Производство каучука: описание технологии изготовления. Промышленность полимерных материалов (полимеров) Заводы по производству синтетического каучука

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.

Ярославский ордена Трудового Красного Знамени завод синтетического каучука ВПО по производству СК «Союзкаучук»(Акционерное общество« СК Премьер») стал детищем 1-й пятилетки.

Целью строительства завода была замена закупаемого за границей натурального каучука синтетическим. В 1926 году ленинградский профессор С. В. Лебедев выиграл всесоюзный конкурс на разработку методов получения синтетического каучука, предложив изготавливать его из пищевого спирта, а тот из картофеля. Поскольку крупнейшим в стране производителем картофеля считалась Ярославская губерния, завод решили строить в Ярославле. Каучук был нужен для производства автопокрышек, поэтому завод стали строить рядом с другим объектом Первой пятилетки — Резино-асбестовым комбинатом(ЯРАК). Строительство началось летом 1931 года, а уже 7 июля 1932 г. был получен первый в мире искусственный каучук.

Руководителем строительства и первым директором завода был Лука Трофимович Стреж . Он внёс огромный вклад в решение задачи по успешному запуску производства искусственного каучука. Во всесоюзной прессе его приводили в пример как современного, грамотного руководителя. Он обеспечил высокие темпы строительства и пуск завода в исключительно короткие сроки(11,5 мес.). Под его руководством произошло становление предприятия: освоение производства, овладение сложным технологическим процессом получения синтетического каучука, отработка технологических режимов. В 1935 г. за успешное освоение синтетического каучука Стреж премирован наркомом тяжелой промышленности С. Орджоникидзе легковой автомашиной. В годы работы Стрежа решались задачи расширения производства — увеличения мощности цехов, ввода в строй дополнительного оборудования; велась исследовательская и экспериментальная работа по совершенствованию технологии производства и созданию новых каучуков, улучшению их качества.

В 1936 году Стреж был назначен директором Ярославского резино-асбестового комбината, объединявшего тогда несколько производств, позднее разделившихся на самостоятельные предприятия. В начале 1937 года в стране была развернута кампания по выявлению троцкистов, «вредителей» и «диверсантов». В прессе началась подготовка общественного мнения к предстоящим массовым репрессиям. Весной 1937 года в газетах была напечатана целая серия статей с обвинениями в адрес руководителей промышленности, в том числе — Стрежа. И уже в июне после II областной партконференции, на которой присутствовал представитель ЦК ВКП(б) Лазарь Каганович, в Ярославской области начались массовые аресты руководителей, специалистов и рядовых сотрудников многих предприятий. На заводе СК-1 были арестованы и расстреляны директор В. А. Дундяков, главный инженер К. И. Душин, главный механик В. И. Груздев, зам. главного механика А. С. Талиманчук, начальник цеха обработки А. Б. Лапп, начальник смены Н. В. Алексеев, работники завода и его подразделений В. И. Ершов, И. А. Ильин, И. К. Горячев, А. Е. Бойков, А. Ф. Крыжановский, В. И. Маненков, А. К. Бородачёв, Н. И. Соколов. Десятки людей были отправлены в лагеря.

В 1936—1940 гг. производственные мощности завода значительно выросли за счет продолжения капитального строительства, а также благодаря освоению технологии производства и процесса полимеризации дивинала. Большую роль в подъеме производства сыграло стахановское движение. Завод выполнил 2-й пятилетний план за 3 года 8 месяцев.

В предвоенные годы на заводе впервые в СССР было осуществлено промышленное производство латекса. За разработку этого метода начальнику ЦНИЛ завода Б. А. Долгоплоску (будущему академику и Герою Социалистического труда) была присуждена Сталинская премия(1941).

В 1940 г. Ярославский завод СК-1 возглавил Петр Сергеевич Назаров . В годы Великой Отечественной войны он обеспечил ускоренное выполнение заданий по выпуску продукции для фронта. Провел большую организаторскую работу по восстановлению предприятия после демонтажа и налетов немецкой авиации. Под руководством Назарова на заводе разрабатывались и осваивались новые виды продукции, велась научно- исследовательская и производственная работа по замене дефицитного пищевого сырья синтетическим. Были введены в строй установки по выработке технического альдегида и технического эфира — побочных продуктов производства. На имеющемся оборудовании осуществлялось производство регенерата из отходов резины, был освоен процесс получения морозостойкого латексного каучука. Два цеха были переведены на выпуск низкощелочных каучуков, имеющих улучшенные физико-химические свойства. Установленное дополнительное оборудование позволило освоить технологический процесс высоковязкого каучука.

В годы войны предприятию неоднократно присуждались первые места во Всесоюзном соцсоревновании. По решению правительства на заводе оставлено на вечное хранение переходящее Красное знамя Государственного Комитета обороны.

В послевоенное время значительные успехи были достигнуты в области органического синтеза, конструировании аппаратов, машин, механизмов, на основе которых развивается и совершенствуется производство синтетического каучука. 1947 году пущен цех бутадиен-нитрильных каучуков для маслобензостойких изделий. Этот цех под номером 9 стал первым, где каучук производился из непищевого сырья, что в условиях послевоенного времени приобретало не только техническое, но и социальное значение.

В конце 1940-х гг. лабораторией Б. А. Долгоплоска в Ленинградском ВНИИСК разработан и на Ярославском заводе СК, в опытном цехе, выпущен по новому методу массовый каучук СКД. Он по многим свойствам превосходил натуральный. Освоение в широких масштабах выпуска каучука СКД было столь важно для народного хозяйства страны, что все наиболее активные участники разработки и освоения процесса стали лауреатами Сталинской премии(1949). В числе лауреатов был и научный руководитель центральной заводской лаборатории Ярославского завода С К Павел Виноградов. Большая группа работников предприятия награждена орденами и медалями.

В 1952—1958 гг. директором Ярославского завода СК-1 работал Михаил Михайлович Бондаренко . За годы его деятельности была проведена большая работа по техническому перевооружению завода, наращиванию производственных мощностей, широко внедрялась автоматизация и механизация трудоемких процессов. Решались задачи улучшения качества и увеличения выпуска каучуков и латексов универсального назначения. По методу, разработанному в лаборатории завода, было организовано производство бутадиен-пипериленового латекса ДБП — положено начало промышленному выпуску синтетических латексов.

