Низкомолекулярный полиизобутилен (PIB): производственно-экономическое назначение, анализ рынка

Полимеры – это макромолекулы, состоящие из многих повторяющихся молекулярных единиц, называемых мономерами. Они могут быть естественного или синтетического происхождения, их свойства разнообразны и зависят от структуры и состава мономеров.

Полимеры имеют огромное экономическое значение в жизни общества и производства. Они используются в производстве многих предметов нашей жизни, таких как пластиковые бутылки, упаковочные материалы, автомобильные детали, мебель и т. д. Благодаря своей легкости, прочности, устойчивости к воздействию внешней среды и другим свойствам, они упрощают и удешевляют производство, делают продукты более доступными для потребителей.

Кроме того, полимеры имеют большое значение в медицине и фармацевтике. Например, медицинские биополимеры используются для создания имплантатов, костных заместителей, а также для создания прочных и герметичных материалов для хранения крови и медицинских препаратов.

Развитие полимерной промышленности является важным фактором экономического роста многих стран. Данный сектор промышленности создает рабочие места, генерирует высокую добавленную стоимость и является важным источником экспорта. Например, согласно отчету Международной ассоциации полимерной промышленности (IAP), в 2021 году мировой рынок полимеров составил более 600 миллиардов долларов США.

Таким образом, полимеры являются важным элементом современной экономики и обеспечивают производство многих предметов нашей жизни. Одним из таких полимеров является полиизобутилен (PIB), имеющий большое производственно-экономическое значение на рынке.

Материалы и методы

Полиизобутилен (PIB) – это полимер, получаемый из изобутилена. Он имеет хорошие физические и химические свойства, такие как высокая устойчивость к коррозии, герметичность, стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей и других внешних факторов.

PIBSA представляет собой продукт сук-цинирования низкомолекулярного полиизобутилена с молекулярной массой от 400 до 2500, обычно в присутствии малого количества металлического катализатора. PIBSA имеет основный функциональный фрагмент – сукцининовый ангидрид, который является ключевым элементом в его свойствах и применениях.

Существует два основных вида полиизобутилена: высокомолекулярный полиизобутилен (HM-PIB) и низкомолекулярный полиизобутилен (LM-PIB).

Высокомолекулярный полиизобутилен обладает высокой вязкостью, что делает его идеальным для использования в качестве добавок в моторное масло и другие жидкости, чтобы улучшить их вязкость и снизить износ.

Низкомолекулярный полиизобутилен, как уже упоминалось ранее, имеет хорошие физические и химические свойства, такие как устойчивость к коррозии, герметичность и стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей. Это делает его идеальным для использования в различных отраслях промышленности, таких как производство ленточных конвейеров, уплотнительных материалов, клеев, герметиков, эмульгаторов и многих других.

Таким образом, полиизобутилен является универсальным полимером, который может использоваться в различных отраслях промышленности благодаря своим хорошим физическим и химическим свойствам.

Низкомолекулярный полиизобутилен – это полимер, получаемый путем полимеризации изобутилена. PIB обладает рядом уникальных свойств, которые делают его одним из наиболее востребованных материалов в сфере производства. Он обладает отличной химической устойчивостью, защищает от воздействия кислорода и ультрафиолетовых лучей, а также обладает высокой эластичностью и прочностью.

Одним из основных применений PIB является производство клеев. Благодаря своей химической устойчивости и адгезионным свойствам, PIB используется в качестве основного компонента в различных клеевых составах. Кроме того, PIB используется в производстве герметиков, масел, смазок, эмульгаторов и других продуктов.

PIB также широко используется в производстве эластомеров, которые находят применение в автомобильной, аэрокосмической и нефтегазовой промышленности. Эластомеры, содержащие PIB, обладают высокой эластичностью и устойчивостью к различным видам воздействий, таким как высокая температура, нефтепродукты и другие химические вещества.

