенным, приближающимся к лучшим импортным аналогам, комплексом свойств . Все это даёт основание предполагать сохранение (а возможно и увеличение) объёмов выпуска э-БСК в ближайшей перспективе.

К положительным событиям, протекающим за последнее время, следует отнести также организацию производства масел с низким содержанием полиароматических углеводородов в России, повышение их качества, что позволяет обеспечить практически на 100% получение большинства маслонаполненных марок СК - как э-БСК, так и р-БСК отечественными исходными материалами .

В 2014 г. на ОАО «ВСК» прекращен выпуск синтетических бутадиен-стирольных латексов и в 2015 году их производство (единственное в РФ) остановлено и демонтировано. Однако компания ГК «Титан» объявила о работах по восстановлению производства в 2016 г. на промплощадке ОАО «Омский каучук» большого ассортимента латексов мощностью до 20 кт/год.

Выпуск нитрильных каучуков - БНКС, СКН увеличился в 2015 г. на ОАО «КрЗСК» до 38,3 кт (максимальное значение - около 41 кт было в 2012 г.), т.е. по отношению к 2014 г. рост на 18,6%. И хотя по сравне-

Таблица 6

Производство эмульсионных типов каучуков в РФ, кт

Показатели 2009 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. Темп роста, %

2015/2014 гг. 2015/2013 гг. 2015/2009 гг.

Производство СК(М)С, всего 214,9 211,4 153,2 191,0 124,7 90,4 88,9

В том числе:

АО «ВСК» 62,6 65,2 46,8 57,6 123,1 88,3 92,0

ООО «ТК» 41,5 53,6 32,6 42,1 129,1 78,5 101,4

ОАО «Омский каучук» 58,2 47,2 43,1 48,7 113,0 103,2 83,7

ОАО «СНХЗ» 52,7 45,4 30,7 42,6 138,8 93,8 80,8

Производство СКН, всего 31,8 36,5 32,3 38,3 118,6 104,9 120,4

В том числе:

ОАО «КЗСК» 27 36,5 32,3 38,3 118,6 104,9 141,9

АО «ВСК» 2,7 0 - - - - -

ОАО «Омский каучук» 2,0 0 - - - - -

Латексы БСК и др. 5,3 3,8 1,3 - - - -

нию с 2009 г. это больше почти в 1,5 раза, но за последние 10 лет производство СКН сократилось в стране на 25%, в том числе и за счёт того, что с 2011 г. прекращён выпуск СКН на двух других предприятиях - ОАО «ВСК» и «Омский каучук». Реализация нитрильного каучука на экспорт (в основном, в КНР и ЕС) достигла значения в 2015 году 78% при 90% загрузке оставшейся мощности.

Бутилкаучуки

Общее мировое потребление сополимеров изопрена и изобутилена - бутилкаучуков и их химической модификации - галобутилкаучуков, уже превысило миллион тонн год (около 1450 кт в 2015 г.), из которого более 80% используется в шинной промышленности. Доля мощностей по получению бутил(гало)бутил-каучука в РФ составляет почти 23,6% от мирового производства (ПАО «ННХК» - 220 и ООО «ТК» - 60 кт). Как видно из представленных в табл. 7 данных, производство бутил(галобутил)каучука в нашей стране непрерывно росло за последние годы и достигло в 2015 г - 254,4 кт, но по отношению к 2014 г. практически показатель не изменился. На ООО «ТК» объём выпуска этого типа каучука составил 56,4 кт, т.е. вырос на 13% по сравнению с 2013 г., и относительно прошедшего года наблюдался рост на 6,4%. На ПАО «НКНХ» - 198 кт (98,6% от 2014 г., хотя по сравне-

нию с 2013 г. на 5,4% больше). До 2013 г. наблюдалось увеличение количества и доли галобутилкаучуков, выпускаемых ПАО «НКНХ», но в 2014 г. относительный показатель немного уменьшился с 70% в 2013 г. до 65%, а в прошедшем 2015 г. эта величина составила 64,1% и при этом большее снижение наблюдается для хлорбутилкаучука (хотя количественные изменения и не такие существенные). Загрузка мощностей составила 82%, на экспорт отправлено 98% от произведённого объёма. Можно предполагать, что развитие производства бутил- и галобутилкаучука продолжится и далее, хотя и не в таком стремительном темпе .

Анализируя результаты и по некоторым другим типам выпускаемых в РФ эластомеров, следует отметить, что на протяжении последних лет наблюдался и рост, и падение объёмов производства растворного бутади-ен-стирольного каучука на АО «ВСК» (в 2009 г. - получено было 500 т). В 2012 г. было произведено 17 кт, но в 2014 г. выпуск уменьшился до 11,5 кт, а в 2015 г. до 9,2 кт. Тем не менее, на АО «ВСК» разрабатываются различные технологические способы получения новых (для РФ) марок ДССК (торговое название). Было заявлено, что в прошлом году предприятием освоена технология производства РБСК - высокости-рольного ДССК-4040, -3755, модифицированных (разветвлённых, функционализированных) 2163, 2560 и

Таблица 7

Производство (гало)бутилкаучука в РФ, кт

Показатели 2009 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. Темп роста, %

2015/2014 гг. 2015/2013 гг. 2015/2009 гг.