В 1958 г. директором предприятия был назначен Пантелеймон Михайлович Работнов , который трудился на заводе с 1931 года и прошёл все ступеньки карьерной лестницы. Он возглавил завод в период широкомасштабной реконструкции и строительства производства. Под его руководством впервые в СССР был введен в строй комплекс цехов по производству бутадиен-стирольных латексов. Как руководитель Работнов внес большой вклад в дальнейшее совершенствование и налаживание выпуска новых видов продукции. Предприятие являлось соисполнителем ряда научно-исследовательских работ по созданию и освоению производства новых видов каучуков и латексов для целлюлозно-бумажной промышленности, изготовления автомобильных покрышек и камер для автомобиля« Жигули», ударопрочных пластиков. Завод из года в год досрочно выполнял государственные задания. За высокие производственные показатели Совет Министров СССР неоднократно награждал коллектив предприятия переходящими Красными знамёнами.

В 1971 г. Ярославский завод СК возглавил Борис Иванович Германов . За период работы директором добился высокой эффективности работы производства. Под его руководством было продолжено техническое перевооружение предприятия, начатое в 60-е годы. Введён в эксплуатацию комплекс цехов по производству новых видов каучуков и латексов с использованием принципиально новой технологии. Специалистами завода был разработан процесс получения одного из так называемых« жидких» каучуков — каучука СКДП-Н и с 1976 года организовано его производство в промышленном масштабе. Новый материал заменил пищевые растительные масла в производстве олифы, а затем нашел применение в различных строительных композициях. Этапным моментом в истории завода можно считать пуск крупнотоннажного производства изопренового каучука СКИ-3 — полноценного заменителя натуральных каучуков. В кратчайший срок было освоено высокоавтоматизированное производство прекрасного сырья для шинной и других отраслей промышленности. С пуском комплекса СКИ-3 объем производства продукции на заводе вырос на две трети при незначительном росте численности персонала.

Была внедрена комплексная система управления качеством продукции. Основным видам продукции предприятия присвоен Государственный Знак качества. Возглавляемое Германовым производство вышло на уровень передовых в отрасли. За высокое качество продукции и высокие объемы производства завод СК был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

Однако после развала СССР и разрушения плановой экономики именно производство СКИ-3 оказалось самым слабым звеном на заводе. Когда строился СКИ-3, не возникало вопроса о том, где взять сырье для нового производства. В качестве поставщиков изопрена за Ярославским заводом СК были закреплены Новокуйбышевский нефтехимкомбинат и Чайковский завод СК. Однако в 1993 году установки по производству изопрена на этих предприятиях были остановлены, и комплекс СКИ-3 в Ярославле оказался без сырья. Только в ноябре 1995 года после двухлетнего простоя был найден новый поставщик и комплекс СКИ-3 снова был пущен. Но вскоре производство снова лишилось сырья и остановилось.

К 1996 году в стране достигла апогея эпидемия неплатежей и бартерных сделок. Новое руководство решило сделать упор на выпуск ширпотреба — всевозможных клеев, шпаклевок. Ранее это было подсобное производство, невеликое по объему, но зато давало живые деньги. Однако последствием этого шага стало то, что конкуренты вытеснили ярославский завод с рынка каучуков и латексов. Производство основной продукции на заводе прекратилось. Образовались громадные долги: поставщикам, энергетикам и другим партнёрам — около 80 млн. рублей, в бюджеты всех уровней — около 100 млн.(в ценах 2001 г.).

В начале 2002 года на завод пришёл новый инвестор: ОАО« Группа Альянс». На заводе выросла заработная плата, были погашены задолженности, реструктурированы долги в бюджет. У инвестора были большие планы по возрождению предприятия. Но этим планам не суждено было исполниться.

В 2004 году производственная деятельность предприятия была прекращена. «СК-Премьер» остановился в августе, с сентября работники перестали получать заработную плату. За октябрь, ноябрь, декабрь и январь администрация начала выплачивать по 10 процентов от начисляемой заработной платы. Рабочие не раз выходили на митинги, требуя сохранить завод. Ничего не помогло. 28 февраля 2005 года на заводе было проведено массовое сокращение, в результате которого работу потеряли около 400 человек из 600 работавших. Задолженность по зарплате и выходное пособие сокращённым работникам было выплачено только в конце апреля после вмешательства областного прокурора Михаила Зелепукина. 1 июня 2005 г. решением Ярославского арбитражного суда на заводе на 18 месяцев было введено внешнее управление. Но выход из ситуации так и не был найден.

Решением Арбитражного суда Ярославской области от 03 июля 2007 г. ОАО« СК Премьер» было признано несостоятельным(банкротом). Оборудование и отдельные объекты недвижимости были проданы, чтобы погасить долги. Большая часть корпусов находится в руинированном состоянии.

Директорами завода СК-1 работали:

1931 — 1936 гг. — СТРЕЖ Лука Трофимович (1901 — 1937).

1936 — 1937 гг. — ДУНДЯКОВ Василий Алексеевич(1902 — 1937).

1940 — 1946 гг. — НАЗАРОВ Пётр Сергеевич (1903 — 1989).

1952 — 1958 гг. — БОНДАРЕНКО Михаил Михайлович (1906 — ?). (1963), в 1932 — 1946 гг. был начальником сначала цеховой, а затем заводской научно-исследовательской лаборатории. Его научные исследования в этот период отмечены Сталинской премией(1941), орденами Красного Знамени(1939) и Ленина(1945). В 1946 году переехал в Ленинград.

Характеристика отрасли

Синтетический каучук получают путем полимеризации мономеров: будадиена, изопрена, стирола и т.д., получаемых из попутных нефтяных и крекинговых газов - отходов различных химических производств. Основными тенденциями в производстве синтетических каучуков является расширение ассортимента производимой продукции и увеличение объемов выпуска. Это обусловлено увеличением использования синтетических каучуков для производства потребительских товаров. Крупнейшими потребителями каучуков являются заводы по производству автомобильных шин, резинотехнических изделий, искусственных кож, обувные предприятия и др. Для производства шин используется более половины всех производимых в России синтетических каучуков, еще около 40% каучука используется для производства резинотехнических изделий (технические и хирургические изделия из мягкой резины, подошвы для обуви, ленточные транспортеры, трубы и шланги и пр.).

В России производятся различные виды синтетических каучуков, в том числе полиизопреновый , бутадиен-стирольный, бутадиеновый, этиленпропиленовый и ряд специальных видов. Технология производства бутадиенового каучука была разработана в СССР в 1932 г., тогда же было начато собственное производство этой продукции, позволившее снабдить сырьем производство автомобильных шин. Вплоть до 1990 г. наша страна оставалась крупнейшим в мире производителем синтетических каучуков: в России ежегодно производилось до 2,3 млн тонн синтетического каучука, тогда как производство этого вида продукции в США составляло не более 2,2 млн тонн. В 2000 г. на долю России приходилось 8% мирового производства синтетических каучуков.