Таким образом, низкомолекулярный полиизобутилен является важным компонентом в производстве клеев, герметиков, эластомеров и других продуктов, используемых в различных отраслях промышленности. Благодаря своим уникальным свойствам, PIB позволяет создавать продукты высокого качества и увеличивать их срок службы.

Производство PIBSA осуществляется путем прямого сукцинирования низкомолекулярного полиизобутилена с использованием реакционных условий, оптимизированных для получения желаемого продукта. Катализаторы и условия реакции могут варьироваться в зависимости от требуемых свойств и применений PIBSA.

Основное промышленное назначение:

PIBSA является многофункциональным продуктом, который может использоваться в различных областях промышленности. Некоторые из основных применений PIBSA включают:

• 1.    Диспергатор и диспергирующий агент: PIBSA обладает высокой аффинностью к минеральным и органическим наполнителям, что делает его эффективным диспергатором в различных композиционных материалах, таких как каучуковые смеси, лаки, краски и пластификаторы.

• 2.    Эмульгатор и стабилизатор: PIBSA может быть использован в производстве эмульсионных полимеров и смазочных материалов. Он обладает эмульгирующей способностью и может стабилизировать эмульсии, улучшая их структуру и стабильность.

• 3.    Подтверждающий и модифицирующий агент: PIBSA может использоваться для повышения свойств некоторых материалов, таких как прокладочные материалы, например, для улучшения их влагостойкости, адгезии и старения.

• 4.    Помогающий в расконсервации: PIBSA является эффективным ингибитором коррозии и может использоваться для защиты оборудования и материалов от окисления и деградации.

Преимущества использования PIBSA:

– улучшение диспергирования и стабильности в композиционных материалах.

– повышение адгезии и стойкости к воздействию окружающей среды.

– защита от коррозии и окисления.

– расширение функциональности и спектра применения основного полимера PIB.

Полиизобутилен сукцининовый ангидрид (PIBSA) играет важную роль в горнодобывающей промышленности в современном мире. Его применение связано с его химическими и физическими свойствами, которые делают его ценным инструментом в различных процессах горнодобывающей промышленности.

Одним из основных применений PIBSA в этой сфере является его использование как компонента, обеспечивающего стабильность и стойкость эмульсии, для производства поверхностно-активных веществ (эмульгаторов), применяющихся для изготовления промышленных взрывчатых веществ эмульсионного типа, которые необходимы для добычи больших запасов минерального сырья, добываемых взрывным способом.

Так же PIBSA используется в процессе флотации.

Флотация – это процесс разделения руды и нежелательных примесей с помощью воздушных пузырьков. PIBSA применяется в качестве флотационного реагента и поверхностно-активного вещества в этом процессе. Он образует пленку на поверхности руды и примесей, что улучшает их способность привлекать воздушные пузырьки. Это помогает отделять ценные минералы от нежелательных примесей и повышает эффективность флотационного процесса.

PIBSA также может использоваться в качестве моющего средства для очистки оборудования и трубопроводов в горнодобывающей промышленности. Он обладает эмульгирующими свойствами, что позволяет эффективно удалять загрязнения, такие как масла, грязь и другие органические вещества. Это особенно важно для обслуживания и поддержания работоспособности оборудования в условиях высокой интенсивности эксплуатации и разнообразных составов горнодобывающей среды.

Еще одним применением PIBSA является его использование в качестве антипенанта. В процессе горнодобычи могут возникать пены, которые могут затруднить работу оборудования и ухудшить качество продукции. PIBSA эффективно препятствует образованию пен и помогает поддерживать стабильность и эффективность процессов горнодобывающей промышленности.

Обсуждение

Полиизобутилен сукцининовый ангидрид (PIBSA) играет значительную роль в горнодобывающей промышленности в современном мире. Его химические и физические свойства делают его ценным инструментом в процессах добычи больших запасов минерального сырья, добываемого взрывным способом, флотации, очистки оборудования и поддержания эффективности процессов горнодобывающей промышленности.

