国内外氟橡胶生产消费现状及发展趋势

　　概述了氟橡胶的特性和分类。详细介绍了世界FKM、FSR和FFKM 三类氟橡胶的生产消费现状及预测;同时对氟橡胶研发技术进展进行了归纳梳理。指出目前中国氟橡胶产能虽居世界第一，但已显现出低端过剩、无序竞争局面，今后应从技术创新入手，在产品品种和质量提升、开拓市场等方面进行结构性调整。

1、概述

　　氟橡胶是重要的特种高分子合成材料，也称含氟弹性体。其主链或侧链碳原子上接有电负性极强的氟原子，由于C-F键能大(485kJ/mol)，且氟原子共价半径为0.64A，相当于C-C键长的一半，因此氟原子可把C-C主链很好地屏蔽起来，保证了C-C链的稳定性，使其具有其它橡胶不可比拟的优异性能，如耐热、耐油、耐化学药品、耐候、耐氧化等特性，并具有良好的物理机械性能、电绝缘性能和抗辐射性能等，气体透过率低，且属于自熄型橡胶，在所有合成橡胶中其综合性能最佳，俗称“橡胶王”。一般氟含量越高，氟橡胶就更耐燃油、石油、润滑剂和酸，且在极性溶剂(如目前掺烧在燃油中的甲醇和乙醇)中溶胀低。

　　氟橡胶可分为三种基本类型：氟碳橡胶(FKM 或FPM，亦称氟碳弹性体)、氟硅橡胶(FSR，氟硅弹性体)、全氟醚橡胶(FFKM，全氟醚弹性体)。

　　目前，氟橡胶主要用作各种要求的耐介质、耐高温的材料，如密封件、胶管、胶布和油箱等，广泛应用于汽车、油气加工、化工、食品加工、电子电器、航天航空、电线电缆等领域。

2、世界氟橡胶生产消费现状

　　2.1、FKM 类

　　2.1.1、生产情况

　　FKM 类氟橡胶可分为二聚物和三聚物，包括以偏二氟乙烯(VDF或VF2)和全氟丙烯(HFP)共聚的二元氟橡胶—聚(VDF-HFP)和以VDF、四氟乙烯(TFE)、HFP三元共聚的氟橡胶—聚(VDF-HFP-TFE)，以及以TFE与丙烯共聚的四氟橡胶(亦称FEPM)、氟醚橡胶等。其主要单体为：VDF、HFP、TFE和全氟甲基乙烯基醚(PMVE)。1955年Kelloss M W 公司开发出氟橡胶。1957年杜邦公司首次以VDF与CTFE(三氟氯乙烯)共聚物形式商化。

　　20世纪50～60年代由于美苏冷战时期的军备竞赛其在航空航天领域得到迅猛发展。尽管氟橡胶首先用于航空航天领域，但汽车领域的广泛应用才是推进氟橡胶快速增长的真正动力。冷战结束后，随着汽车工业的需求大增，氟橡胶作为高性能密封材料迅猛发展，每年以20%～30%高速度增长;70年代仍保持10%的速度增长;80年代增长速度为7%～8%;进入21世纪一直保持在5%～6%。2012年世界FKM 总产能为4.0万t/a，总产量约2.3万t，开工率为57.5%。国外FKM 主要生产厂家有美国的杜邦功弹性体公司、Dyneon(丹尼昂)，比利时Solvay　Solexis(苏威苏莱克斯)，日本的大金(Daikin)公司。FKM 产品可以生胶、混炼胶、硫化胶形式提供。各企业的生胶产品具有一系列黏度和特殊比重(1.54～1.91)，企业可针对特殊生产工艺和最终用途提供众多产品牌号，即以各种基本聚合物为基础，采用许多硫化配方体系，最常用的是双酚A或过氧化物硫化体系。

　　我国从上世纪50年代开始研制氟橡胶，60年代建立了中试装置，主要满足航空航天等军工行业需求。上世纪90年代末期，随着国内汽车工业的快速发展，极大地促进了国内FKM 的发展，“十五”期间国内年产能从300t增加到3000t左右，2012年我国产能为1.67万t/a，居世界第一，占比42%。我国主要生产厂家为中国化工集团的中昊晨光化工研究院，年产能7000t，为世界最大。在品种类型上主要以26型胶(VDF和HFP共聚，类似美国杜邦公司Viton? A型胶)为主，少量246型胶(VDF、HFP和TFE共聚，类似杜邦公司的Viton?B型胶)和23型胶(VDF和CTFE共聚)，这几类产品占氟橡胶总产量的90%以上，胶种也以高、中门尼黏度为主，可见我国企业低端产品产能明显过剩。表1为2012年世界FKM 生产企业情况。

表1　2012年世界FKM 生产企业情况