Производство БК, всего 176,5 237,9 253,8 254,4 100,2 106,9 144,1

В том числе:

ПАО «НКНХ» 135,8 187,8 200,9 198,0 98,6 105,4 145,8

ООО «ТК» 40,7 50,1 52,9 56,4 106,6 112,6 138,6

В том числе:

Доля производства ГБК на ПАО «НКХК», % 40,0 70,0 65 64 98,5 91,4 160

В том числе:

ХБК 21 25 30 27,9 93,0 111,6 132,8

ББК 33 100 100 98,9 98,9 98,9 299,7

маслонаполненного высоковязкого ДССК-2560М27-ВВ. Как уже отмечалось, за последние 2-3 года началось промышленное производство такого сополимера блочной и статистической структуры и на ПАО «НКНХ» . При этом, безусловно, остаются задачи для предприятий в развитии растворных сополимерных эластомеров, заключающие не только в увеличение количества, но и в большей степени расширении ассортимента, удовлетворяющего по своим свойствам всем современным требованиям «шинных» компаний. Можно предположить, что в перспективе производство такого типа каучука в РФ будет возрастать.

Термоэластопласты

Термоэластопластов на АО «ВСК» производилось почти по 25-30 кт ежегодно на протяжение многих лет. Однако, уже в июне 2013 г. пуск новой мощности на 50 кт бутадиен-стирольных ТЭП различных марок привел к росту выпуска готовой продукции до 41,9 кт за указанный год. В 2014 г. производство этого продукта упало на 11% - до 37,4 кт, но в 2015 г. было получено максимальное количество - это 58 кт, что на 57% больше, чем в 2014 г. и на 38% больше, чем в 2013 г. Расширение марочного ассортимента также является для предприятия актуальной задачей.

Таким образом, подводя итоги краткого анализа, следует ещё раз повторить, что в Российской Федерации, как и во всем мире, промышленность синтетического каучука является одной из важнейших и сложнейших (наукоёмких) завершающих стадий трансформации углеводородного сырья в высокотехнологическую продукцию широкого спектра применения для потребительского рынка. Уровни производства, потребления и ассортиментный ряд каучуков являются индикаторами развития резиновой (шинной) промышленности, а сравнительные сведения могут служить одной из оценок состояния всей экономики в государстве .

Можно предполагать, что для поддержания своих позиций (предприятиям РФ) на текущем уровне, следует продолжить поставки на экспорт (путем заключения долгосрочных контрактов), чтобы сохранить или даже расширить производство СК. Снижение спроса на внутреннем рынке и/или экспорта приводит к жёсткой конкуренции и среди российских производителей. Из приоритетных проблем становится очевидным не только дефицит мономеров, а создание и освоение новых типов и марок эластомеров.

Ранее, с конца ХХ века ПАО «НКНХ» удалось даже в самые критические годы не только поддержать объёмы производства продукции (мономеров и СК), но и обновить технологию, расширить объёмы, ассортимент, увеличить конкурентоспособность своей выпускаемой продукции. Это и обеспечило текущее состояние промышленности по СК в РФ. Конкурентную способность сохраняют и другие компании, входящие в структуры ПАО «Сибур-Холдинг», ГК «ТАУ «Нефтехим». Хотя ещё раз подчеркиваем, что основные мощности предприятий по производству мономеров и СК, в большинстве своем соответствуют технологическому укладу 60-70-х годов прошлого столетия. Безусловно, имеют-

ся примеры (в том числе и выше показанные автором в статье) проведённых мероприятий по техническому перевооружению и строительству новых производств за последние десятилетие. На АО «ВСК» имеются продвижения по освоению новых марок р-БСК и некоторых других продуктов, на ОАО «СНХЗ» проведено освоение производства каучука СКС вместо СКМС, хотя большой рост производства на данных предприятиях не фиксируется. И еще одно, не менее важное - недостаточность мощностей и ассортимента, частичное закрытие производства каучуков и полиолефинов специального назначения не позволяют организовать выпуск современных композиционных материалов в РФ, а также высококачественных РТИ и другой необходимой продукции для различных отраслей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Золотарев В.Л., Аксенов В.И. // Промышленное производство и использование эластомеров. - 2014. - № 2. - С. 3-7.

2. Аксенов В.И., Золотарев В.Л. // Российские каучу-ки: от прошлого к будущему. - LAP, Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, Германия. - 2013. - 317 с.

3. Rubber Statistical Bulletin // IRSG. - 2016. - V. 70. - № 7-9.

4. Аксенов В.И. и др. // Материалы V Всероссийской конференции «Каучуки, РТИ и шины: традиции и новации». - М., 2015. - С. 9.

5. ЕМИСС. Государственная статистика. Адрес доступа: https://www.fedstat.ru (дата обращения 01.03.2016).

6. Аксенов В.И. и др. // Промышленное производство и использование эластомеров. - 2015. - № 2. - С. 3-7.

7. Новости. Сообщения. Патенты // Промышленное производство и использование эластомеров. - 2010. - № 3.- С. 39.

8. Радбиль А.Б. и др. // Материалы VI Всероссийской конференции «Каучуки, РТИ и шины: традиции и новации». - М., 2016. - С. 25.

9. Roxanna B. Petrovic // Global Synthetic Rubber Overview. - Kyoto, 2014. - 55 AGM.

10. Насыров И.Ш. и др. // Материалы VI Всероссийской конференции «Каучуки, РТИ и шины: традиции и новации». - М., 2016. - С. 32.

11. Арутюнян А.Ф. и др. // Материалы VI Всероссийской конференции «Каучуки, РТИ и шины: традиции и новации». - М., 2016. - С. 30.

12. Багряшов С.В. и др. // Материалы VI Всероссийской конференции «Каучуки, РТИ и шины: традиции и новации». - М., 2016. - С. 24.