Сырьевая составляющая мирового рынка полиизобутилена (PIB) включает в себя несколько ключевых компонентов, которые обеспечивают производство и поставку этого полимера на мировом уровне.

Одним из основных сырьевых материалов для производства PIB является изобутилен (IB), который представляет собой газообразное вещество, получаемое в результате деструкции нефти или газа. Он также может быть получен в ходе процессов нефтепереработки, таких как каталитический крекинг. Изобутилен является основным строительным блоком для синтеза полиизобутилена.

Другим важным компонентом в производстве PIB является катализатор. Катализаторы используются для стимулирования химической реакции полимеризации изобутилена, которая приводит к формированию длинной цепи полимера PIB. Катализаторы могут включать в себя различные металлы или соединения, такие как алюминий, титан или цирконий, которые способны активировать процесс полимеризации.

Однако необходимо отметить, что производство PIB также требует использования дополнительных добавок и стабилизаторов, которые обеспечивают желаемые свойства и качество полимера. Эти добавки могут включать в себя антиоксиданты, анти-прожигатели, антикоррозионные добавки и другие химические соединения, которые улучшают производственные процессы и функциональные характеристики PIB.

Важно отметить, что мировой рынок полиизобутилена сильно зависит от доступности и стабильности поставок сырьевых материалов. Периодические изменения в нефтяной и газовой промышленности, а также влияние геополитической ситуации, могут оказывать влияние на цены и поставки сырья, что влияет на мировой рынок PIB.

В целом, сырьевая составляющая мирового рынка полиизобутилена играет ключевую роль в обеспечении производства и поставки этого полимера. Источники изобутилена, катализаторы и другие добавки являются важными компонентами, которые обуславливают функциональность, качество и доступность PIB на мировом рынке.

На мировом рынке полиизобутилена (PIB) основными производителями являются следующие компании:

INEOS Oligomers: INEOS Oligomers является частью глобальной компании INEOS и является одним из крупнейших производителей полиизобутилена (PIB) на мировом рынке. Компания предлагает PIB-продукты под брендами PARALOID и INDOPOL, которые используются в различных отраслях, включая автомобильную, строительную, а также в производстве клеев, смазочных материалов и битумных модификаторов.

Lubrizol Corporation: Lubrizol Corporation является современным производителем полиизобутилена и предлагает широкий спектр продуктов под брендом Turboset. Они широко используются в прокладках трубопроводов, уплотнительных материалах, клеях, прокладках кабелей и других промышленных приложениях. Lubrizol Corporation специализируется на инновационных решениях и работает над разработкой новых градаций PIB с новыми свойствами и функ-циональностями.

Infineum International: Infineum International является глобальным производителем специальных химических добавок и смазочных материалов, включая полиизобутилен. Они предлагают различные градации PIB, которые применяются в автомобильной и промышленной отраслях, таких как уплотнения, клеи и присадки для моторных масел.

DAELIM: DAELIM – южнокорейская компания, производящая полиизобутилен. Они предлагают широкий ассортимент PIB-продуктов, которые применяются в различных областях, включая уплотнения, смазочные материалы, клеи и другие промышленные приложения.

Shandong Hongrui Petrochemical: Shandong Hongrui Petrochemical – китайская компания, специализирующаяся на производстве полимеров, включая полиизобутилен. Они предлагают различные градации PIB с различными характеристиками и применениями, включая уплотнения, клеи и смазочные материалы. Компания активно развивается и стремится удовлетворить растущий спрос на полиизобутилен на рынке Китая и за его пределами.

ExxonMobil Chemical: Компания Exxon Mobil Chemical является одним из лидирующих производителей полиизобутилена. Они предлагают широкий спектр PIB-продуктов, включая различные степени вязкости и функциональности, которые применяются во многих отраслях, таких как автомобильная, строительная и промышленная.

BASF SE: Компания BASF SE также является одним из крупнейших производителей полиизобутилена. Они предлагают продукты под брендом Oppanol, которые используются в прокладках трубопроводов, уплотнительных материалах, битумных модификаторах и других приложениях.

