非輪胎用橡膠助劑產業現狀及發展趨勢

梁 誠

（中國石化集團南京化學工業有限公司，江蘇 南京 210048）

輪胎和非輪胎橡膠制品加工需要種類繁多的橡膠助劑。橡膠助劑對于改善橡膠加工工藝、節約能源、提高橡膠產品質量、賦予橡膠產品高性能、品種多樣化起到舉足輕重的作用[1-2]。

輪胎用橡膠助劑與非輪胎用橡膠助劑品種有部分相同之處，但是也有很大區別。輪胎加工工藝基本成熟且變化不大，因此輪胎用橡膠助劑品種趨于集中化，主要是防老劑6PPD和TMQ、促進劑CBS和TBBS以及系列加工助劑。由于下游行業對橡膠制品高性能化、環保綠色化、耐候性能及不同場景應用的要求持續提升，而且橡膠制品加工工藝、形狀、尺寸及原材料種類千變萬化，帶動了非輪胎用橡膠助劑的高性能化、綠色化、多功能化和個性專用化，非輪胎用橡膠助劑成為橡膠助劑行業研發最活躍，培育新產品、新技術和新市場的重要領域，成為橡膠助劑行業的“新藍?！薄?/p>

1 非輪胎用橡膠助劑應用領域及品種

橡膠制品具有高彈性、電絕緣性、柔軟性、防水性、緩沖減振作用等諸多良好的性能，隨著下游行業的發展，對橡膠制品的需求也持續增大。

橡膠制品主要涵蓋橡膠密封制品、減震制品、橡膠板材、硬質橡膠、橡膠海綿制品、橡塑發泡制品、膠板與防水卷材、膠輥、膠帶、線纜、紡織用橡膠制品、鞋靴類、電絕緣制品、乳膠制品、膠黏劑、嬰童和廚房用品、運動器材、醫療器械、車用零部（配）件等，廣泛應用于電子電氣、軌道交通、汽車、國防軍工、航空航天、核電新能源、遠洋與海上作業、石油化工、醫療保健、高端裝備制造、建筑建材等領域，其中不乏國家重點培育和鼓勵發展的戰略性新興產業。

在非輪胎用橡膠助劑中，促進劑主要品種包括二硫代氨基甲酸鹽類、黃原酸酯類、磷酸鹽類、秋蘭姆類、噻唑類、硫脲類、醛胺縮合物等。防老劑主要品種包括巰基苯并咪唑類、烷基二硫代甲酸鎳類、受阻酚類等。硫化劑主要品種包括嗎啉類、雙馬來酰亞胺類、（甲基）丙烯酸鋅、硫代己內酰胺類等。此外還有種類繁多的加工助劑，其中許多加工助劑品種與輪胎用加工助劑品種大體相同。

2 非輪胎用橡膠助劑產業現狀

近20年來，隨著全球橡膠工業的東移，輪胎和橡膠制品生產基地陸續遷往亞洲尤其是中國，刺激和帶動了我國橡膠助劑產業的高速發展。我國橡膠助劑企業通過不斷的技術創新、優化產品合成工藝等方式實現了高速發展，形成了品種門類齊全、性能指標可靠、結構相對合理的產品體系。

非輪胎用橡膠助劑也不例外。據不完全統計，目前我國非輪胎用橡膠助劑產量約占全球非輪胎用橡膠助劑總產量的70%，我國已成為全球最大的非輪胎用橡膠助劑生產國和供應國，形成了以鶴壁元昊新材料集團股份有限公司、蔚林新材料科技股份有限公司、武漢徑河化工有限公司、寧波艾克姆新材料股份有限公司等多家知名橡膠助劑企業為骨干，在國際上具有舉足輕重地位的產業集群，為全球橡膠制品工業健康發展做出了巨大的貢獻。

國內外主要非輪胎用橡膠助劑生產企業情況如下。

（1）鶴壁元昊新材料集團股份有限公司。產品涵蓋非輪胎用促進劑、防老劑、硫化劑、活性劑近50個品種，非輪胎用橡膠助劑產能為5.4萬t·a-1。公司是品種全、產能大的非輪胎用橡膠助劑專業生產企業，也是國家專精特新小巨人企業，旗下擁有鶴壁元昊化工有限公司、鶴壁中昊新材料科技有限公司兩家全資子公司。2021年公司非輪胎用促進劑的國內市場占有率為44.3%，位居國內第1位。

（2）蔚林新材料科技股份有限公司。公司既生產輪胎用助劑，也生產非輪胎用促進劑、硫化劑，共計近30個品種。非輪胎用橡膠助劑產能位居國內第2位，年產量約為2.12萬t。2014年公司在新三板上掛牌上市，是國家專精特新小巨人企業。