13. Аксенов В.И. и др. Технология получения мономеров и синтетических каучуков. - Волгоград: ВолгГТУ. - 2013. - 516 с.

14. Корыстина ЛА. и др. // Материалы VI Всероссийской конференции «Каучуки, РТИ и шины: традиции и новации». - М., 2016. - С. 31.

15. Ахметов И.Г., Сахабутдинов А.Г. // Материалы V Всероссийской конференции «Каучук и резина: традиции и новации». - М., 2015. - С. 23.

PRODUCTION OF SYNTHETIC RUBBER IN RUSSIA IN 2015. BRIEF SUMMARY

Aksyonov Viktor I., OBRAKADEMNAUKA (Garibaldi ul., 4g, Moscow, Russia, 119313).

E-mail: [email protected] ABSTRACT

In this report the comparative analysis of Russia"s synthetic rubber production in is carried out. The period of analysis is 2015, 2014, 2013 and 2009.

Keywords: synthetic rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, development trends. REFERENCES

1. Zolotarev V.L., Aksenov V.I. Promyshlennoyeproizvodstvo i ispol"zovaniye elastomerov, 2014, no. 2, pp. 3-7. (In Russian).

2. Aksenov V.I., Zolotarev V.L. Rossiyskiye kauchuki: otproshlogo k budushchemu . LAP, Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, Germany. 2013, 317 p.

3. Rubber Statistical Bulletin. IRSG, 2016, vol.70, no. 7-9.

4. Aksenov V.I. and etc. Materialy VVserossiyskoy konferentsii «Kauchuki, RTI i shiny: traditsii i novatsii» . Moscow, 2015, pp. 9. (In Russian).

5. Gosudarstvennaya statistika . Available at: https://www.fedstat.ru (accessed 01.03.2016).

6. Aksenov V.I. and etc. Promyshlennoye proizvodstvo i ispol"zovaniye elastomerov, 2015, no. 2, pp. 3-7. (In Russian).

7. Novosti. Soobshcheniya. Patenty . Promyshlennoye proizvodstvo i ispol"zovaniye elastomerov, 2010, no. 3, p. 39. (In Russian).

8. Radbil" A.B. and etc. Materialy VI Vserossiyskoy konferentsii «Kauchuki, RTI i shiny: traditsii i novatsii» . Moscow, 2016, p. 25. (In Russian).

9. Roxanna B. Petrovic. Global Synthetic Rubber Overview. Kyoto, 2014, 55 AGM.

10. Nasyrov I.SH. and etc. Materialy VI Vserossiyskoy konferentsii «Kauchuki, RTI i shiny: traditsii i novatsii» . Moscow, 2016, p. 32. (In Russian).

11. Arutyunyan A.F. and etc. Materialy VI Vserossiyskoy konferentsii «Kauchuki, RTI i shiny: traditsii i novatsii» . Moscow, 2016, p. 30. (In Russian).

12. Bagryashov S.V. and etc. Materialy VI Vserossiyskoy konferentsii «Kauchuki, RTI i shiny: traditsii i novatsii» . Moscow, 2016, p. 24. (In Russian).

13. Aksenov V.I. and etc. Tekhnologiyapolucheniya monomerov i sinteticheskikh kauchukov . Volgograd, VolgGTU Publ., 2013, 516 p. (In Russian).

14. Korystina L.A. and etc. Materialy VI Vserossiyskoy konferentsii «Kauchuki, RTI i shiny: traditsii i novatsii» . Moscow, 2016, p. 31. (In Russian).

15. Akhmetov I.G., Sakhabutdinov A.G. Materialy V Vserossiyskoy konferentsii «Kauchuki, RTI i shiny: traditsii i novatsii» . Moscow, 2015, p. 23. (In Russian).

Двадцать седьмой Всероссийский симпозиум (международная конференция) «Проблемы шин, РТИ и эластомерных композитов» состоится в Москве 10-14 октября 2016 г.

Симпозиум проводят: Межведомственный научный совет по трибологии при РАН, МИНОБРНАУКИ и РСНИО, ООО НПКЦ ВЕСКОМ, ООО «НПП Квалитет» (генеральный спонсор), МИНПРОМТОРГ РФ, ОАО «Кордиант», ООО «НТЦ «Интайр» (спонсор), МИТХТ им. М.В. Ломоносова, Ассоциация производителей клеев и герметиков РФ.

Симпозиум посвящен основным проблемам развития фундаментальной и прикладной науки и технологии создания шин и РТИ, удовлетворяющих современным требованиям качества, безопасности и экологии.

В программу 27-го Симпозиума, начало которым положено НИИШПом в 1989 г., войдут пленарные лекции и доклады, в которых будут сформулированы рекомендации ученых по решению задач шинников, резинщиков, занимающихся созданием новых конструкций шин и РТИ, разработками новых технологий и принципов построения рецептур резин, расчетами шин и РТИ, проблемами утилизации изношенных шин и вторичного использования материалов, вопросами клеёв и герметиков. По традиции будут рассмотрены вопросы: механики шин и резинокордных композитов; материаловедения; физики и физикохимии материалов для производства шин и РТИ; перспективных технологий производства шин и РТИ; импортозамещения.

В работе Симпозиума предполагается участие специалистов всех шинных заводов России и стран бывшего СССР, ученых из академических и отраслевых НИИ, высших учебных заведений. Активное участие примут представители ведущих отечественных и мировых фирм - производителей шин и оборудования для шинной и резинотехнической промышленности.