TPC Group: Компания TPC Group является ведущим производителем полиизобутилена в Северной Америке. Их продукт, брендированный под названием Raffinate, является широко используемым в прокладках трубопроводов, уплотнениях и других промышленных приложениях.

Chevron Phillips Chemical Company: Компания Chevron Phillips Chemical Company также производит полиизобутилен под брендом Marflex. Их продукты широко используются в различных областях, включая изоляцию электрических проводов и кабелей, уплотнительные и клеевые материалы.

Lanxess AG: Компания Lanxess AG предлагает полиизобутиленовые продукты под брендом Oppanol для различных промышленных приложений. Они предлагают широкий ассортимент градаций продукта, от низкой до высокой вязкости.

Это некоторые из основных производителей полиизобутилена на мировом рынке, но существует и другие компании, которые также производят этот материал, такие как PJSC «Нижнекамскнефтехим», Shandong Hongrui Petrochemical Co., Ltd и др.

Объем мирового производства полиизобутилен (PIB)

Рынок полиизобутилена (ПИБ) – один из самых динамично развивающихся в мире, мощности по производству ПИБ (низкомолекулярного, среднемолекулярного, высокомолекулярного) составляют более 1 млн. тонн в год.

Максимальный объём производства приходится на Северную Америку, Европу и Азию.

Мировой рынок ПИБ почти равно делится между тремя регионами: Северной Америкой, Европой и Азиатско-Тихоокеанским регионом, по следующим параметрам: объемы производства, производственные мощности или уровень потребления (рисунок 1).

Рисунок 1. Мировой рынок ПИБ

Figure 1. The global PIB market

Этот объем производства продолжает расти с каждым годом почти на 5%, поскольку спрос на PIB увеличивается в различных отраслях, таких как автомобильная, строительная, электронная и промышленная.

Рост производства полиизобутилена обусловлен его уникальными свойствами и широким спектром применений. PIB обладает отличными химическими и механическими свойствами, такими как низкая проницаемость к газам, хорошая устойчивость к окислению и высокая ударная вязкость. Это делает его идеальным материалом для применения в автомобильной промышленности, производстве уплотнителей, клеев, смазочных материалов, модификаторов битума и других приложений.

Крупные производители полиизобутилена инвестируют в увеличение производственных мощностей, чтобы удовлетворить растущий спрос на этот материал. Ожидается, что в ближайшие годы объем производства полиизобутилена

Доля импорта полиизобутилена в России на сегодняшний день составляет 99%, а доля поставщиков, прекративших поставки в Россию в связи с санкциями в общем объеме импорта – порядка 85% (1).

Среди ведущих мировых производителей ПИБ на российском рынке представлены такие компании, как Shandong Hongrui Petrochemical, INEOSO ligomers, BASF, DAELIM. Объём российского рынка экспортируемого полиизобутилена (ПИБ) по итогам 2012 года составил около1740МТ, в то время как за 1–3 квартал 2013 года эта отметка уже достигла 1730МТ. Рынок растущий и мы ожидаем прирост данного рынка в 2013 году, как минимум 25% по сравнению с 2012 годом.

Безусловным лидером по экспорту низкомолекулярного ПИБ в Россию является корейская компания DAELIM с долей рынка > 50%, далее следуют BASF и INEOS. Необходимо отметить, что компания Shandong Hongrui Petrochemical с 2013 года запустила проект поставки низкомолекулярного ПИБ в Россию, который до сих пор был доступен и пользовался большим спросом только на внутреннем рынке Китая. На сегодняшний день компания «Руспласт» может поставлять низкомолекулярную марку ПИБ HRD-24 производства Shandong Hongrui Petrochemical на российский рынок, так как только эта марка доступна на экспорт.

