2021年底,，中國(guó)工信部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）》,，自2022年1月1日起施行。其中,，在先進(jìn)化工材料類別下,，特種橡膠及其他高分子材料中,，新增氫化丁腈橡膠（HNBR）產(chǎn)品,。HNBR是由丁腈橡膠（NBR）經(jīng)加氫處理而得到的一種高度飽和的特種彈性體。與NBR相比,，HNBR分子結(jié)構(gòu)中含少量或不含碳碳雙鍵,，在保持NBR耐油、耐磨等性能的同時(shí),，還具備更優(yōu)異的耐熱,、耐氧化、耐臭氧,、耐輻射,、耐化學(xué)品等性能，是一種綜合性能優(yōu)異的特種橡膠,。

一,、 國(guó)內(nèi)HNBR市場(chǎng)尚屬發(fā)展起步階段

2021年國(guó)內(nèi)HNBR產(chǎn)能為5000噸/年，主要有兩家生產(chǎn)企業(yè),，分別為浙江贊昇新材料有限公司和山東道恩特種彈性體材料有限公司,。浙江贊昇產(chǎn)能為2000噸/年，于2015年投產(chǎn),；山東道恩產(chǎn)能為3000噸/年,，于2019年投產(chǎn)，目前暫未有其他企業(yè)新建擴(kuò)建信息,。2021年國(guó)內(nèi)兩家企業(yè)總產(chǎn)量約為2000噸,，整體開工率僅為40%。

國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)主要為德國(guó)朗盛和日本瑞翁,，其中德國(guó)朗盛總產(chǎn)能為10,000噸/年,，分兩家工廠生產(chǎn)HNBR,，一家位于德國(guó)的勒沃庫(kù)森，另一家位于美國(guó)的德克薩斯州,；日本瑞翁總產(chǎn)能為9,500噸/年,，分三家工廠生產(chǎn)HNBR，兩家分別位于日本的高岡市和川崎市,，另外一家位于美國(guó)的德克薩斯州,。2021年國(guó)內(nèi)從上述兩家企業(yè)共進(jìn)口HNBR在1000噸左右，國(guó)內(nèi)企業(yè)幾乎沒(méi)有出口,。

表1 2021年全球氫化丁腈橡主要生產(chǎn)企業(yè)

2021年中國(guó)HNBR消費(fèi)量約3000噸,，主要用于生產(chǎn)密封墊片和同步帶等產(chǎn)品。其中,，密封墊片行業(yè)消費(fèi)約2100噸,，不僅用于汽車行業(yè)，也用于油田開采及航空航天等領(lǐng)域,。目前市場(chǎng)主流牌號(hào)為贊昇的ZN35156,、ZN35158、ZN35256,、ZN35258,，瑞翁的Zetpol 1020、2010,、2020以及朗盛的Therban A3406,、A3907、B3629等,；同步帶行業(yè)消費(fèi)約700噸,，主要用于汽車行業(yè)，目前市場(chǎng)主流牌號(hào)為贊昇的ZN35153,，瑞翁的Zetpol 2020L,，朗盛的Therban C3446。

圖1 2021年氫化丁腈橡膠下游產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)

從終端下游來(lái)看,，HNBR制品主要應(yīng)用在汽車制造,、油田開采及航空航天等領(lǐng)域。其中,，汽車制造行業(yè)是最大的終端領(lǐng)域,，2021年HNBR需求約1700噸，占比為56.7%,，廣泛應(yīng)用于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)油封,、燃油噴射系統(tǒng)密封件、同步帶以及轉(zhuǎn)向油管等,；其次為油田開采行業(yè),，2021年HNBR需求約900噸,，占比為30.0%。油田行業(yè)的橡膠制品需要具備更高的耐油性能,，同時(shí)要經(jīng)受住鉆探出的泥漿和其他腐蝕物質(zhì)的物理,、化學(xué)破壞，HNBR可滿足所需要求,，可用于制作封隔器膠筒,、螺旋泵定子和防噴器等；航空航天行業(yè)占比為4.0%,，2021年HNBR需求約120噸,，主要用于航空航天用密封件；其他行業(yè)主要包括軍事工業(yè),、空調(diào),、印刷領(lǐng)域占比為9.3%，2021年HNBR需求約280噸,，主要用于坦克履帶襯墊,、核工業(yè)用各種橡膠密封件、空調(diào)密封制品,、印刷和紡織用膠輥等,。