Производственные показатели отрасли

Кризисное состояние российской экономики в 90-е годы сказалось и на производстве синтетических каучуков, которое начало резко снижаться. В 1998 г. объем производства в России составил всего 621 тыс. тонн, то есть упал по сравнению с 1990 г. в 3,7 раза. С 1999 г. в отрасли начался рост производства, и в 2001 г. в России было выпущено уже 919 тыс. тонн синтетических каучуков, что на 9,8% выше уровня 2000 г. Между тем, согласно данным Министерства промышленности, науки и технологий РФ, загрузка мощностей по выпуску синтетического каучука в 2001 г. составила лишь 44,5%. Выпуск каучуков ограничивался нехваткой углеводородного сырья, в частности фракции С4, из которой производятся мономеры, в т. ч. дивинил, изопрен, изобутилен, а также сжиженных газов. Ресурсы пиролизной фракции (БДФ), из которой выделяют дивинил, также были ограничены: в 2001 г. дефицит дивинила составил 120 тыс. т. Этот фактор, по мнению специалистов Минпромнауки РФ, являлся определяющим в производстве каучуков.

Динамика выпуска основных видов синтетических каучуков, тыс. тонн

Вид продукции	1990 г.	1994 г.	1998 г.	1999 г.	2000 г.
Всего	2158	632	619	733	800
Полиизопреновый	891	233	221	256	300
Бутадиен-стирольный	542	164	143	203	200
Бутадиеновый	365	109	119	119	120
Другие виды	360	126	136	155	180

Источник: Госкомстат РФ
В настоящее время на ряде предприятий отрасли ведутся работы по освоению производства новых видов каучуков с улучшенными потребительскими свойствами: СКИ-5, СКД-К, СКД-6, галобутилкаучук, стирольные каучуки растворной полимеризации.

Каучуки СКД используются в основном в шинной промышленности при изготовлении протекторов и других деталей шин. Применение каучука СКД позволяет значительно повысить ходимость шин за счет снижения износа протектора , а также конструировать высокоморозостойкие шины для эксплуатации в условиях крайнего Севера и шины с пониженным теплообразованием для работы в условиях тропиков.

Резинотехническая промышленность использует каучуки для производства транспортерных лент с повышенным сопротивлением абразивным воздействиям (угольные шахты, песчаные карьеры и т.д.). Каучук СКД применяется при изготовлении высокоэластичных сальников-уплотнителей, приводных ремней, морозостойких шланговых рукавов и других изделий.

Широкое применение находит СКД в кабельной и обувной промышленности для создания морозостойких кабельных оболочек, изоляционных обкладок и высокоизносостойких подошв.

Внутренняя потребность российского рынка в каучуках общего назначения удовлетворяется в полном объеме за исключением отдельных видов каучуков, таких как СКЭПТ, галобутилкаучук и хлоропреновый каучук, которые закупаются по импорту.

Предприятия отрасли

В период 1985-1990 гг. в стране существовало около 20 заводов по производству каучука. Однако в 90-е годы, в период экономического кризиса в России, значительная часть заводов прекратила производство синтетических каучуков. В настоящее время синтетический каучук в России производят 12 предприятий. Лидерами отрасли являются «Тольяттикаучук», "Нижнекамскнефтехим", ЗАО "Каучук" (Стерлитамак) и "Воронежсинтезкаучук", которые в сумме производят до 78% всего российского выпуска синтетического каучука. На большинстве заводов синтетические каучуки производятся из мономеров, вырабатываемых на тех же предприятиях. Основным преимуществом Нижнекамского и Стерлитамакского заводов является близость к источникам сырья, что делает минимальными затраты на транспортировку.
Использование мощностей заводов синтетического каучука в 2000 г.

Предприятие СК	Среднегодовая мощность, тыс. тонн	Использование мощности , %
ОАО «Нижнекамскнефтехим»	340,0	61,7
ОАО “Воронежсинтезкаучук”	330,5	50,6
ЗАО “Каучук” (Стерлитамак)	320,1	62,3
ООО «Тольяттикаучук»	170,0	89,5
ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука»	125,0	32,7
ОАО “Омский каучук”	110,4	23,4

Данные: ОАО «ЦНИИТЭнефтехим»
Динамика производства синтетических каучуков на предприятиях РФ, тыс. тонн

Наименование предприятия	1998	1999	2000	2001
ОАО «Нижнекамскнефтехим»	166	178,3	206,9	210,9
ЗАО “Каучук” (Стерлитамак)	Н/д	167,8	199,5	Н/д
ОАО “Воронежсинтезкаучук”	127,4	156,9	156,0	179,2
ООО «Тольяттикаучук»	91,2	125	152,2	177,5
Ефремовский завод СК	Н/д	Н/д	40,8	Н/д
ОАО “Омский каучук”	Н/д	Н/д	25,8	30,8
Казанский завод СК	7,2	9,1	9,6	Н/д

Данные: ОАО «ЦНИИТЭнефтехим», новости компаний
ОАО «Нижнекамскнефтехим» (Республика Татарстан)

Нефтехимический комбинат в Нижнекамске выпускает продукцию с 1967 г. Основными видами продукции предприятия являются синтетические каучуки, сырье для производства пластмасс, полимеры. Производство СКИ-3 на предприятии является крупнейшим в мире. Его действующая проектная составляет почти 27% от общей мировой мощности и 42,7% от мощности всех действующих заводов в России, выпускающих аналогичный каучук. На долю ОАО "Нижнекамскнефтехим" приходится 7,0% производства бутиловых каучуков в России. Мощность по производству бутилкаучука в ОАО "Нижнекамскнефтехим" загружена на 97-98%, и почти вся продукция экспортируется. В рамках принятого в ОАО «Нижнекамскнефтехим» комплексного плана технического перевооружения производств предусмотрена модернизация завода изопренового каучука. На эти цели планируется направить 37 млн долл. Реализация данного проекта позволит более чем в два раза увеличить выпуск СКИ, полностью обеспечить каучуком СКИ-3, полученным одностадийным методом, Нижнекамский шинный завод , а также выйти на мировой рынок с конкурентоспособной по себестоимости продукцией.

ОАО «Воронежсинтезкаучук» (Воронежская обл.)