Кафедра Химической Технологии Топлива.

Курсовая работа по курсу

«Общая химическая технология »

Производство синтетического каучука.

Выполнил:

Студент 2курса

гр.МАХПуск-08-1

Шаферов Ю.А

Проверил:

Кандидат хим. наук

Раскулова Т.В.

Ангарск 2011

1. Введение

2. Основные свойства каучуков общего назначения

2.1 Сопоставление свойств основных видов каучуков

3. Технологии и производство

3.1 Виды полимеризации

4. Бутадиен-стирольные каучуки

4.1 Физические характеристики эмульсионных бутадиен-стирольных каучуков с различным содержанием стирольных звеньев

4.2 Свойства вулканизаторов низкотемпературных эмульсионных бутадиен-метилстирольных каучуков, содержащих около 23% стирольных звеньев

5. Реактор-полимеризатор

6. Заключение

6. Список литературы

1. Введение

В настоящее время на рынке присутствует большое разнообразие каучуков, по свойствам и характеристикам их можно разделить на два крупных сегмента: каучуки общего назначения и каучуки специального назначения.

Целый ряд событий повлиял на изобретение синтетического каучука: индустриальная революция, прогресс в моторостроении, две мировые войны, растущий спрос на каучук и дефицит натурального каучука спровоцировали мировой спрос на эластомеры. Синтетические каучуки стали необходимой альтернативой натуральному каучуку и придали дополнительные свойства изделиям.

В настоящее время на рынке присутствует большое разнообразие каучуков по свойствам и характеристикам. Но в самом общем виде их можно разделить на два крупных сегмента: каучуки общего назначения и каучуки специального назначения.

Таблица 1

Каучуки общего назначения используются в тех изделиях, в которых важна сама природа резины и нет каких-либо особых требований к готовому изделию. Каучуки специального назначения имеют более узкую сферу применения и используются для придания резино-техническому изделию (шинам, ремням, обувной подошве и т.д.) заданного свойства, например, износостойкости, маслостойкости, морозостойкости, повышенного сцепления с мокрой дорогой и т.д. Чаще всего один каучук сочетает в себе несколько свойств, поэтому подбор каучуков в рецептуре резино-технического изделия для определенных областей является тщательной работой технологов.

Спецкаучуки применяются в резино-технической промышленности в гораздо меньших количествах по сравнению с каучуками общего назначения. Области применения каучуков общего назначения и специального назначения также имеют различия. Поэтому в данном обзоре будут подробно рассмотрены только каучуки общего назначения, которые имеют схожие способы получения, переработки и применения.

Свойства синтетических каучуков определяют их области применения. Создание рецептуры резино-технического изделия сопровождается подбором различных видов каучуков, наполнителей, мягчителей и др. Правильное сочетание всех компонентов в рецептуре позволяет получить резино-техническое изделие с заданными свойствами.

2.Основные свойства каучуков общего назначения

Бутадиен-стирольный каучук

Бутадиен-стирольный каучук обладает отличным сочетанием функциональных свойств в различных областях применения. Этот каучук считают лучшим каучуком общего назначения благодаря отличным свойствам высокой стойкости к истиранию и высокому проценту наполняемости. С увеличением содержания звеньев стирола (α-метилстирола) в сополимере снижается эластичность каучука, ухудшается морозостойкость, но увеличиваются прочностные показатели. Характерной особенностью бутадиен-стирольных (α-метилстирольных) каучуков является низкое сопротивление разрыву ненаполненных вулканизатов. Эти каучуки имеют более высокую температуру стеклования по сравнению с натуральным каучуком и уступают натуральному каучуку по морозостойкости. Важным преимуществом бутадиен-стирольных каучуков перед натуральным каучуком является меньшая склонность к образованию трещин, более высокая износостокость, паро- и водонепроницаемость, лучшее сопротивление тепловому, озонному и световому старению. Хорошими диэлектрическими свойствами обладают каучуки с высоким содержанием стирола (количество стирола в смеси мономеров 50 вес. % и выше).

Полибутадиеновый каучук

Большая часть полибутадиенового каучука в настоящее время производится 1,4-цис типа, но некоторые имеют смешанную структуру звеньев. Будучи ненасыщенным каучуком, он с легкостью вулканизуется с серой. Полибутадиеновый каучук обладает отличной стойкостью к низким температурам и к истиранию. Но при этом, он не обладает высокой прочностью при растяжении и обычно наполняется упрочняющими добавками. Он также имеет меньшую прочность на растяжение, плохую технологическую переработку и плохое сцепление с дорогой по сравнению с натуральным каучуком. Поэтому в рецептурах резинотехнических изделий он перемешивается с натуральным каучуком или бутадиен-стирольным каучуком.

Полибутадиеновые каучуки используются в большом количестве в смесях с другими эластомерами, для придания хорошего свойств гистерезиса и стойкости к истиранию. Смеси полибутадиена с бутадиен-стирольным или натуральным каучуками широко используются в легковых и грузовых шинах для улучшения устойчивости к растрескиванию. Кроме этого полибутадиеновый каучук используется как модификатор в смесях с другими эластомерами для улучшения морозостойких свойств, стойкости к тепловому старению, истиранию и растрескиванию.