（3）武漢徑河化工有限公司。非輪胎用橡膠助劑品種主要有硫化劑、塑解劑和促進劑等。公司擁有武漢和潛江兩個生產基地，除生產非輪胎用橡膠助劑之外，還生產石油添加劑以及油田化學品等。

（4）寧波艾克姆新材料股份有限公司。公司主要外購各種助劑并將其預分散制成橡膠制品用系列母膠粒產品。公司被工業和信息化部評選為第7批制造業“單項冠軍示范企業”。

（5）德國朗盛集團。全球知名的特殊化學品生產企業，產品涵蓋輪胎用橡膠助劑和非輪胎用橡膠助劑，其中非輪胎用橡膠助劑主要是促進劑，品種包括促進劑MBT，ZDEC，ZDBC，ZBEC，TMTD，TBzTD等。產品主要面向歐洲市場。

（6）意大利Performance Additives公司。公司是歐洲最大的鋅鹽類促進劑生產商，原為全球知名橡膠助劑生產商富萊克斯公司的生產廠之一。主要產品為促進劑ZDEC，ZDBC，ZMBT，ZBEC，TBzTD等。產品主要面向歐洲、美國等市場。

（7）印度國家有機化工實業公司。公司是印度最大的橡膠化學品生產商，生產輪胎用橡膠助劑和非輪胎用橡膠助劑，其中非輪胎用橡膠助劑主要產品有促進劑ZDEC，ZDBC，ZMBT，ZBEC等和PILGARD品牌硫化劑。產品主要面向印度和東南亞、美國等市場。

（8）印度Yashao公司。公司位于印度古吉拉特邦達赫，主要生產潤滑油添加劑和非輪胎用橡膠助劑。非輪胎用橡膠助劑主要產品有促進劑ZDEC，ZDBC，ZMBT，ZBEC等。

（9）其他企業。主要有日本大內新興化工株式會社、日本三新化學株式會社、美國阿克羅希姆公司、德國Konson化學公司、法國MLPC國際公司等。主要產品為非輪胎用促進劑等，品種單一、產量較小。

3 非輪胎用橡膠助劑市場需求

非輪胎用橡膠助劑市場與非輪胎橡膠制品產業發展和市場需求休戚相關。非輪胎橡膠制品可進一步細分為輸送帶、膠管、汽車零部件、建筑用橡膠制品和醫用橡膠制品等。近年來非輪胎橡膠制品行業整體發展呈現研發力度增大、新品迭出、產業集中度不斷提高的趨勢，與輪胎行業相比展現出更強的活力和前景。

我國橡膠下游產品的耗膠量占比情況見圖1。

圖1 我國橡膠下游產品的耗膠量占比情況

統計數據顯示，2022年我國橡膠總消耗量約為1 570萬t，其中非輪胎橡膠制品的耗膠量約為735萬t，在橡膠總消耗量中的占比為47%，輪胎的耗膠量占比為53%。目前輪胎產能過剩，50%左右產量依賴出口，預計未來5年我國輪胎耗膠量將保持年均1%～2%的低速增長；非輪胎橡膠制品由于研發力度持續增大，新品迭出，應用場景和領域不斷拓展，產量和品種持續增加，預計未來5年我國非輪胎橡膠制品的耗膠量將保持年均7.5%～8%的速度增長，耗膠量有望超過輪胎行業[3-4]，非輪胎用橡膠助劑需求也將保持較快增長態勢。

我國已成為全球最大的重型輸送帶生產國，重型輸送帶正朝著高性能、環保、長壽命方向發展。橡膠管帶應用領域與國民經濟命脈產業深度融合，目前我國擁有300余家橡膠管帶生產企業。

我國作為全球最大的汽車生產和消費國，汽車行業的發展驅動橡塑配件市場快速發展，精細化、高純化是車用橡塑配件的發展方向。

橡膠制品在建筑行業的重要性愈加凸顯，除防水、密封、抗震、隔音等功能型橡膠制品外，建筑隔震行業為傳統橡膠制品市場帶來新增量。

醫用乳膠制品是醫用橡膠制品中的最大消費品，全球疫情頻發和人們良好生活習慣的養成帶動國內外乳膠手套需求量持續上升。

此外，航空航天、大飛機、軌道交通、遠洋與海上作業、核電新能源等領域對高性能橡膠制品的需求量也呈現快速增長勢頭。

非輪胎橡膠制品由于硫化工藝和硫化體系與輪胎不同，因此非輪胎用促進劑與輪胎用促進劑差別較大，而非輪胎用防老劑和加工助劑中的部分品種也可在輪胎中使用，因此分析非輪胎用促進劑的市場需求更具有現實意義。