Завод синтетического каучука в г. Воронеже был построен в 1932 г., а в 1993 г. преобразован в акционерное общество "Воронежсинтезкаучук". В настоящее время ОАО "Воронежсинтезкаучук" входит в число наиболее крупных производителей синтетических каучуков и латексов РФ. Предприятие выпускает до 350 тыс. тонн продукции, в т.ч. 27 марок серийных каучуков и латексов, 9 видов химикатов и товаров народного потребления. Основные виды продукции ОАО «Воронежсинтезкаучук»: бутадиен-нитрильные каучуки, используемые для изготовления маслобензостойких резин, и термоэластопласты, применяемые в строительстве, - пользуются повышенным спросом на внутреннем и внешнем рынках. Зарубежные поставки полимеров и латексов осуществляются в 26 стран Европы и Азии. Продукция, выпускаемая предприятием, сертифицирована в соответствии с международным стандартом ИСО 9002. В 2001 г. ОАО "Воронежсинтезкаучук" перевыполнило производственный план на 3,7%. При этом значительно увеличилось производство термоэластопластов и бутадиен-нитрильных каучуков. В 2002 г. компания планирует увеличить производство каучуков и латексов до 200 тыс. тонн. Программа развития предприятия предусматривает увеличение мощности и расширение ассортимента выпускаемых каучуков и латексов, а также внедрение мероприятий по снижению себестоимости продукции.

ООО «Тольятттикаучук» (Самарская обл.)

В состав мощностей предприятия входит производство сополимерных каучуков, бутадиена и БДФ , изопрена из изопентана и изобутана (СКИ-3), бутилкаучука и полиэфирной смолы «Ланс». Общая сумма инвестиций, направленных АК "СИБУР" на восстановление производства, составила 5,1 млн долл. В течение 2001 г. продолжалось техническое перевооружение производства. В июле на проектную мощность вышла установка МТБЭ – высокооктановой добавки к бензинам. В конце сентября состоялся пуск сушильного агрегата N5, благодаря чему прирост выпуска каучуков должен составить 25 тыс. тонн в год. Установлены и пущены 2 новых реактора синтеза диметил-диоксана (ДМД), что позволило увеличить выпуск изопрена с 250 до 310 тонн в сутки. На предприятии введен в промышленную эксплуатацию технологический комплекс по производству латекса марки БС-65 для ковровой и мебельной промышленности, на 15% увеличился выпуск полимер-полиола «Ланс». Всего в 2001 г. предприятием были привлечены инвестиции на сумму в 1,1 млрд руб. Мероприятия по техническому перевооружению позволили увеличить объем производства в 2001 г. на 16,7%. В перспективе на предприятии планируется строительство новых мощностей по производству галабутилкаучука, перевод двухстадийного синтеза изопрена в одностадийный. Последнее позволит предприятию в 2-2,5 раза снизить энергопотребление на производстве изопрена, что весьма актуально в связи с ростом тарифов на энергоресурсы. В ближайшее время ожидается пуск установки по производству высокостирольных каучуков в гранулах, пользующихся спросом в обувной и резинотехнической отраслях.

ЗАО «Каучук» (г. Стерлитамак, Башкортостан)

Завод синтетического каучука в Башкирии был введен в строй в 1960 г. Предприятие специализируется на выпуске синтетических каучуков общего назначения и входит в число крупнейших отечественных производителей этой продукции. ЗАО "Каучук" производит в России 33% изопреновых и 40% сополимерных каучуков. Продукция предприятия пользуется спросом в различных регионах России, а также в Италии, Франции, Испании, Южной Корее и других странах. В настоящее время затраты на производство изопренового каучука превышают цены на мировом рынке. Используемая на предприятии технология морально устарела, основное технологическое оборудование имеет износ до 80-85%. В связи с этим на предприятии предусмотрена модернизация производства изопреновых каучуков.

ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука» (Тульская обл.)

Ефремовский завод синтетического каучука был основан в 1933 г. и специализируется на выпуске дивинилбутадиеновых каучуков , необходимых для производства шин. Мощности завода позволяют ежегодно производить до 120 тыс. т каучуков. Основными потребителями продукции являются шинные заводы. В 90-е годы завод находился в тяжелом положении, объемы производства значительно снизились. В начале 2001 г. контрольный пакет акций предприятия выкупила компания «Татнефть», столкнувшаяся с необходимостью обеспечения сырьем подконтрольного предприятия ОАО «Нижнекамскшина». В настоящее время ОАО "Нижнекамскшина" получает от тульского предприятия 50 тыс. тонн каучука СКД в сутки, около 50% выпускаемой продукции идет на экспорт. "Татнефти" принадлежит 75,57% акций ЕЗСК, государству – 4,69%, в 2002 г. объем инвестиций «Татнефти» составит около 92 млн руб. 2001 г. Ефремовский завод закончил с чистой прибылью 147 млн руб. В 2002 г. на предприятии планируется произвести 60 тыс. тонн каучука.

Экспорт

Несмотря на значительное снижение производства синтетических каучуков в 90-е годы, Россия оставалась крупнейшим экспортером этой продукции на мировой рынок. В середине 90-х объем экспорта составлял более 50% от объема выпуска продукции. Почти половина экспортных поставок приходится на бутиловые и изопреновые каучуки. Крупнейшими покупателями российского синтетического каучука являются Китай, США, Словакия, страны СНГ.

В 1999 г. объем экспорта каучуков значительно снизился, что объяснялось увеличением спроса на каучуки со стороны отечественной промышленности, доля экспорта в объеме производства сократилась до 40%. В дальнейшем, несмотря на некоторое увеличение экспорта, его доля в объеме производства продолжает снижаться, это объясняется тем , что темпы роста производства превосходят темпы роста экспортных поставок. В настоящее время значительная часть продукции реализуется на внутреннем рынке посредством прямых поставок на смежные заводы.

Динамика экспорта синтетических каучуков

Год	Экспорт, тыс. тонн	В % от объема производства
1994	410	50,0
1998	335	53,9
1999	296	40,2
2000	325,8	38,9
2001	338,8	36,9
3 мес. 2002	111,4	48,7

В 2001 г. Китай начал антидемпинговое расследование российских экспортеров синтетического каучука. Претензии возникли в связи с низкими ценами, по которым Россия поставляет свою продукцию в Китай (средняя экспортная цена российского синтетического каучука составляет около 527 долл. за тонну, а цена на внутреннем рынке с учетом себестоимости производства у китайских химкомпаний – 615 долл. за тонну). Россия является крупнейшим поставщиком синтетических каучуков в Китай, доля России на китайском рынке по тем видам каучуков, по которым начато расследование, составляет 46%.