Бутилкаучук

Бутилкаучук имеет уникальную способность удерживать воздух, что обеспечивает ему безусловный приоритет в шинной промышленности при производстве камер и диафрагм. Автомобильные камеры из бутилкаучука сохраняют исходное давление воздуха в 8-10 раз дольше, чем аналогичные камеры из натурального каучука, что повышает срок службы шины минимум на 10-18% по сравнению с натуральным каучуком. Каучук стоек к воздействию озона и имеет хорошую стойкость к полярным растворителям, водным растворам кислот и окисляющих реагентов. Он обладает хорошей стойкостью к животному и растительному маслу, но бутилкаучук нестоек к воздействию минеральных масел.

Прочность на разрыв бутилкаучука немного меньше по сравнению с натуральным каучуком, но при высоких температурах этот показатель одинаковый для обоих каучуков. Стойкость к истиранию хорошая, когда каучук тщательно наполнен (также как остаточная деформация сжатия), но упругость все же остается очень низкой. К недостаткам бутилкаучука относятся его низкая скорость вулканизации, неудовлетворительная адгезия к металлам, плохая совместимость с некоторыми ингредиентами, малая эластичность при обычных температурах, высокое теплообразование при многократных деформациях.

Некоторые из этих существенных недостатков бутилкаучука (такие, как низкая скорость вулканизации, препятствующая его применению в смесях с другими каучуками, низкая адгезия ко многим материалам, особенно металлам) устраняются частичным изменением химической природы полимера. Например, введением в макромолекулы каучука небольшого количества атомов галогенов. Бромбутилкаучук (от 1 до 3.5 вес. % брома) перерабатывается и смешивается с ингредиентами так же, как и бутилкаучук. Но при этом бромбутилкаучук вулканизуется значительно быстрее, чем бутилкаучук. Скорость вулканизации бромбутилкаучука сравнима со скоростью вулканизации натурального, бутадиен-стирольного и других каучуков, что делает возможным его применение в смесях с этими эластомерами. Близкими свойствами обладают и другие галогенированные бутилкаучуки, например, хлорбутилкаучук (1.1 - 1.3 вес. % хлора). Однако скорость вулканизации и свойства вулканизатов хлорбутилкаучука несколько ниже, чем бромбутилкаучука.

Этиленпропиленовые каучуки

Этиленпропиленовые каучуки самые легкие каучуки, которые имеют плотность от 0,86 до 0,87. Свойства зависят от содержания и вариации этиленовых звеньев в сополимерных звеньях. Этиленпропиленовый каучук не содержит двойных связей в молекуле, бесцветный, имеет отличную стойкость к воздействию тепла, света, кислорода и озона. Для насыщенных этилен-пропиленовых каучуков применяется перекисная вулканизация. Каучук этилен-пропилен-диеновый, который содержит частичную ненасыщенность связей, допускает вулканизацию с серой. Он немного меньше устойчив к старению, чем этилен-пропиленовый каучук.

Насыщенный характер сополимера этилена с пропиленом сказывается на свойствах резин на основе этого каучука. Устойчивость данных каучуков к теплу и старению намного лучше, чем у бутадиен-стирольного и натурального каучуков. Готовые резиновые изделия имеют также отличную стойкость к неорганическим или высокополярным жидкостям таким, как кислоты, щелочи и спирты. Свойства резины на основе данного вида каучука не изменяются после выдерживания ее в течение 15 суток при 25С в 75%-ной и 90%-ной серой кислоте и в 30%-ной азотной кислоте. С другой стороны стойкость к алифатическим, ароматическим или хлорсодержащим углеводородам достаточно низкая.

Все виды этилен-пропиленовых каучуков наполняются упрочняющими наполнителями, такими как сажа, чтобы придать хорошие механические свойства. Электрические, изоляционные и диэлектрические свойства чистого этилен-пропиленового каучука экстраординарны, но также зависят от выбора наполняющих ингредиентов. Их эластичные свойства лучше, чем у многих синтетических каучуков, но они не достигают уровня натурального каучука и бутадиен-стирольного каучука. Эти каучуки имеют два значительных недостатка. Они не могут быть перемешаны с другими простыми каучуками и неустойчивы к воздействию масла.

Несмотря на хорошую конъюнктуру, наши производители каучука все менее заметны на мировом рынке. Чтобы сохранить позиции, им надо срочно модернизировать производство. Денег для этого у них более чем достаточно, однако инвестиционный процесс упирается в дефицит сырья, вызванный сырьевой дуополией и нежеланием развиваться.

Российская промышленность синтетического каучука, наверное, является одной из наиболее конкурентоспособных и успешных частей нашей нефтехимии. Несмотря на то, что производители работают на советских активах, испытывают определенные трудности с сырьем, объемы отгружаемого на экспорт каучука год от года не сокращаются. Более того, ряд предприятий не так давно перешли на выпуск принципиально новой продукции, для которой открыты любые рынки. В других секторах химпрома, например в том же производстве полимеров, ситуация куда менее благоприятная - российские производители с трудом борются с импортом внутри страны и с большим запозданием пытаются реализовать крупные инвестпроекты. Тем не менее, индустрия синтезкаучука стагнирует. На фоне сокращения внутреннего спроса со стороны шинников производители не могут резко увеличить экспорт продукции. Рост цен на каучуки, которые с начала года подорожали примерно на четверть, с лихвой компенсирует производителям недополученную прибыль и позволяет на время забыть о техническом состоянии отрасли, повышении цен на сырье и усиливающихся конкурентах.

Сырьевая дуополия

Синтетический каучук в СССР, пожалуй, был главным продуктом для всей химической промышленности. Дело тут не в стратегических приоритетах (изначально советский каучук шел на оборонные нужды), а в том, что это чуть ли не единственный инновационный продукт нефтехимии, производство которого Страна Советов сумела наладить самостоятельно.