2022年全球非輪胎用促進劑產能約為20萬t，總產量約為17.5萬t，其中國內產量約為12.5萬t，在全球非輪胎用促進劑總產量中的占比約為72%。預計未來5年全球非輪胎用促進劑需求量將保持較快速度增長，到2027年將達到25.5萬t，國內非輪胎用促進劑需求量（含出口量）將達到19.3萬t，在全球非輪胎用促進劑總產量中的占比將進一步提升。但是非輪胎用促進劑現有產能無法滿足未來市場需求，發展潛力較大，隨著龍頭企業新擴建裝置計劃的設施，未來非輪胎用促進劑產能集中度將進一步提升。

硫化劑、防老劑和加工助劑等的需求也將隨著橡膠制品產量增長而有所增加，未來其市場需求缺口不是源自產能，更多的是高性能和多功能化新品種。

4 非輪胎用橡膠助劑產業發展趨勢

非輪胎橡膠制品領域研究和應用持續活躍，帶動非輪胎用橡膠助劑產業邁向綠色化、多功能化、高性能個性化和生產集中化。

4.1 環保硫化體系推動品種綠色化

眾所周知，在橡膠硫化過程中由仲胺為基礎合成的促進劑分解后產生仲胺并與空氣和配合劑的氮氧化物反應生成有害物質亞硝胺，其毒性問題成為全球促進劑領域關注的熱點[5]。非輪胎用促進劑主要集中在秋蘭姆類和二硫代氨基甲酸鹽類，傳統秋蘭姆類促進劑DPTT，TMTM，TMTD，TETD，TBTD將逐漸被不產生有害亞硝胺的環保型促進劑TIBTD，TBzTD，DDTS，TE等替代，其中促進劑TBzTD將成為主流品種。鶴壁元昊新材料集團股份有限公司在研合成技術的促進劑四（2-乙基己基）二硫化秋蘭姆（TOT-N）[6]由于相對分子質量大、熔點高、難以分解而成為極具發展潛力的非輪胎用秋蘭姆類促進劑品種之一。

以促進劑ZDMC等為代表的傳統二硫代氨基甲酸鹽類產品將逐漸被不產生有害亞硝胺的ZBEC，ZEPC，ZDIBC，MC，UH-301等環保型二硫代氨基甲酸鹽類促進劑替代。

常用的硫化劑DTDM是以仲胺為基礎的硫黃給予體交聯體系助劑，盡管其具有抗硫化返原特性和耐氧化性能好等特點，但是其易產生有害亞硝胺，目前多采用二烷基二硫代磷酸鋅（ZDTP）和多功能助劑N，N′-間苯撐雙馬來酰亞胺（PDM）替代。鶴壁元昊新材料集團股份有限公司等企業在建的二硫化二己內酰胺（DTDC）和甲基丙烯酸鋅（ZDMA）展現出良好的應用前景。同時改善抗硫化返原性能及耐疲勞性能的六亞甲基-雙-硫代硫酸鹽（Duralink HTS）和1，3-（檸康馬來酰亞胺甲基）苯（Perkalink900）值得高度關注。

硫脲類促進劑也需要根據橡膠制品所用的膠種和硫化體系而變化，采用3，4，5，6-四氫-2-嘧啶硫醇（PUR）替代常用硫脲類促進劑ETU（NA-22），DETU，DBTU等品種。由川口化學工業株式會社開發的硫脲類促進劑三甲基硫脲（TMU）在解決氯丁橡膠制品壓縮永久變形問題方面具有優勢。

4.2 下游產業加工需求推動產品多功能化

隨著非輪胎橡膠制品新品種、新加工方式和應用范圍拓展，再加上非輪胎橡膠制品企業整體規模偏小、產品多樣化，對具有多種功能協同的橡膠助劑需求越來越多[7]，多功能化成為橡膠助劑的重要發展趨勢之一。

行業內多采用復合和官能團“集成”等方式實現橡膠助劑多功能化。

不同品種的橡膠助劑復合復配是最常見的多功能化實現途徑，其中各種組分之間的協同機理的研究和協效組分的開發將是未來橡膠助劑復合化技術發展的關鍵。

國外在橡膠助劑結構中引入不同官能團的研究和應用較早，主要集中在抗氧化、防老化助劑等領域，如日本窒素公司在偶聯劑結構中引入防老化基團，產品表現出偶聯與防老化的雙重功效；瑞士汽巴精化公司設計出含硫的酚類抗氧劑，其同時表現出酚類主抗氧劑和硫類輔助抗氧劑的功效，顯示出分子內協同效應。

