编号：CYYJ00348

篇名：白炭黑市场需求预测及投资建议

原文： 白炭黑是橡胶工业重要的补强原材料，白炭黑的成分是水合二氧化硅，因其微观结构和聚集体形态和炭黑类似，并在橡胶中有相近的补强性能，故被称为白炭黑。白炭黑按其生产方法可分为两类，即气相法白炭黑和沉淀法白炭黑。气相法白炭黑是硅橡胶的补强材料，也被用于涂料、油墨和塑料工业做分散剂、抗沉降剂或消光剂，还可在许多行业做流动剂、吸附剂或载体等等，但是由于价格昂贵，总的用量不多，只有沉淀法白炭黑的约1／10。沉淀法白炭黑作为橡胶补强原材料主要用于鞋类、轮胎和其它浅色橡胶制品。其他的用途是：在农药、饲料等行业中用做载体或流动剂；在牙膏中用做摩擦剂；在涂料行业用做分散剂、抗沉降剂或消光剂等等。 一、国外概况 白炭黑在第二次世界大战期间开始实现工业化生产。世界白炭黑生产能力1974年为47．5万t，1978年为57万t，19g旧年为80万t，1四7年为100万t，19如年到1w7年年均增长率约为3．2％。在1997年的生产能力中沉淀法白炭黑约如万t，气相法白炭黑约10万t。 沉淀法白炭黑主要生产厂商有德国的德固萨公司、法国的罗地亚公司、美国的PPG公司、荷兰的阿克苏公司、日本的德山曹达和二氧化硅公司。气相法白炭黑则主要由德固萨公司、卡博特公司生一、国外概况 白炭黑在第二次世界大战期间开始实现工业化生产。世界白炭黑生产能力1974年为47．5万t，1978年为57万t，19g旧年为80万t，1四7年为100万t，19如年到1w7年年均增长率约为3．2％。在1997年的生产能力中沉淀法白炭黑约如万t，气相法白炭黑约10万t。 沉淀法白炭黑主要生产厂商有德国的德固萨公司、法国的罗地亚公司、美国的PPG公司、荷兰的阿克苏公司、日本的德山曹达和二氧化硅公司。气相法白炭黑则主要由德固萨公司、卡博特公司生产。 白炭黑通常按其表面积大小和用途进行分类，国际标准IS05794—1：1994《橡胶配合剂 沉淀水合二氧化硅》的附录E中规定了沉淀法白炭黑的分类及其典型理化性能。分类是按白炭黑的表面积分为A、B、C、D、E、F等6类，但不像炭黑那样给出了每个品种的具体名称，见表1。因此国外主要生产厂家按产品的表面积、剂型(粉状、粒状、团粒状)和用途对其品种进行了分类，并给出了商品名称和牌号，一般每个厂家的橡胶用或非橡胶用白炭黑均有10多个品种或牌号。 沉淀法白炭黑的表面积反映了其原生粒子的大小，是影响其应用性能的主要指标。一般说来，粒子越小，表面积越大，在橡胶中的补强作用越好，然而表面积过大时，粒子间内聚力增强，在胶料中不易分散，使胶料在加工过程中粘度大、生热高、容易焦烧；另一方面会吸附较多的促进剂，加快促进剂的分解，从而延长硫化时间。还有表面积过大可能在白炭黑生成过程中工艺掌握不当，产品中存在硅凝胶，这时表面积虽大，但补强作用反而下降。因此胶鞋和橡胶制品用沉淀法白炭黑的表面积一般为170—1如m2／g，轮胎用沉淀法白炭黑一般为140—170m2／g。但是通过改进沉淀法白炭黑的生成和造粒工艺增强其分散性以后，已开发出表面积较大(180—250m2／g)、补强和分散性均较好的新品种。表面积较大(190—250m2／g，或高于300m2／g)的沉淀法白炭黑适用于涂料、油墨的增稠，也可替代气相法白炭黑用于硅橡胶制品中3表面积在100—140mz／g的品种适用于鞋底等一般橡胶制品；表面积较低(35—60m2／g)的沉淀法白炭黑适用于高弹性的压出橡胶制品。 团粒或粒状沉淀法白炭黑适用于橡胶应用，有利于混炼和分散，粉状沉淀法白炭黑也可用于橡胶加工，但更适于硅橡胶以及涂料、油墨等非橡胶用途。 