Хотя к концу 1980−х СССР был мировым лидером по производству каучуков, проверку рыночной экономикой отрасль проходила с трудом. Правда, обвального спада производства с последующим массовым закрытием предприятий, как это произошло, например, в индустрии химволокна, удалось избежать. Главная заслуга в этом принадлежит колоссальному технологическому потенциалу, созданному в советское время, часть которого оказалась бесполезной, а часть - более чем востребованной. Если предприятия могли получить доступ к дешевому газовому сырью, то спокойно продавали продукцию за рубеж. Однако именно проблема сырья, как это ни странно, сейчас значится в повестке дня отрасли и сдерживает ее развитие.

Если посмотреть на карту сырьевых потоков российской индустрии синтезкаучука, становится видно, что большая их часть так или иначе исходит от одного предприятия - нефтехимического комбината в Тобольске. Этот гигантский завод перерабатывает в год до трех миллионов тонн ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов - основное сырье нефтехимии, получается на газоперерабатывающих заводах из попутного нефтяного газа). В частности, он является крупнейшим в стране производителем бутадиена и изобутилена - главного сырья для производства каучуков. Тобольский НХК был первым и самым важным из приобретенных «собирателем» «Сибура» Яковом Голдовским активов. Всем, кто хоть немного знаком с отраслью, очевиден факт, что тот, кто контролирует Тобольский НХК, контролирует не только львиную долю индустрии синтезкаучука, но и значимую часть всей российской нефтехимии.

Сейчас под контролем «Сибура» находится производство порядка 60% всего синтетического каучука в России, если отнести к нему также зависящий от холдинга завод в Стерлитамаке. Основным конкурентом на этом рынке для теперь уже бывшей «дочки» «Газпрома» является «Нижнекамскнефтехим». На эти две компании приходится 100% всего выпуска каучуковых мономеров в стране. Производителей каучуковых полимеров, помимо указанных предприятий, существует еще четыре. Однако из-за сырьевого диктата российская индустрия синтезкаучука плавно движется к дуополии (см. график 1). В чем же выражается сырьевой диктат? Нижнекамское предприятие стремится максимально перерабатывать сырье на своих мощностях, что подтверждает его инвестиционная программа, поэтому на рынок оно поставляет все меньше и меньше бутадиена. «Сибур» же, торгующий товарным бутадиеном, ведет себя как заправский монополист, не стремясь к его переработке, но и не допуская его «переизбытка» на рынке.

Некоторое количество каучукового сырья можно получить с нефтехимических комбинатов и с НПЗ, где оно образуется в виде побочного продукта. Так, в частности, работает Омский завод синтезкаучука. Однако как объемы производства, так и качество этого сырья, которое требует предварительной доработки перед использованием, совершенно не подходят для того, чтобы заместить газовое сырье, на котором привыкли работать российские предприятия. Еще один вариант обойти сырьевую дуополию «Сибура» и «Нижнекамскнефтехима» - производить бутадиен самостоятельно из бутана. Традиционно бутан и бутадиен получают на больших и дорогих установках центрального газофракционирования на крупных нефтехимических комбинатах вроде Тобольского. Но эти установки производят и другие ключевые продукты нефтехимии. Существуют гораздо менее громоздкие и менее дорогие установки дегидрирования бутана. Производителей бутана в России немало (в частности, ими являются некоторые НПЗ). Чтобы избежать дуополии «Сибура»-«Нижнекамскнефтехима», не зависимые от них каучуковые заводы могли бы инвестировать в подобные установки. Правда, есть проблема. Когда рыночная конъюнктура спокойна, цены на бутан и бутадиен почти не отличаются, поэтому окупить такие установки почти нереально. Однако в последние годы цены на бутадиен значительно выше, чем на бутан (см. график 2), и технологии его производства из бутана становятся эффективными даже в Европе.

Есть такой опыт и в России. Не так давно на базе «Нижнекамскнефтехима» было создано совместное предприятие, реанимировавшее мощности комбината по дегидрированию бутана. В частности, именно оттуда получает бутадиен Ефремовский завод синтезкаучука. Впрочем, гендиректор завода Владимир Беликов скептически относится к идее дальнейшего развития этой технологии: «Для синтеза бутадиена из бутана в России нет ресурсов доступного бутана, в сырьевом обеспечении мы вынуждены полагаться на фракцию ББФ (бутан-бутадиеновая фракция), которую покупаем у нескольких нефтехимических комплексов». Следует заметить, что на этой фракции работает большинство мировых производителей синтетических каучуков, поскольку она образуется как побочный продукт при пиролизе, т. е. при производстве этилена и пропилена. Более того, по всему миру на таком сырье работает множество каучуковых заводов с неприлично малой по российским меркам мощностью 40–60 тыс. тонн, встроенных в комбинаты оргсинтеза и производящих наиболее массовые виды каучуков.

Тем не менее, при общем прогрессе российского органического синтеза (которого пока не наблюдается) ресурсы сырья для выпуска бутадиена могут значительно возрасти. С установки на 500 тыс. тонн этилена можно получать сырье для выпуска 60 тыс. тонн бутадиена, и большинство новых комбинатов оргсинтеза, например, в Иране такими установками оснащаются. При наличии инвестиций и желания даже с имеющейся сырьевой базой в России выпуск этилена легко может быть увеличен вдвое, до 4 млн тонн. Нетрудно посчитать, что при полном использовании всех продуктов пиролиза это увеличило бы предложение бутадиена почти на четверть миллиона тонн, то есть в полтора раза в сравнении с тем, сколько его производится в России сейчас.