По информации RCC Intelligence Unit, в начале 2002 г. цены на каучуки российского производства продолжали снижаться.
Цены на синтетические каучуки в феврале 2002 г.

Синтетический каучук	Внутренняя цена (вкл. НДС), руб./т	В пересчете на
			долл./т	евро/т
Бутиловый (БК-1675Н)	54 000 – 55 000	1 457,25 – 1 483,16	1 660,52 – 1 690,04
Этиленпропиленовый (СКЭПТ)	31 200 – 32 400	841,97 – 874,35	959,41 – 996,31
Изопреновый
СКИ-3	26 400 – 28 800	712,44 – 777,20	811,81 – 885,61
СКИ-3Д	28 000 – 30 400	754,53 – 821,24	859,78 – 935,79
Бутадиеновый (СКД-К)	22 800 – 23 500	615,28 – 634,72	701,11 – 723,25
Бутадиен-метилстирольный (СКМС-30)	22 440 – 24 000	605,57 – 647,67	690,04 – 738,01

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.

Каучуки — натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём специальной обработки получают резину. Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом, — млечного сока каучуконосных растений.

Натуральный каучук получают коагуляцией млечного сока (латекса) каучуконосных растений. Основной компонент каучука — углеводород полиизопрен (91-96%). Природный каучук встречается в очень многих растениях, не составляющих одного определённого ботанического семейства. В зависимости от того, в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на:

Паренхимные — каучук в корнях и стеблях;

Хлоренхимные — каучук в листьях и зелёных тканях молодых побегов.

Латексные — каучук в млечном соке.

Травянистые латексные каучуконосные растения из семейства сложноцветных (кок-сагыз, крым-сагыз и другие), произрастающие в умеренной зоне, в том числе в южных республиках, содержащие каучук в небольшом количестве в корнях, промышленного значения не имеют.

Что такое синтетический каучук? Это - синтетические полимеры, способные перерабатываться в резину путем вулканизации, составляют основную массу эластомеров. В каком из городов производят каучук в России? Например, в Тольятти, Красноярске.

Синтетический каучук - высокополимерный, каучукоподобный материал. Его получают полимеризацией или сополимеризацией бутадиена, стирола, изопрена, неопрена, хлорпрена, изобутилена, нитрила акриловой кислоты. Подобно натуральным каучукам, синтетические имеют длинные макромолекулярные цепи, иногда разветвленные, со средним молекулярным весом, равным сотням тысяч и даже миллионам. Полимерные цепи в синтетическом каучуке в большинстве случаев имеют двойные связи, благодаря которым при вулканизации образуется пространственная сетка, получаемая при этом резина, приобретает характерные физико-механические свойства.

Обычно приняты классификация и наименование каучуков по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые и т. д.) или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или боковых группах (уретановые, полисульфидные и др.) Синтетические каучуки также подразделяют по признакам, например, по содержанию наполнителей (наполненные и ненаполненные), по молекулярной массе (консистенции) и выпускной форме (твердые, жидкие, порошкообр.). Часть синтетических каучуков выпускают в виде водных дисперсий - синтетических латексов. Особую группу каучуков составляют - термоэластопласты.

Некоторые виды синтетических каучуков (например полизобутилен, силиконовый каучук) представляют собой полностью предельные соединения, поэтому для их вулканизации применяют органические перекиси, амины и др. вещества. Отдельные виды синтетических каучуков по ряду технических свойств превосходят натуральный каучук.

По области применения синтетические каучуки разделяют на каучуки общего и специального назначения. К каучукам общего назначения относят каучуки с комплексом достаточно высоких технических свойств (прочность, эластичность и др.), пригодных для массового изготовления широкого круга изделий. К каучукам специального назначения относят каучуки с одним или несколькими свойствами, обеспечивающими выполнение специальных требований к изделию и иго работоспособности в часто экстремальных условиях эксплуатации.

Каучуки общего назначения: изопреновые, бутадиеновые, бутадиенстирольные и др.

Каучуки специального назначения: бутилкаучук, этиленпропиленовые, хлорпреновые, фторкаучуки, уретановые и др. Многие не знают, что в СССР выпускали хлоропреновый каучук и задаются вопросом - в каком из городов производят каучук сейчас? К сожалению, хлоропреновый каучук выпускали в Армении на заводе Наирит, который уже несколько лет, как остановлен.

В технике из каучуков изготовляют шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов; каучуки применяют для электроизоляции, а также производства промышленных товаров и медицинских приборов.

1. Натуральный каучук

Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло пять веков назад, а в США вещи из каучука стали популярными в 1830-х годах, резиновые бутылки и обувь, сделанные южноамериканскими индейцами, продавались в больших количествах. В 1839 году Американский изобретатель Чарльз Гудьир (Charles Goodyear) обнаружил, что нагревание каучука с серой устраняет его неблагоприятные свойства. Он положил на печь кусок покрытой каучуком ткани, на которую был нанесён слой серы. Через некоторое время он обнаружил кожеподобный материал — резину. Этот процесс был назван вулканизацией. Открытие резины привело к широкому её применению: к 1919 году было выпущено на рынок уже более 40 000 различных изделий из резины.

Природные каучуконосы

Слово «каучук» происходит от двух слов языка тупи-гуарани: «кау» — дерево, «учу» — течь, плакать. «Каучу» — сок гевеи, первого и самого главного каучуконоса. Европейцы прибавили к этому слову всего одну букву. Среди травянистых растений России есть всем знакомые одуванчик, полынь и молочай, которые тоже содержат млечный сок.

Промышленное значение имеют латексные деревья, которые не только накапливают каучук в большом количестве, но и легко его отдают; из них наиважнейшее — гевея бразильская (Hevea brasiliensis), дающая по разным оценкам от 90 до 96% мирового производства натурального каучука.

Сырой каучук из других растительных источников обычно засорён примесями смол, которые должны быть удалены. Такие сырые каучуки содержат гуттаперчу — продукт некоторых тропических деревьев семейства сапотовых (Sapotaceae).

Каучуконосы лучше всего произрастают не далее 10° от экватора на север и юг. Поэтому эта полоса шириной 1300 километров по обе стороны от экватора известна как «каучуковый пояс». Здесь каучук добывается и поступает для продажи во все страны мира.

Физические и химические свойства натурального каучука

Натуральный каучук — аморфное, способное кристаллизоваться твёрдое тело.

Природный необработанный (сырой) каучук — белый или бесцветный углеводород.