圖2 2021年氫化丁腈橡膠終端領(lǐng)域消費(fèi)結(jié)構(gòu)

當(dāng)前HNBR市場(chǎng)整體規(guī)模較小，預(yù)期至2025年供需兩端并不會(huì)有大幅的提升,，仍然維持現(xiàn)有規(guī)模。隨著汽車制造行業(yè)增速放緩,，未來(lái)對(duì)HNBR需求增速將有所降低,。由于中國(guó)油田開發(fā)的不斷深入，HNBR相關(guān)制品受到更多的關(guān)注和應(yīng)用,，故油田開發(fā)行業(yè)中HNBR需求增速將加快,。總的來(lái)說(shuō),，汽車制造和油田開發(fā)領(lǐng)域仍將是中國(guó)HNBR的主要應(yīng)用終端,，而作為國(guó)家戰(zhàn)略物資，新的需求增長(zhǎng)點(diǎn)將來(lái)自航空航天和軍事工業(yè)領(lǐng)域,。雖然國(guó)產(chǎn)HNBR已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，但產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法滿足特定領(lǐng)域需求,，在面對(duì)國(guó)外產(chǎn)品高昂的價(jià)格下,，國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用發(fā)展，仍需要一定時(shí)日,。

二,、 HNBR具有良好的替代性

（1）HNBR與丁腈橡膠

NBR實(shí)際應(yīng)用超過(guò)120℃時(shí),，主鏈即丁二烯鏈上的雙鍵受到氧的攻擊，發(fā)生斷鍵,，使NBR過(guò)早失去了高彈性能及應(yīng)用功能,。HNBR相比于NBR具有更好的耐熱性，更高的拉伸強(qiáng)度,，耐低溫可達(dá)到-50℃,。例如在汽車部件產(chǎn)品的應(yīng)用上，常規(guī)NBR的使用溫度為100℃,，特殊配方的NBR可以在150℃下使用,，但長(zhǎng)期在酸性汽油和150℃的高溫環(huán)境中，其耐臭氧,、耐輻射性能較差,，已經(jīng)滿足不了車輛對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封要求，而HNBR常規(guī)使用溫度即可達(dá)到150℃,，且拉伸強(qiáng)度,、耐老化性能更為優(yōu)異，故以往使用NBR生產(chǎn)的齒輪箱密封,、減震器油封及動(dòng)力轉(zhuǎn)向油封都逐漸改用HNBR,。

（2）HNBR與氟橡膠

由于環(huán)境保護(hù)的需要，汽車燃油中常含有多種添加劑,，例如甲醇,、乙醇、甲基叔丁基醚,、胺緩蝕劑,、抗磨劑等，從而對(duì)與燃油接觸的橡膠部件提出了更高的要求,。HNBR與氟橡膠均具有優(yōu)良的耐燃料油性能,、耐腐蝕性介質(zhì)性能和較低的介質(zhì)透過(guò)性。與氟橡膠相比,，HNBR具有更高的拉伸強(qiáng)度,、更優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性介質(zhì)性能及更強(qiáng)的耐寒性能。例如在汽車制造領(lǐng)域的密封件等產(chǎn)品應(yīng)用上,，要求橡膠制品在-40℃~150℃的溫度范圍內(nèi)保持功能正常,，氟橡膠可在200~250℃下長(zhǎng)期工作，但氟橡膠隨含氟量的增加耐低溫性能劣化,，而HNBR的耐低溫可達(dá)到-50℃,，耐高溫性為150℃，可以滿足上述要求,，并且當(dāng)選用丙烯腈含量為43%左右的HNBR牌號(hào)時(shí),，可以使耐燃料油性能和耐低溫性能達(dá)到很好的平衡,，綜合性能優(yōu)于氟橡膠。