Логистика, экспорт и инвестиции

Второй источник головной боли производителей каучуков - логистика. С экономико-географической точки зрения чем дальше от источника сырья (то есть, как мы выяснили выше, от Тобольска) находится завод, тем хуже, потому что каучук как твердое вещество гораздо транспортабельнее газового сырья, из которого он производится. Учитывая гигантские транспортные плечи, становится понятно, почему в структуре себестоимости каучука доля затрат на транспорт сырья превышает 15%. С другой стороны, построенные в 1930−х предприятия не виноваты, что спустя десятилетия оказались в столь невыгодном транспортном положении, потому что были переведены с картофеля на газ.

Поскольку большинство наших заводов находится в глубине европейской части страны, в том числе в Центральной России, проблемой для них является не только транспортировка сырья, но и вывоз самих каучуков за пределы страны. По словам Владимира Беликова, «каучук в Юго-Восточной Азии значительно дороже, чем в Европе, но довезти его туда непросто. Единственный вариант - экспорт через балтийские порты». Для предприятий Урало-Поволжья, где выпускается две трети российского каучука, проблема экспортной логистики стоит еще острее. Во многом именно из-за логистического барьера российские экспортеры ориентируются в основном на европейский, а не на более интересный азиатский рынок.

Основной вопрос, впрочем, не в том, по какому маршруту, а в том, имеет ли вообще смысл везти наш каучук за рубеж. Статистика дает уверенный ответ: имеет (см. график 3), более половины российского каучука экспортируется. Однако присутствие наших компаний на мировом рынке сокращается (см. график 4), причем в наибольшей степени это относится к самым массовым стирольным каучукам. Парадокс объясняется просто: развиваться дальше на советских активах российские производители уже не могут, а их обновление идет достаточно медленно (см. график 5). Лишь 40% бутадиеновых каучуков в России выпускаются на современных неодимовых или литиевых катализаторах, тогда как на Западе это давно является нормой. И хотя, по словам российских производителей, многие западные шинники сохранили в своих рецептурах старые типы каучуков, которые и покупают в России, очевидно, что будущее явно не за ними. Именно поэтому в последние годы наши производители каучуков спохватились и начали массово переводить мощности на новые катализаторы.

Примерно так же обстоят дела и с выпуском бутилкаучуков. Хотя мировой рынок этой продукции близок к олигополии (на нем доминируют американская ExxonMobil и германская Lanxess) и обеспечивает высокую маржу, инвестиции необходимы и здесь. Сейчас в мире три четверти всех произведенных бутилкаучуков - это галобутилкаучуки. Последние выгодно отличаются от традиционных каучуков, например, более быстрой вулканизацией (производство шины занимает меньше времени) и износостойкостью. В России, однако, около двух третей выпуска приходится на традиционные немодифицированные бутилкаучуки. И это при том, что наряду с бутадиеновыми бутилкаучуки сейчас основной объект инвестирования в каучуковую отрасль; их доля в общем выпуске растет, а стирольных, в которые почти ничего не вкладывается, - падает (см. график 6).

Что касается ценовой конкурентоспособности, то тут российским производителям в очередной раз сделала подарок мировая конъюнктура. При этом в самой России наиболее ходовые марки каучуков стоят либо столько же, сколько в Европе, либо не намного дешевле. В то же время, по оценкам представителя одного из российских производителей каучуков, себестоимость их выпуска в стране сейчас лишь на 10–20% ниже, чем в Европе. Впрочем, если европейские производители, по данным консалтинговой компании CMAI, работают с рентабельностью около 20%, у их российских конкурентов с учетом затрат на логистику этот показатель должен составлять не меньше 30%. Однако маржа наших поставщиков все в большей степени съедается за счет удорожания сырья. «За последние несколько лет на нашем заводе доля бутадиена в себестоимости каучука выросла с 40 до 60 процентов», - говорит Владимир Беликов. По его словам, сейчас бутадиен, предлагаемый к реализации на рыночных условиях, в России стоит дороже, чем в Европе.

Засучить рукава и работать

Что же делать российским производителям каучуков в такой ситуации? Главная проблема, на наш взгляд, в том, что большинство из них и не пытаются ответить на этот вопрос, не уделяя стратегическому планированию должного внимания и уповая лишь на дары конъюнктуры. Единственное исключение из данного правила - это, пожалуй, лишь «Нижнекамскнефтехим», обновивший за последние годы половину мощностей, вложивший средства в удешевление производства изопрена и вынашивающий амбициозные планы по дальнейшей модернизации каучукового бизнеса.

Может быть, у российской каучуковой индустрии банально нет денег на инвестиционное развитие? Однако при рентабельности в 30% (оцененной, заметим, только для экспортных поставок, где по производителям бьет логистика) и выручке в 3,5–4 млрд долларов общий объем прибыли в отрасли составляет около 1 млрд долларов ежегодно. Для строительства современного завода галобутилкаучуков мощностью 100 тыс. тонн «с нуля» нужно 600 млн долларов, для создания выпуска бутадиеновых каучуков на современных катализаторах мощностью 50 тыс. тонн - около 50 млн. Словом, годовой прибыли каучуковой отрасли вполне хватило бы на то, чтобы привести себя в относительно приемлемое состояние.