Он не набухает и не растворяется в воде, спирте, ацетоне и ряде других жидкостей. Набухая и, затем, растворяясь в жирных и ароматических углеводородах (бензине, бензоле, эфире и других) и их производных, каучук образует коллоидные растворы, широко используемые в технике.

Натуральный каучук однороден по своей молекулярной структуре, отличается высокими физическими свойствами, а также технологическими, то есть, способностью обрабатываться на оборудовании заводов резиновой промышленности.

Особенно важным и специфическим свойством каучука является его эластичность (упругость) — способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию. Каучук — высокоэластичный продукт, обладает при действии даже малых усилий обратимой деформацией растяжения до 1000%, а у обычных твёрдых тел эта величина не превышает 1%. Эластичность каучука сохраняется в широких температурных пределах, и это является характерным его свойством. Но при долгом хранении каучук твердеет.

При температуре жидкого воздуха -195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C — хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C — мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80 °C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C — превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до 200—250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.

Каучук — хороший диэлектрик, он имеет низкую водо- и газопроницаемость. Каучук не растворяется в воде, щёлочи и слабых кислотах; в этиловом спирте его растворимость небольшая, а в сероуглероде, хлороформе и бензине он сначала набухает, а уж затем растворяется. Легко окисляется химическими окислителями, медленно — кислородом воздуха. Теплопроводность каучука в 100 раз меньше теплопроводности стали.

Наряду с эластичностью, каучук ещё и пластичен — он сохраняет форму, приобретённую под действием внешних сил. Пластичность каучука, проявляющаяся при нагревании и механической обработке, является одним из отличительных свойств каучука. Так как каучуку присущи эластические и пластические свойства, то его часто называют пласто-эластическим материалом.

При охлаждении или растяжении натурального каучука наблюдается переход его из аморфного в кристаллическое состояние (кристаллизация). Процесс происходит не мгновенно, а во времени. При этом в случае растяжения каучук нагревается за счёт выделяющейся теплоты кристаллизации. Кристаллы каучука очень малы, они лишены чётких граней и определённой геометрической формы.

При температуре около -70 °C каучук полностью теряет эластичность и превращается в стеклообразную массу.

Вообще все каучуки, как и многие полимерные материалы, могут находиться в трёх физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Высокоэластическое состояние для каучука наиболее типично.

Каучук легко вступает в химические реакции с целым рядом веществ: кислородом (O2), водородом (H2), галогенами (Cl2, Br2), серой (S) и другими. Эта высокая реакционная способность каучука объясняется его ненасыщенной химической природой. Особенно хорошо реакции проходят в растворах каучука, в которых каучук находится в виде молекул сравнительно крупных коллоидных частиц.

Почти все химические реакции приводят к изменению физических и химических свойств каучука: растворимости, прочности, эластичности и других. Кислород и, особенно, озон, окисляют каучук уже при комнатной температуре. Внедряясь в сложные и большие молекулы каучука, молекулы кислорода разрывают их на более мелкие, и каучук, деструктурируясь, становится хрупким и теряет свои ценные технические свойства. Процесс окисления лежит также в основе одного из превращений каучука — перехода его из твёрдого в пластичное состояние.

Состав и строение натурального каучука

Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена.

Природный каучук содержится в млечном соке каучуконосных растений, главным образом, тропических (например, бразильского дерева гевея). Другой природный продукт — гуттаперча — также является полимером изопрена, но с иной конфигурацией молекул.

Длинную молекулу каучука можно было бы наблюдать непосредственно при помощи современных микроскопов, но это не удаётся, так как цепочка слишком тонка: диаметр её, соответствует диаметру одной молекулы. Если макромолекулу каучука растянуть до предела, то она будет иметь вид зигзага, что объясняется характером химических связей между атомами углерода, составляющими скелет молекулы.

Звенья молекулы каучука могут вращаться не беспрепятственно в любом направлении, а ограниченно — только вокруг одинарных связей. Тепловые колебания звеньев заставляют молекулу изгибаться, при этом концы её в спокойном состоянии сближены.

При растяжении каучука концы молекул раздвигаются и молекулы ориентируются по направлению растягивающего усилия. Если устранить усилие, вызвавшее растяжение каучука, то концы его молекул вновь сближаются и образец принимает первоначальную форму и размеры.

Молекулу каучука можно представить себе как круглую, незамкнутую пружину, которую можно сильно растянуть, разведя её концы. Освобождённая пружина вновь принимает прежнее положение. Некоторые исследователи представляют молекулу каучука в виде пружинящей спирали. Качественный анализ показывает, что каучук состоит из двух элементов — углерода и водорода, то есть, относится к классу углеводородов.

Первоначально принятая формула каучука была С 5 Н 8 , но она слишком проста для такого сложного вещества как каучук. Определение молекулярной массы показывает, что она достигает нескольких сот тысяч (150 000 — 500 000). Каучук, следовательно, природный полимер.

Экспериментально доказано, что в основном макромолекулы натурального каучука состоят из остатков молекул изопрена, а сам натуральный каучук — природный полимер цис-1,4-полиизопрен.

Молекула натурального каучука состоит из нескольких тысяч исходных химических групп (звеньев), соединённых друг с другом и находящихся в непрерывном колебательно-вращательном движении. Такая молекула похожа на спутанный клубок, в котором составляющие его нити местами образуют правильно ориентированные участки.

Основной продукт разложения каучука — углеводород, молекулярная формула которого однозначна с простейшей формулой каучука. Можно считать, что макромолекулы каучука образованы молекулами изопрена. Существуют подобные полимеры, которые не проявляют такой эластичности, какую имеет каучук. Чем же объясняется это его особое свойство?

Молекулы каучука, хотя и имеют линейное строение, не вытянуты в линию, а многократно изогнуты, как бы свёрнуты в клубки. При растягивании каучука такие молекулы распрямляются, образец каучука от этого становится длиннее. При снятии нагрузки, вследствие внутреннего теплового движения, звенья молекулы возвращаются в прежнее свёрнутое состояние, размеры каучука сокращаются. Если же каучук растягивать с достаточно большой силой, то произойдёт не только выпрямление молекул, но и смещение их относительно друг друга — образец каучука может порваться.

2. Синтетический каучук

В России не было известно природных источников для получения натурального каучука, а из других стран каучук к нам не завозился, а что такое синтетический каучук тогда ещ не знали. И вот, 30 декабря 1927 г. 2 кг дивинилового каучука было получено путем полимеризации 1,3-бутадиена под действием натрия. С 1932 г. было начато промышленное производство 1,3-бутадиена, а из 1,3-бутадиена — производство каучука.