气相法白炭黑没有国际标推，各生产厂家均有自己的品种系列，一般也是按表面积分类，也有经过硅烷后处理的流水性品种，产品均为粉状。 鞋类是沉淀法白炭黑的最大用户，其消费比例在1980年曾达45％，由于轮胎行业用量增长很快，到1四0年已下降为40％。 国外预测，沉淀法白炭黑的增长率将为4％，主要增长将来自于轮胎行业的新需求。 在轮胎行业中，过去沉淀法白炭黑主要用于子午胎的带束层以增强钢丝与橡胶的粘合性和子午线载重轮胎的胎面以提高胎面的抗刺扎和抗崩花性，其用量较少，一般为10—15份。近年来由于对环保和节能的要求日益严格，将沉淀法白炭黑用于轮胎胎面胶可以显著降低轮胎的滚动阻力，同时能保持较好的抗冰、抗湿滑性，其磨耗仅有稍许降低。1四0年米其林公司已生产出全用沉淀法白炭黑的“绿色轮胎”，其滚动阻力较一般轮胎降低约30％，其节油及减少汽车废气效果显著。然而在国外，沉淀法白炭黑售价约为炭黑的140％，加上偶联剂和胶料加工增加的费用，使轮胎成本也显著增加。因此，目前在生产低滚动阻力的轮胎时，多采用炭黑和沉淀法白炭黑并用的配方，以取得最佳的性能和成本效果。在欧洲，由于人们对轮胎的应用性能特别重视，并在冬季要用抗冰、抗湿滑性好的冬用轮胎，1997年，沉淀法白炭黑在乘用胎中的用量最多的已达补强填料的65％，而在载重轮胎胎面中最多的用到15％，欧洲的轮胎厂家年用沉淀法白炭黑已达8万—10万t，并将较快增长。 在美国和日本应用于胎面的沉淀法白炭黑量较欧洲少。由于在美国所用轿车体型较大，公路平直、车速较侵，加之汽油较便宜，因此，对滚动阻力低和抗冰、抗湿滑性好的高性能轮胎的要求不如欧洲迫切。 对橡胶行业到2N5年对白炭黑的需求，国外有三种不同的预测，见表2。 表2 2005年橡胶用沉淀法白炭属露求量预测 万t 方案 欧洲用量 全球用量 应用范围 1 12 30 只用于乘用轮胎胎面 2 19 50 乘用轮胎胎面和胎体均用 3 29 80 货车轮胎胎面开始大量应用 几大白炭黑生产厂商已看好在轮胎中扩大沉淀法白炭黑用量的前景，并正纷纷扩大其生产能力。 为了进一步提高轮胎性能并更多地在轮胎中应用沉淀法白炭黑，国外沉淀法白炭黑生产和应用厂商正从以下三方面进行努力。 1．开发补强性和分散性更好的沉淀法白炭黑新品种 如四G公司的H赐几12()1：旧与常规胎面用白炭黑品种比，其表面积较大，微孔孔径较小且均匀，补强性较高。又如罗地亚公司的况0SILll65Mp与常规品种比，其表面积相近，但聚集体投影面积仅为常规品种的1／3，在胶料中容易分散，用光学显微镜检查胶料中不存在大于1lLm的粒子，并称之为高分散性白炭黑(HDS)。四G公司的HISIL Ez和德固萨公司的UI‘TItASIL VN3SSP也是高分散性白炭黑。最近德固萨公司还推出了名为UI‘TItASIL 7删GR的高分散性白炭黑，据说有独特的附聚体结构，与常规品种比，只需6帆的混炼时间就可获得良好的分散性。 2．开发预炼胶新工艺 如卡博特公司开发了含白炭黑、炭黑和增粘剂与不同类型的橡胶在胶乳状态混合后，制成粉末橡胶的新工艺。这种粉末材料在混炼时所需能量低得多，分散度可提高5—10倍，并在磨耗、生热和加工性能方面有明显优势，适用于连续炼胶法并有利于环保，目前已有中试装置投产。 3．沉淀法白炭黑加偶联剂，使炼胶过程成为一个化学反应过程 目前轮胎厂正在开发更精细的混炼过程及其温度等参数的控制系统，并改进配方使之与沉淀法白炭黑用量的增加相适应。另一方面助剂厂也开发出带有偶联剂的新型分散剂。例如Flow Polymers公司的FLOWSIL可以显著改进白炭黑胶料的混炼和加工性能。 国外对硅橡胶、涂料、密封胶等需求仍在较快增长，相应地对气相法白炭黑的需求也在较快增长，预测年增长率将为5％—7％，因此几大生产厂商均在扩大其生产能力。 