SIS热塑性弹性体

1产品简介

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SIS）热塑性弹性体属苯乙烯热塑性弹性体类，有线型结构（SIS）和星型结构[（SI）n R]之分，星型（SI）n R的形态结构比线型SIS更加规整。SIS和[（SI）n R]的平均分子量分别为15万～30万和15万～40万。与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）类似，SIS也显示出两个玻璃化温度，聚异戊二烯段（I）Tg1和聚苯乙烯段（S）Tg2。（SI）n R的粘结性能如初粘性、持粘性、剥离强度等都优于线型SIS。SIS具体性能指标见表6-3。

表 6-3SIS性能指标

2用途

由于SIS具有优异的波纹密封性和高温保持力，所以通常用于与SBS或其他材料配制胶粘剂，主要是制备热熔压敏胶和热熔胶，用于医疗、电绝缘、包装、保护和掩蔽、标志、粘接固定以及复合袋的层间粘合等。热熔压敏胶不含溶剂，无公害，能耗小，生产设备紧凑，粘接范围广，近年来SIS在粘合剂领域的发展速度已超过SBS。

市场现状及发展趋势

1生产及消费现状

（1）全球

目前世界上主要有8家SIS生产企业，分布在北美、西欧和亚洲，其中美国Kraton聚合物公司是世界最大的丁苯热塑性弹性体（SBC）生产商，也是最大的SIS生产商，在美国、巴西、法国、德国、日本拥有生产装置，这些装置同时生产SBS、SIS及其氢化产品，合计产能约44.5万吨/年，约占世界总产能的43.8%；中国台湾的台橡公司于2010年底收购了美国Dexco公司，SBS/SIS总产能达11万吨/年，此外，预计2013年该公司位于中国台湾和中国南通的新建SBS/SIS装置将陆续投产，届时该公司的SBS/SIS产能将达到14.5万吨/年。

2010年世界SIS主要生产企业见表6-4。

表 6-4

2010年世界 SIS主要生产企业

单位：万t/a

2010年之后保持10%以上的速度增长。目前世界SIS消费量约21万吨，其中，美国是世界最大的SIS消费国，其消费约占总消费量的45%，西欧约占18.5%，日本约占7%，中国约占25.9%，其他国家和地区占3.6%。目前，世界SIS主要用于粘合剂生产，在沥青改性领域用量极少，不到其总量的1%。

预计未来几年美国SIS消费量年均增速约4%；西欧地区SIS消费

量年均增速约3%；中国SIS消费量年均增速约16%。因此，2011～2015年世界SIS消费量年均增速在5.5%左右，2015年世界SIS总消费量约25～30万吨。

（2）中国

2011年之前，我国大陆地区只有中国石化巴陵石化一家企业生产SIS产品，产能为6万吨/年。2011年，宁波科元塑胶有限公司及宁波欧瑞特聚合物有限公司的两套产能分别为7万吨/年和3万吨/年的SBS/SIS装置投产，但当年SIS产量很少。2011年，我国SIS产量约3万吨左右。

SIS热塑性弹性体可用来制造粘合剂、涂料、塑料改性剂等。目前，我国SIS主要用于热熔胶和热熔压敏胶的生产，热熔压敏胶广泛用于包装、汽车、电子、建筑、医疗、卫生以及航空航天等领域。据胶粘剂工业协会统计，“十一五”期间，热熔胶是我国销量增长最快的胶粘剂品种之一，年均增长率约14%，这主要是因为特种压敏胶需求量大幅攀升的结果。

2003年我国SIS热塑性弹性体消费量约1.5万吨，2005年时达到2.5万吨，“十一五”期间我国SIS消费量以14%左右的速度快速增长，2009年由于受金融危机影响，增速放缓，2010年在国内经济回暖的拉动下消费量快速反弹，SIS消费量达到4.8万吨，2011年达到5.6万吨，同比增长16.7%。

根据我国胶粘剂行业“十二五”规划发展纲要，“十二五”期间我国合成橡胶基热熔型胶粘剂产量年均增长率将达到15%。因此，预计未来5年，我国SIS热塑性弹性体需求量年均增速达到16%，2015年SIS需求量约10万吨以上，我国将成为世界第一大SIS消费国。