Сырьём для синтеза бутадиена служит этиловый спирт. Получение бутадиена основано на реакциях дегидрирования и дегидратации спирта. Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над смесью соответствующих катализаторов.Бутадиен очищают от не прореагировавшего этилового спирта, многочисленных побочных продуктов и подвергают полимеризации.

Для того чтобы заставить молекулу мономера соединиться друг с другом, их необходимо предварительно возбудить, то есть привести их в такое состояние, когда они становятся способными, в результате раскрытия двойных связей, к взаимному присоединению. Это требует затраты определённого количества энергии или участия катализатора.

При каталитической полимеризации катализатор не входит в состав образующегося полимера и не расходуется, а выделяется по окончанию реакции в своём первоначальном виде. В качестве катализатора синтеза бутадиенового каучука С. В. Лебедев выбрал металлический натрий, впервые применённый для полимеризации непредельных углеводородов русским химиком А. А. Кракау.

Отличительной особенностью процесса полимеризации является то, что при этом молекулы исходного вещества или веществ соединяются между собой с образованием полимера, не выделяя при этом каких-либо других веществ.

Важнейшие виды синтетического каучука

Вышерассмотренный бутадиеновый каучук (СКБ) бывает двух видов: стереорегулярный и нестереорегулярный. Стереорегулярный бутадиеновый каучук применяют главным образом в производстве шин (которые превосходят шины из натурального каучука по износостойкости), нестереорегулярный бутадиеновый каучук — для производства, например, кислото- и щелочестойкой резины, эбонита.

В настоящее время химическая промышленность производит много различных видов синтетических каучуков, превосходящих по некоторым свойствам натуральный каучук. Кроме полибутадиенового каучука (СКБ), широко применяются сополимерные каучуки — продукты совместной полимеризации (сополимеризации) бутадиена с другими непредельными соединениями, например, со стиролом (СКС) или с акрилонитрилом (СКН). В молекулах этих каучуков звенья бутадиена чередуются со звеньями соответственно стирола и акрилонитрила.

Бутадиен-стирольный каучук отличается повышенной износостойкостью и применяется в производстве автомобильных шин, конвейерных лент, резиновой обуви.

Бутадиен-нитрильные каучуки — бензо- и маслостойкие, и поэтому используются, например, в производстве сальников.

Винилпиридиновые каучуки — продукты сополимеризации диеновых углеводородов с винилпиридином, главным образом бутадиена с 2-метил-5-винилпиридином.

Резины из них масло-, бензо- и морозостойки, хорошо слипаются с различными материалами. Применяются, в основном, в виде латекса для пропитки шинного корда.

В России разработано и внедрено в производство получение синтетического полиизопренового каучука (СКИ), близкого по свойствам к натуральному каучуку. Резины из СКИ отличаются высокой механической прочностью и эластичностью. СКИ служит заменителем натурального каучука в производстве шин, конвейерных лент, резин, обуви, медицинских и спортивных изделий.

Кремнийорганические каучуки, или силоксановые каучуки, применяются в производстве оболочек проводов и кабелей, трубок для переливания крови, протезов (например, искусственных клапанов сердца) и др. Жидкие кремнийорганические каучуки — герметики.

Полиуретановый каучук используется как основа износостойкости резины.

Хлоропреновые каучуки — полимеры хлоропрена (2-хлор-1,3-бутадиена) — по свойствам сходны с натуральным каучуком, в резинах применяются для повышения атмосферо-, бензо- и маслостойкости.

Находит свое применение вспененный каучук. Вспениванию подвергаются различные виды каучуков. Существует и неорганический синтетический каучук — полифосфонитрилхлорид.

3. Резина

Вулканизация каучука

Натуральные и синтетические каучуки используются преимущественно в виде резины, так как она обладает значительно более высокой прочностью, эластичностью и рядом других ценных свойств. Для получения резины каучук вулканизируют. Многие учёные работали над вулканизацией каучука. Только получив качественную резину, они до конца поняли что такое синтетичесий каучук.

Современная технология резинового производства осуществляется по следующим этапам:

1. Изготовление полуфабрикатов:

Развеска каучуков и ингредиентов;

Пластикация каучука;

Прорезинивание тканей, каландрирование, шприцевание;

Раскрой прорезиненных тканей и резиновых листов, сборка изделий из полуфабрикатов.

2. Вулканизация, после которой из сырых резиновых смесей получают готовые резиновые изделия.

Из смеси каучука с серой, наполнителями (особенно важным наполнителем служит сажа) и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их нагреванию. При этих условиях атомы серы присоединяются к двойным связям макромолекул каучука и «сшивают» их, образуя дисульфидные «мостики». В результате образуется гигантская молекула, имеющая три измерения в пространстве — как бы длину, ширину и толщину. Такой каучук (резина) будет, конечно, прочнее невулканизированного.

Меняется и растворимость полимера: каучук, хотя и медленно, растворяется в бензине, резина лишь набухает в нём. Если к каучуку добавить больше серы, чем нужно для образования резины, то при вулканизации линейные молекулы окажутся «сшитыми» в очень многих местах, и материал утратит эластичность, станет твёрдым — получится эбонит. До появления современных пластмасс эбонит считался одним из лучших изоляторов.

Вулканизированный каучук имеет большую прочность и эластичность, а также большую устойчивость к изменению температуры, чем невулканизированный каучук; резина непроницаема для газов, устойчива к царапанию, химическому воздействию, жаре и электричеству, а также показывает высокий коэффициент трения скольжения с сухими поверхностями и низкое — с увлажнёнными.

Ускорители вулканизации улучшают свойства вулканизаторов, сокращают время вулканизации и расход основного сырья, препятствуют перевулканизации. В качестве ускорителей используются неорганические соединения (оксид магния MgO, оксид свинца PbO и другие) и органические: дитиокарбаматы (производные дитиокарбаминовой кислоты), тиурамы (производные диметиламина), ксантогенаты (соли ксантогеновой кислоты) и другие.

Активаторы ускорителей вулканизации облегчают реакции взаимодействия всех компонентов резиновой смеси. В основном, в качестве активаторов применяют оксид цинка ZnO.

Антиокислители (стабилизаторы, противостарители) вводят в резиновую смесь для предупреждения «старения» каучука.