二、国内概况 1．沉淀法白炭黑 我国白炭黑生产始于1958年，第一套沉淀法白炭黑工业化装置在广州人民化工厂建成投产，但规模甚小，到1984年有十多家企业生产，年生产能力为3500t，产量为2600t。随着80年代国内胶鞋生产的迅速发展，特别是1989年南昌引进的万t级白炭黑装置投产以后，到1990年有30多家企业生产，年产能力约3万t，产量2万t。 2001年全国有100多个企业生产，年产能力约35．5万t，产量约21．9万t，产品除满足国内需求外，出口约6．6万t。 近几年国内在白炭黑工艺技术上有很大进展，以高浓度硫酸法取代了过去的溶胶法或晶种法。在一个反应釜内完成全部反应过程，并以蒸汽直接加热取代了蒸汽夹套间接加热的方式，不仅提高了热效率，且有利于采用大型反应釜和DCS计算机控制；另一方面国内设备制造能力也有很大提高，特别是大型增强聚丙烯厢式自动卸料压滤机(过滤面积最大，已达10d旧m’)和大型喷雾干燥机的制造成功，使万t级生产装置所用设备基本实现了国产化，建设投资显著降低。因此近几年万t级的装置迅速发展，目前已有近20套在生产，从而为提高产品质量，降低原材料和动力消耗创造了良好条件。 为适应涂料行业和密封胶行业需要的经过改性或超细化处理的沉淀法白炭黑，已有十多家企业在生产，生产能力共1万多t。 在产品质量方面也有很大提高，根据国家炭黑质检中心的抽查，合格率1四2年只有31．6％，1995年为75％，近几年已达90％左右。 沉淀法白炭黑企业主要分布在沿海地区，特别是江苏、浙江、福建和山东。企业结构从生产能力看，三资企业和股份制企业各约占1／3，私营、国有和集体企业共占1／3。 在经济效益方面，由于装置规模扩大，消耗降低，使生产成本降低。但另一方面由于产大于求，竞争激烈，售价很低，因此约有80％的企业盈利或微利，20％企业亏损。 2．气相法白炭黑 国内气相法白炭黑生产始于上世纪60年代，但长期以来只有沈阳化工厂和上海氯碱厂两家各有数十吨规模的生产。由于原料和技术的问题，直到90年代初期，还是只有两家小规模生产，国内需求主要依靠进口。1四4年沈阳化工股份有限公司引进国外技术建成500t／a新型气相白炭黑装置和100ya改性气相白炭黑装置后，目前已达10d旧t／a规模，另外广州吉必时科技实业公司在江西永修新建的500ya气相白炭黑装置已于2001年底投产。但从当前和今后市场看，现有生产能力还不能满足需求，因此已有多家企业拟建气相法白炭黑装置，其中最大的是卡博特公司和蓝星公司合资拟在江西九江新建的4600ya装置。 三、国内生产和消费现状 1．生产能力和产量 据中国化学工业年鉴统计，1992—2000年，全国白炭黑产量见表3。 据《中国橡胶企业名录》，全国白炭黑生产企业有150多家，由于厂家众多，统计数字难以完全。经查对，国家统计局1999年的统计数字纳入白炭黑(轻质二氧化硅)栏目的为70437t(包括23个企业)，但在炭黑栏目统计中也包括未列入上述统计的7个企业，产量共36995t，两项相加共为107432t。 另据国家炭黑质检中心在1998年对30家的白炭黑质量进行统检时调查，其生产能力共13490旧t，1997年产量为93945t。1万t以上的13家，3000—8000t的17家，700—2000t的5家。2001年生产能力共35．5万t，产量为21．9万t。这次调查基本涵盖了主要的沉淀法白炭黑企业。 气相法白炭黑的生产能力和产量情况见表4。 2．进、出口量 根据中国化学工业年鉴来自于海关的统计数字，1996—2001年纳人二氧化硅栏目(主要是白炭黑)的进出口情况见表5。 （以下“略”）