国内进出口情况

多年来，我国一直是SIS热塑性弹性体的净进口国。2009年由于受金融危机影响，国内热熔胶市场需求大幅回落，国内SIS产品有近5000吨出口，其他年份出口量很少。

预计随着2013年新建SIS装置的陆续投产，我国SIS净进口量有所回落。

国内供需平衡分析

尽管我国SIS产能不断提升，但由于原料异戊二烯的供应不足，导致SIS产量缓慢增长。2006年以来，我国SIS年净进口量在1.8万～3.1万吨之间，约占总消费量的50%～70%，我国SIS自给率一直在50%以下，但呈现逐年走高的趋势。预计随着2013年新建SIS装置的陆续投产，我国SIS进口量将有所下降，市场缺口将在4万吨以下。

产品建设方案和建设规模

1建设规模

本项目建设规模为年产3万吨SIS。

2产品方案

本项目产品方案包括：3万吨/年SIS，根据市场需求情况及时调整产品型号的生产比例。

3主要原材料

SIS主要生产原料为苯乙烯、异戊二烯。

4工艺技术路线介绍及技术来源

（一）工艺技术路线

目前SIS的生产方法主要有单锂引发剂的三步加料工艺和偶联工艺。其中，三步加料工艺是由Shell化学公司于上世纪60年代开发成功，而同期Phillips石油公司亦研制成功了偶联工艺。目前，世界各公司SIS生产工艺均是在Shell化学公司和Phillips石油公司工艺基础上改进而成。

（1）三步加料工艺

三步加料工艺采用单官能团引发剂，以环己烷为溶剂，首先引发剂与苯乙烯单体的一个分子起反应，即引发反应。然后，这种产物与苯乙烯进行增长反应。当加入异戊二烯后，（PS）nLi能进一步引发聚合反应。最后，加入苯乙烯后即可得到SIS。这步反应较困难，易造成两嵌段物PSI的生成，通常采用提高反应温度或添加少量溶剂或增加苯乙烯量来解决。

三步加料工艺具体工艺流程如下：

1.将溶剂和苯乙烯加入聚合釜中，在引发剂和活化剂的存在下，于45~55℃引发第一嵌段聚合反应，控制反应温度在50～80℃，反应时间为20~30min。

2.第一嵌段聚合完成后，将异戊二烯单体加入聚合釜中，在40~60℃下引发第二嵌段的聚合，引发时间5～20min，然后控制反应温度在70～120℃，反应时间30～45min。

3.第二嵌段聚合完成后，向聚合釜中加入活化剂四氢呋喃，其加入量与引发剂加入量的物质的量比为1.0～2.0，并控制引发温度不低于70℃，加入苯乙烯单体，进行第三嵌段聚合，控制反应时间20～25min即可出料。

三步工艺合成的SIS分子量分布窄，同时由于加料次数多，易带入杂质而生成两嵌段物从而明显降低SIS性能。

（2）偶联工艺

偶联工艺中，前两步聚合与三步法相同，最后一步是加入双官能团或多官能团偶联剂。采用多官能团偶联剂则可得到星型嵌段共聚物，但是，由于聚异戊二烯段的位阻效应，使得共聚物的偶联度和偶合效率均较低，PSI两嵌段物含量高，影响产品性能。

偶联工艺具体工艺流程如下：

①将溶剂和苯乙烯加入聚合釜中，在引发剂和活化剂的存在下，于45～55℃引发第一嵌段聚合反应，控制反应温度在50～80℃，反应时间为20～30min。

②第一嵌段聚合完成后，将异戊二烯单体加入聚合釜中，在40～60℃下引发第二嵌段聚合，引发时间5～20min，然后控制反应温度在70～120℃，反应时间30～45min。

③第二嵌段聚合完成后加入偶联剂SiCl4进行偶合，加入偶联剂的总摩尔数为引发剂摩尔数的0.25～0.30倍，偶联剂分两次加入，第一次加入总量的70%，10min后，第二次加入剩余量，偶合反应20～25 min后即完成。

（二）技术来源

目前全球SIS主要供应商包括Kraton、巴陵石化、日本瑞翁、台

橡等，这些公司也是重点招商对象。从技术来源的角度来看，由于Shell公司和Phillips公司专利相继过期，因此各大企业纷纷在此基础上开发新技术新工艺。技术来源较多。

5投资效益分析

本项目总投资为42000万元，年均利润总额为12180万元，投资利税率35.1%，投资利润率达21.8%。

表 6-5年产 3万吨 SIS项目经济效益分析