Zhejiang Shunda New Material – 4 место. Необходимо отметить, что только BASF и Shandong Hongrui Petrochemical могут производить среднемолекулярную марку ПИБ HRD-950 и её аналог, а в Китае только Shandong Hongrui Petrochemical может производить среднемолекулярноую марку ПИБ с молекулярным весом выше 65,000 (HRD-700, HRD-750, HRD-850, HRD-950) у остальных китайских производителей несовершенная технология.

В России ПИБ-мембраны представлены материалом ГМП (Завод пластмасс) и ПГС (ООО «Химстройресурс»).

ГК «Титан» направит 900 млн руб. на создание производства низкомолекулярного полиизобутилена на площадке завода «Омский каучук» К строительству установки мощностью 10 тыс. тонн компания приступила на площадке «Омского каучука» в июне 2023 года.

«В связи с высокой импортозависимостью России по низкомолекулярному полиизобутилену мы планируем ввести в эксплуатацию 10 тысяч тонн данного продукта, с дальнейшим расширением мощностей до 20 тысяч тонн», – сказал председатель совета директоров ГК «Титан» Михаил Сутягинский.

Единственным производителем высокомолекулярного и низкомолекулярного ПИБ в России является ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука», производящий около 4000МТ полимера.

НЕО Кемикал Основной профиль – поставка химической продукции производства Европы, Азии, Америки для различных отраслей промышленности.

Также существуют российские поставщики ПИБ:

Telko занимается поставкой полимеров и пластмасс для производства товаров широкого потребления, а также материалов специального назначения.

Транскул. Рус Миссия компании: поставка высококачественных и современных материалов в удобной упаковке Клиентам в любую точку России.

Бенефит-Хим – поставщик химического сырья для различных областей промышленности, в том числе продукции собственного производства.

ООО НПП «ПромЭксХим» – так же является поставщик химического сырья для различных областей промышленности, в том числе продукции собственного производства.

Учитывая большую долю поставщиков, ушедших с российского рынка встала острая необходимость в поиске альтернативных поставщиков, а также импортозамещения.

Как указано выше, некоторые производители уже запускают проекты по созданию производств полиизобутилена.

Основные сложности запуска такого производства заключаются в следующем: необходимость больших финансовых вложений в технологическое оборудование, поиск поставщиков и налаживание логистики для поставки сырья, привлечение редких и дорогостоящих специалистов для

Все же российский рынок имеет хорошие возможности для запуска производства и перестройки процессов импортирования ПИБ. Так как указанные выше поставщики специализировались на поставках их Европы и США, они все же имели связи в Азиатском регионе и могут возможность перестроить свой процесс на увеличение поставок из этого региона.

Активная позиция многих компаний в части инвестирования, а также государственная поддержка химического производства, как указано выше, создают возможность увеличения российского производства до 50 млн тонн в год.

Заключение

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что низкомолекулярный полиизобутилен (PIB) имеет широкое производственно-экономическое назначение в различных отраслях, включая горно-рудную, автомобильную, строительную, электронную и промышленную.

Российский рынок низкомолекулярного полиизобутилена является конкурентным и динамичным сектором, который в настоящее время испытывает рост спроса со стороны потребителей. С учетом санкций основным регионом поставки становится Азиатский, при этом российские производители активно инвестируют в создание отечественного производства низкомолекулярного полиизобутилена (PIB). Российский рынок полиизобутилена продолжает расти, и спрос на этот материал остается стабильным. Однако страна также стремится развивать собственное производство полиизобутилена для снижения зависимости от импорта. И все же, российский рынок нуждается в активной поддержке государства в этом направлении.

Главными факторами, поддерживающими рост спроса на низкомолекулярный полиизобутилен, являются его отличные химические и механические свойства, а также разнообразие его применений.

На российском рынке импорт низкомолекулярного полиизобутилена играет важную роль в обеспечении спроса на этот материал, поскольку производство его в стране ограничено.

В целом, низкомолекулярный полиизобутилен является важным полимерным материалом со множеством применений. Постоянный рост спроса и развитие производства позволяют удовлетворить потребности рынка и спровоцировать дальнейшее развитие отрасли на 5–10% в год.