Наполнители — повышают физико-механические свойства резин: прочность, износостойкость, сопротивление истиранию. Они также способствуют увеличению объёма исходного сырья, а, следовательно, сокращают расход каучука и снижают стоимость резины. К наполнителям относятся различные типы саж (технический углерод), минеральные вещества (мел CaCO3, BaSO4, гипс, тальк, кварцевый песок SiO2).

Пластификаторы (смягчители) — вещества, которые улучшают технологические свойства резины, облегчают её обработку (понижают вязкость системы), обеспечивают возможность увеличения содержания наполнителей. Введение пластификаторов повышает динамическую выносливость резины, сопротивление «стиранию». В качестве пластификаторов используются продукты переработки нефти (мазут, гудрон, парафины), вещества растительного происхождения (канифоль), жирные кислоты (стеариновая, олеиновая) и другие.

Прочность и нерастворимость резины в органических растворителях связаны с её строением. Свойства резины определяются и типом исходного сырья. Например, резина из натурального каучука характеризуется хорошей эластичностью, маслостойкостью, износостойкостью, но в то же время мало устойчива к агрессивным средам; резина из каучука СКД имеет даже более высокую износостойкость, чем из НК. Бутадиен-стирольный каучук СКС способствует повышению износостойкости. Изопреновый каучук СКИ определяет эластичность и прочность резины на растяжение, а хлоропреновый — стойкость её к действию кислорода.

В каком из городов выпускают каучук и когда началось его производство? В России первое крупное предприятие-производитель в резиновой промышленности было основано в Петербурге в 1860 году, впоследствии названное «Треугольником» (с 1922 года — «Красный треугольник»). За ним были основаны и другие российские заводы резиновых изделий (РТИ): «Каучук» и «Богатырь» в Москве, «Проводник» в Риге и другие.

Применение резины в промышленных товарах

Каучук имеет огромное народнохозяйственное значение. Чаще всего его используют не в чистом виде, а в виде резины. Резиновые изделия применяют в технике для изоляции проводов, изготовления различных шин, в военной промышленности, в производстве промышленных товаров: обуви, искусственной кожи, прорезиненной одежды, медицинских изделий.

Резина — высокоэластичное, прочное соединение, но менее пластичное, чем каучук. Она представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из полимерной основы (каучука) и различных добавок.

Наиболее крупными потребителями резиновых технических изделий являются автомобильная промышленность и сельскохозяйственное машиностроение. Степень насыщенности резиновыми изделиями — один из основных признаков совершенства, надёжности и комфортабельности массовых видов машиностроительной продукции. В составе механизмов и агрегатов, современных автомобиля и трактора имеются сотни наименований и до тысячи штук резиновых деталей, причём одновременно с увеличением производства машин возрастает их резиноёмкость.

Виды резины и их применение

В зависимости от структуры резину делят на непористую (монолитную) и пористую.

Непористую резину изготовляют на основе бутадиенового каучука. Она отличается высоким сопротивлением истиранию. Срок износа подошвенной резины в 2—3 раза превышает срок износа подошвенной кожи. Предел прочности резины при растяжении меньше, чем натуральной кожи, но относительное удлинение при разрыве во много раз превышает удлинение натуральной подошвенной кожи. Резина не пропускает воду и практически в ней не набухает.

Резина уступает коже по морозостойкости и теплопроводности, что снижает теплозащитные свойства обуви. И, наконец, резина является абсолютно воздухо- и паронепроницаемой. Непористая резина бывает подошвенная, кожеподобная, и транспарентная. Обычную непористую резину применяют для изготовления формованных подошв, накладок, каблуков, полукаблуков, набоек и других деталей низа обуви.

Пористые резины применяют в качестве подошв и платформ для весенне-осенней и зимней обуви.

Кожеподобная резина — это резина для низа обуви, изготовленная на основе каучука с высоким содержанием стирола (до 85%). Повышенное содержание стирола придаёт резинам твёрдость, вследствие чего возможно снижение их толщины до 2,5—4,0 мм при сохранении хороших защитных функций. Эксплуатационные свойства кожеподобной резины сходны со свойствами натуральной кожи. Она обладает высокой твёрдостью и пластичностью, что позволяет создавать след обуви любой формы. Кожеподобная резина хорошо окрашивается при отделке обуви. Она имеет высокую износостойкость благодаря хорошему сопротивлению истиранию и устойчивости к многократным изгибам.

Срок носки обуви с подошвой из кожеподобной резины составляет 179—252 дня при отсутствии выкрашивания в носовой части. Недостатком этой резины являются невысокие гигиенические свойства: высокая теплопроводность и отсутствие гигроскопичности и воздухонепроницаемости.

Кожеподобную резину выпускают трёх разновидностей: непористой структуры с плотностью 1,28 г/см3, пористой структуры, имеющую плотность 0,8-0,95 г/см3, и пористой структуры с волокнистым наполнителем, плотность которых не выше 1,15 г/см3. Пористые резины с волокнистыми наполнителями называются «кожволон». Эти резины по внешнему виду сходны с натуральной кожей. Благодаря волокнистому наполнителю повышаются их теплозащитные свойства, они отличаются лёгкостью, эластичностью, хорошим внешним видом. Кожеподобные резины применяют в качестве подошвы и каблука при изготовлении летней и весенне-осенней обуви клеевого метода крепления.

Транспарентная резина — это полупрозрачный материал с высоким содержанием натурального каучука. Отличается высоким сопротивлением истиранию и твёрдостью, по износостойкости превосходит все виды резин. Транспарентные резины выпускают в виде формованных подошв (вместе с каблуками), с глубоким рифлением на ходовой стороне. Разновидностью транспорентной резины является стиронип, который содержит большее количество каучука. Сопротивление многократному изгибу у стиронипа в три с лишним раза выше, чем у обычных непористых резин. Стиронип применяется при изготовлении обуви клеевого метода крепления.

Резина пористой структуры имеет замкнутые поры, объём которых в зависимости от вида резины колеблется от 20 до 80 % её общего объёма. Эти резины имеют ряд преимуществ по сравнению с непористыми резинами: повышенные мягкость, гибкость, высокие амортизационные свойства, упругость. Недостатком пористых резин является способность давать усадку, а также выкрашиваться в носочной части при ударах. Для повышения твёрдости пористых резин в их состав вводят полистирольные смолы.

В настоящее время освоено производство новых видов пористых резин: порокрепа и вулканита. Порокреп отличается красивым цветом, эластичностью, повышенной прочностью. Вулканит — пористая резина с волокнистыми наполнителями, обладающая высокой износостойкостью, хорошей теплозащитностью. Пористые резины применяют в качестве подошв для весенне-осенней и зимней обуви.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий