Импортозамещение по синтетическим каучукам 98%. Вы в это верите?

Чудеса из интервью исполнительного директора СИБУРа ТАСС

Случилось всеми и давно ожидаемое чудо: #импортозамещение показало невиданный успех! Оказалось что в каучуках объем отечественных материалов достиг 97-98%, о чем поведал в интервью ТАСС исполнительный директора СИБУРа Павел Ляхович и все благодаря работе указанной компании.

Прямо скажем - цифры впечатляют. Но вызывают “смутные сомнения”. Попробуем залезть поглубже, посмотреть цифры и поищем того самого дьявола, который не только носит Прадо, но и зачастую кроется в деталях, в т.ч. резинотехнических.

Что вызвало сомнения

Увы, но открытые источники (к сожалению с данными лишь за 2023 год) позволяют говорить о объемах импорта в пределах 4,5-5,5%. Казалось бы небольшая погрешность, но на самом деле ошибка может быть в пределах 80-100%.

Но не это самое страшное.

Страшнее становится, если мы заглянем в структуру безальтернативного импорта, т.е. какие синтетические #каучуки в России не производятся (да и не планируется производство в обозримой перспективе).

Доля импорта в силиконовых каучуках

Больной вопрос любого отечественного производителя #РТИ применяемых для работы в условиях высокой температуры, или в медицине, или в пищевой промышленности - #силиконовые каучуки. Пару десятков лет мы ждали, когда наконец будет запущено производство силиконовых каучуков в Казани, но погрязший в многочисленных банкротствах завод так и остался недостроенным - по мнению некоторых экспертов готовность его была около 90%. Так мы остались без производства стратегически важного полимера. Импортная составляющая в объемах продаж таких каучуков в России достигает 98-99%. Это отметим, происходит с каучуком, где мы были когда то пионерами в разработке и внедрении в промышленность.

Кстати, дополнительным неприятным фактом стала отмена возмещения импортного НДС в Китае с 1 апреля 2026 года (об этом наш Блог уже писал). Т.е. конкурентоспособность российских производители силиконовых резинотехнических изделий становится ниже китайских. И не надо забывать, что импорт силиконов сегодня по известным причинам - это как раз Китай.

Доля импорта в хлоропреновых каучуках

А есть и ещё одна группа синтетических каучуков, без резиновых деталей из которых не полетит ни один самолёт — хоть «Суперджет», хоть МиГ-35; не поедет ни один танк — хоть «Армата», хоть Т-90; не уйдёт в космос ни одна ракета — хоть «Ангара», хоть «Союз»; не получится произвести ни один автомобиль — хоть «Аурус», хоть «Веста». Это #хлоропреновый каучук, или, как его чаще называют в мире — #неопрен.

В СССР их производил завод “Наирит” в Ереване и Карагандинский завод СК. Вначале по собственным технологиям - Совпрен, Севанит и Наирит. Также предпринимались попытки строительства производства на территории России в Усолье-Сибирском, но катастрофа в октябре 1970 года поставила крест на этом проекте. Поэтому было принято решение о покупке завода и лицензии на производство у #DuPont аналогов #Neoprene, для выпуски полимеров под маркой #Наирит, но с буквой Д, так, к примеру, Наирит ДСН был функциональным аналогом дюпоновского Neoprene GRT. 

C наступлением новых времен и парада суверенитетов мы остались без производства хлоропренов. Впрочем и ереванский завод так и не смог, несмотря на многочисленные попытки рестарта, производить массово синтетический каучук. Карагандинский же завод в Казахстане был перепрофилирован. При этом в новой России даже не было серьезных попыток организации производства. 

Все это привело к тому, что доля импорта для хлоропреновых каучуков - 100% и снизить её в ближайшие годы хоть на пару-тройку процентов, увы, задача неразрешимая.

Доля импорта в этиленпропиленовых каучуках

Но есть и совсем грустная история - это про #этиленпропиленовые каучуки. Во всем мире они одни из самых востребованных, а уж по соотношению цена/качество и вовсе вне конкуренции. В России этот материал выпускает с дициклопентадиеном в качестве диена в цепи, тогда как топовые мировые компании предпочитают для этих целей этилиденнорборен. Нельзя сказать, что наши производители не пытаются использовать опыт коллег, но пока произведенные продукт - #СКЭПТ-Э, получается крайне неудачным. 

К тому же в стране просто не хватает производственных мощностей для этиленпропиленовых каучуков. При этом при переходе Нижнекамскнефтехима к тому же СИБУРу, из его продуктовой линейки СКЭПТ исчез. Нет #СКЭПТ сегодня в ассортименте и стерлитамакского “Синтез-каучука”. Возможно именно поэтому его приходится экспортировать порядка 30 тысяч тонн в год, что составляет порядка 40%. И везут его как из Китая, так уже и из Саудовской Аравии, где он называется #Sabic EPDM. При этом рынок РТИ из этиленпропиленовых каучуков самый быстрорастущий в мире, чему способствует комплекс эксплуатационных характеристик, таких как стойкость к высоким температурам, атмосферостойкость, озоностойкость, кислотостойкость, вкупе с высокой технологичностью.