近年來國內非輪胎用橡膠助劑行業也加快了多功能化產品的開發和生產，如促進劑PDM，ZDA和ZDMA，其中促進劑PDM在橡膠加工中既可作為硫化劑，也可作為過氧化物體系助硫化劑，還可以作為防焦劑和增粘劑；促進劑ZDA和ZDMA兼具過氧化物和硫黃這兩種硫化劑的優點，且能明顯提高橡膠制品的耐熱老化性能。

華南理工大學朱立新等[8]開發的4-甲基-哌啶基二硫代氨基甲酸巰基苯咪唑硒不僅可以替代其他二硫代氨基甲酸鹽類促進劑，還能夠顯著提高橡膠材料的耐熱氧老化性能。

青島科技大學王盛等[9]通過硅烷偶聯劑KH560將芳香二胺接枝到木質素[10]表面進行功能性修飾，制備的木質素基多功能橡膠助劑能夠提高材料的耐熱氧老化功能，又能顯著改善填料分散性等。

多功能化成為非輪胎用橡膠助劑發展趨勢之一，這對于規模大、品種多和研發實力強的龍頭企業有利，因為擁有復配型橡膠助劑中多種產品生產能力的企業才具有一定的產品組合優勢，一方面可提升客戶采購的便利度，另一方面可鞏固與客戶的穩定合作關系。

4.3 成熟產業發展轉型推動產品個性專用化

經過多年快速發展，非輪胎橡膠制品及其配套橡膠助劑產業步入成熟期和轉型期新階段，新階段必須要有新的理念和思維，不能再沿用傳統的標準化、規?；?、同質化的慣性思維。隨著非輪胎橡膠制品需求增加和應用領域拓展，非輪胎用橡膠助劑需求將呈現差異化、高端化、多樣化和定制化的特點，產業發展將實現“訂單經濟”向“定制經濟”的轉型。

目前非輪胎橡膠制品的應用范圍越來越廣泛，由于每個客戶需求不同，制品加工和定制要求也不同，傳統生產方式已經不能滿足這些需求，而非標定做橡膠制品成為新趨勢。與之配套的非輪胎用橡膠助劑產業也必須樹立高端化、個性化、多樣化和定制化發展理念。

非輪胎用橡膠助劑行業應重點關注以下幾個方面：一是與人類安全和健康相關的制品，如醫療、健康、食品包裝材料行業用制品對綠色化助劑的需求；二是與雙碳戰略和綠色可持續發展相關的制品，開發滿足生物基橡膠、彈性體及可降解橡膠材料加工所需的助劑產品；三是極度苛刻環境下的高性能、高穩定性先進制品，如航空航天、遠洋與海上作業、核電等領域耐高溫、耐化學品、耐極寒橡膠制品所需的高性能、高穩定性橡膠助劑產品。

4.4 優勝劣汰導致產業集中度不斷提升

經過20多年高速發展，我國非輪胎橡膠制品行業呈現出產業集中度不斷提升、研發投入持續增加、應用領域不斷拓展的態勢。我國非輪胎用橡膠助劑產業集中度也將隨之得到進一步提升。分析原因如下。

（1）近年來國家對于化工行業和企業管理越來越嚴格，通過嚴苛的安全環保法規標準倒逼企業轉型升級，生產全流程自動化、安全風險管控系列信息化、環保設施和排放的高標準化、化工企業入園化、節能低碳綠色化等都需要大量甚至相對巨額資金的投入，一些規模小、品種單一的中小型企業無法承受，即便其投入資金，單位分攤成本急劇上升，同樣導致企業市場競爭力的衰退。

（2）研發創新能力是企業最重要的核心競爭力，也是企業發展的永恒動力，我國大部分非輪胎用橡膠助劑企業規模小、品種落后、研發平臺缺失，一般是跟隨大企業生產一些沒有自主知識產權和核心競爭力的產品，經營狀況不佳，同時又缺少研發的投入，最終企業運營進入惡性循環狀態。

（3）近年來我國非輪胎橡膠制品產業集中度不斷提升，規模化企業數量越來越多，所需橡膠助劑直接向大型橡膠助劑生產企業采購，這進一步壓縮了中小型非輪胎用橡膠助劑生產企業的市場空間。

（4）發達國家和地區的橡膠助劑生產企業持續兼并重組，不斷剝離自己的非主流業務，進一步強化核心競爭力，目前國外特殊或專用化學品企業的產品中非輪胎用橡膠助劑一般占比較小，業務將進一步萎縮，這將給我國非輪胎用橡膠助劑龍頭企業騰出更多的國外市場。

目前我國非輪胎用橡膠助劑行業正步入大浪淘沙、優勝劣汰的非常時期，國內外一些品種單一落后、規模較小、安全環保壓力大的企業將被淘汰出局，產業集中度將會得到進一步提升，有利于現有龍頭企業進一步做精、做大、做強。