Но это только полдела. Чтобы вернуть позиции на мировом рынке, российским производителям уже недостаточно обновления оборудования - необходимо работать с конечными потребителями. Именно тесное сотрудничество с потребителями позволяет западным производителям каучуков относительно хорошо себя чувствовать, даже не имея такой сырьевой форы, какой располагает Россия. Это естественно, поскольку мировой рынок шин, а значит, и мировой рынок каучука определяется всего несколькими грандами. Другое дело, что им не очень выгодно предлагать нашим поставщикам такие же условия сотрудничества, какие они предлагают западным контрагентам. Например, они пытаются фиксировать в долгосрочных контрактах не формулу цены, а сами цены, что в условиях удорожания сырья делает такие поставки малоприбыльными. Дело тут не только в том, что наша индустрия выпускает, образно выражаясь, ширпотреб, а западные заводы предлагают более продвинутую продукцию. У шинников есть рычаги, на которые можно давить: они могут ссылаться на несоответствие российской продукции, выпускаемой на советском оборудовании, собственным стандартам, предлагать услуги по сертификации и продвижению на рынок в обмен на выгодные для себя контракты и т. д. и т. п.

Интересно, что у наших производителей каучуков большой опыт заключения долгосрочных контрактов по поставкам за рубеж, где, как мы отметили выше, есть серьезные логистические проблемы и ценовое давление западных шинных компаний. В то же время опыт заключения таких контрактов на внутреннем рынке почти отсутствует, хотя на российских заводах западных компаний производится уже примерно четверть всех легковых шин в стране. Западные шинные компании кровно заинтересованы в покупке местного сырья для местного производства, и проиграть здесь конкурентную борьбу нашим производителям каучука никак нельзя. Сейчас отсутствие таких контрактов имеет вескую причину. Ни Nokian, ни Michelin еще не имеют на российских заводах производства резиновых смесей, для которых, собственно, и нужен каучук. По имеющейся информации, завод Nokian во Всеволожске получает смесь из Финляндии, завод Michelin в Давыдово - из Польши. Но через несколько лет ситуация изменится (Nokian уже сейчас строит цех резиносмешения), и тогда потребление каучука в России снова начнет расти. Вопросы модернизации производства и улучшения переговорных позиций в дискуссии с шинными грандами станут к этому моменту делом чести и выживания для российских заводов синтезкаучуков.

Влас Рязанов, корреспондент журнала

Стремясь найти способ производства искусственного каучука, С.В. Лебедев интуитивно пошел по пути подражания природе. Он изучая образцы природного каучука и пришел к выводу, что каучук - это полимер диенового углерода. В связи с этим для получения искусственного каучука он решил воспользоваться углеводородом из диеновой группы.

И все же искусственный каучук уступал натуральному по одной из важнейших характеристик - эластичности. При изучении пространственной структуры натурального каучука выяснилось, что он имеет стереорегулярное строение: группы СН2 в макромолекулах каучука держатся не хаотично, а по единую сторону двойной связи в каждой цепи. Такое расположение и придает молекулам структуру, обеспечивающую эластичность материала. Чтобы улучшить качество каучука, С.В. Лебедев применил способ вулканизации, т.е. добавив в каучук серу, подверг смесь нагреванию. В результате каучук стал более мягким и приобрел пористую структуру.

В настоящее время удалось получить катализаторы, которых не существовало при Лебедеве, и свойства каучука значительно улучшились. Решая проблему получения более дешевого и доступного каучука, С. В. Лебедев пришел к выводу, что для производства синтетического каучука следует использовать другое сырье. Ведь исходным веществом для производства бутадиена, из которого вырабатывался каучук, служил обычный этиловый спирт - этанол, образующийся в процессе брожения из зерновых культур и картофеля. Такой способ производства каучука обходился дорого. Поэтому С.В. Лебедев разрабатывал способ получения каучука из продуктов переработки нефти. В результате он получил жидкость молочно-белого цвета, столь же насыщенного, как и цвет древесного каучука.

В отличие от естественного каучука, который постепенно становится густым, искусственный каучук нуждается в загустителях. Поэтому С.В. Лебедев замешивал в один контейнер с белой жидкостью кислоту и соляной раствор. Сегодня в мировой экономике до 30 % каучука добывается с плантаций. Гектар посадки бразильской гевеи дает в год от 950 до 2000 кг каучука (его собирают порционно, по 45-60 г). Это безусловно вредит деревьям-каучуконосам. Поэтому способ получения искусственного каучука, предложенный С.В. Лебедевым, имеет не только экономическое, но и природоохранное значение.

Первой страной, наладившей масштабное производство синтетического каучука, стал СССР.

В 1931 году был построен опытный завод в Ленинграде. 7 июля 1932 года был запущен первый промышленный завод по производству синтетического каучука - ярославский СК-1; в этот день была получена первая в мире промышленная партия синтетического (натрий-бутадиенового) каучука.

В 1932 году в СССР строились три крупных завода по производству синтетического каучука: СК-1 в Ярославле, СК-2 в Воронеже (запущен осенью 1932 года) и СК-3 в Ефремове (запущен в 1933 году).

В 1932 году начал производить синтетический каучук завод «Красный Треугольник».

В 1961 на Куйбышевском заводе СК (ныне Тольяттикаучук) впервые в промышленном масштабе получили дивинил-альфа-метилстирольный каучук. Здесь его стали делать по новой технологии – не из пищевого сырья, а из нефтехимических продуктов.

В 1964 году на заводе впервые в мире в промышленном масштабе получили изопреновый каучук, аналогичный натуральному каучуку.

В 1982 году в Тольятти стали выпускать новую для страны марку - бутилкаучук.