（3）HNBR與氯丁橡膠

氯丁橡膠與HNBR一樣具有較好的耐油性能和較高的物理機(jī)械性能,，但用于制造動(dòng)態(tài)應(yīng)力場(chǎng)合的橡膠部件同步帶時(shí),，HNBR具有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是使用溫度較高和持續(xù)使用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)更是如此,。在動(dòng)態(tài)應(yīng)力作用下,，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間高溫老化后，HNBR仍具有很高的物理機(jī)械性能,，動(dòng)態(tài)永久變形小,，伸長(zhǎng)率和硬度變化小，而在相同的條件下,，氯丁橡膠往往已被破壞而失去使用價(jià)值,。例如在汽車同步帶產(chǎn)品應(yīng)用上，汽車同步帶原先使用綜合性能較好的氯丁橡膠,，但隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率不斷提升,，對(duì)同步帶產(chǎn)品耐熱性的要求超過(guò)120℃,，這種條件下氯丁橡膠同步帶已難以滿足要求。而HNBR擁有更優(yōu)良的耐高溫性能,，并可提高同步帶在高溫和動(dòng)態(tài)條件下的使用壽命,，故同步帶用橡膠由氯丁橡膠逐漸向HNBR發(fā)展。

三,、 當(dāng)前HNBR發(fā)展的制約因素

（1）技術(shù)門檻

國(guó)外德國(guó)朗盛和日本瑞翁早在上世紀(jì)70-80年代就開始了HNBR的自主研發(fā)工作,，并在80年代后成功推出產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)早在上世紀(jì)90年由北京化工大學(xué)聯(lián)合企業(yè)做過(guò)相關(guān)研究工作,，2015年浙江贊昇新材料有限公司則是依靠其母公司贊南科技（上海）有限公司開發(fā)的詹氏催化劑及催化加氫技術(shù)專利得以成功生產(chǎn)出HNBR，而山東道恩特種彈性體材料有限公司是與北京化工大學(xué)聯(lián)合研發(fā),，打破技術(shù)壁壘,，2019年投產(chǎn)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HNBR生產(chǎn)裝置。從投資規(guī)模上看,，浙江贊昇和山東道恩的裝置投資金額接近5000萬(wàn)元/千噸,，HNBR的合成工藝復(fù)雜且不易控制，溶劑消耗多,，且催化劑提純困難,，導(dǎo)致其市場(chǎng)價(jià)格非常高，幾乎為傳統(tǒng)橡膠的幾倍甚至十幾倍,，催化劑在HNBR的成本中占比可達(dá)85%,。綜合來(lái)看,，HNBR行業(yè)的技術(shù)門檻主要為生產(chǎn)技術(shù)的自主研發(fā)或是技術(shù)引進(jìn)的難度，特別是作為核心技術(shù)的催化劑配方,，并且在裝置建設(shè),、試運(yùn)行、工業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn)及客戶服務(wù)等方面,，均需要行業(yè)專家進(jìn)行技術(shù)支持,。

（2）應(yīng)用壁壘

HNBR產(chǎn)品的主要終端為汽車制造、油田開采,、航空航天及軍事工業(yè)等領(lǐng)域,。在汽車制造領(lǐng)域，德系,、日系汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)由于合同規(guī)定或產(chǎn)品的質(zhì)量要求,，只能使用德國(guó)朗盛、日本瑞翁的HNBR產(chǎn)品,，國(guó)產(chǎn)HNBR產(chǎn)品難以進(jìn)入,。在航空航天、軍事工業(yè)領(lǐng)域,，由于特殊行業(yè)對(duì)HNBR的性能指標(biāo)及穩(wěn)定性要求更高,，需要新進(jìn)入的HNBR產(chǎn)品在民用市場(chǎng)上穩(wěn)定銷售一段時(shí)期后，才能獲得進(jìn)入上述行業(yè)的資格,，進(jìn)入門檻相對(duì)較高,。同時(shí)，HNBR作為高性能特種橡膠,，價(jià)格遠(yuǎn)高于普通的特種橡膠,，在很多應(yīng)用領(lǐng)域考慮到經(jīng)濟(jì)性，并不一定完全采用HNBR,，僅在客戶指定的情況下才會(huì)使用,，因此HNBR的生產(chǎn)主要依賴于下游客戶的需求，一般按照訂單生產(chǎn),。