Доля импорта во фторкаучуках

Головная боль разработчиков РТД сегодня - это маслостойкие резины, которые могут работать при высоких температурах.

Для этих целей хороши #фторкаучуковые резины, температура эксплуатации которых достигает +300°C и которые устойчивы к кислотам, алифатическим и ароматическим углеводородам и их хлор- и фторпроизводным, к бензину, маслам, природному газу.

В СССР на Заводе полимеров Кирово-Чепецкого химкомбината в конце 60-х годов прошлого века было налажено промышленное производство фторкаучуков #СКФ-26 (аналог #Viton) и #СКФ-32. Увы но сегодня преемник этого предприятия “ГалоПолимер” сосредоточился на производстве фторопластов, а #фторкаучуки стали для него нишевым продуктом, выпускаемым малыми партиями. При этом спрос на такие полимеры не снизился. Поэтому приходится импортировать до 10 тыс.тонн, что составляет порядка 80-90% потребности рынка.

И немного нишевых, но очень важных каучуков

Ну и про несколько нишевых каучуков, которые в миллионах тонн не производятся, но использование которых позволяет интенсифицировать работу ряда механизмов, в частности автомобильных двигателей.

Для температур до +200° у фторкаучуков есть конкуренты: гидрированные нитрильные каучуки #HNBR, с температурой эксплуатации от минус 40 до +165°C, и #фторсиликоны - от минус 50 до 250°C. Резины на их основе очень востребованы как в авиастроении, так и в автомобилестроении и в энергетике. Но увы, несмотря на надежды, которые породила консолидация всех производств бутадиен-нитрильных каучуков в руках СИБУРа, отечественного HNBRа так и не появилось. 

Таким образом, импорт фторсиликоновых и гидрированных нитрильных каучуков - 100%, а перспективы их импортозамещения практически нулевые.

Стоит отметить, что все выше синтетические каучуки, которые не изготавливаются, либо изготавливаются, но в недостаточных количествах, являются совершенно обычными и общедоступными полимерами на мировом рынке.

Чем опасны плохо подготовленные заявления?

Какой можно сделать вывод? Коллегам из СИБУРа стоит осторожнее играть словами, а пресс-службе внимательнее готовить материалы. На самом деле, г-ну Ляховичу имело смысл заявлять, что в шинной промышленности мы достигли насыщения отечественными синтетическими каучуками на те самые 97-98%. Правда заслуга #СИБУР в этом невелика, т.к. основные каучуки для шинной промышленности были разработаны еще #ВНИИСК в далеких 60-80х годах прошлого столетия.

Самое неприятное, что бравурные заявления о почти полной каучуконезависимости могут вызвать волну эйфории у государственных лиц принимающих решения и неотложные меры по развитию промышленности синтетического каучука будут отложены (извините за тафтологию).

Сайт, где можно приобрести рецептуру резиновой смеси

Термостойкие резины - какие к ним относятся и почему

Часто задают вопрос: в каком температурном интервале может резина? Вопрос хороший.

Про поведение резины при низких температурах (т.е. ниже минус 50°C) мы уже писали в этом блоге.

А теперь обсудим высокие. Скажем сразу, что резина не сможет работать сколь либо продолжительное время ни при температуре ни белого каления железа, ни даже красного. Абсолютный верхний температурный предел эксплуатации - плюс 350°C. Что за резиновый материал работоспособен при такой температуре, обсудим ниже.

Почему важны термостойкие резины

Резиновые изделия, которые возможно эксплуатировать при высоких температурах, а это выше +100°C, очень важны для обеспечения надежности, безопасности многих видов оборудования. Применение термостойких резин, подходящих для данных условий, также уменьшает издержки на замену деталей, что улучшает эксплуатационные показатели.

Термостойкость и температуростойкость

Важно отметить чем различаются #термостойкость и #температуростойкость резин.

Термостойкая резина - #резина, которая обладает максимальным сопротивлением термическому старению, т.е. сохраняет те технические характеристики, изменение которых обусловлено необратимыми изменениями химической структуры и состава.

А вот способность сохранять при повышении температуры характеристики, связанные только с обратимыми изменениями структуры - это температуростойкость резины.

Поговорим про термостойкость

Термостойкость резины определяется ее способностью противостоять термическому старению. Под действием высоких температур в резине происходят одновременно несколько процессов: сшивание и деструкция полимерных цепей, разрушение поперечных связей, деполимеризация, циклизация и изомеризация макромолекул, выделение летучих продуктов. А если к этому прибавить воздействие кислорода воздуха (почти всегда присутствующего), то добавится ещё и окисление. Характер и скорость перечисленных процессов зависит от типа каучука, рецептуры резины, температуры, характера работы изделия. Так #изопреновые и #этиленпропиленовые резины деструктируют, а стирольные, нитрильные, хлоропреновые и этиленпропилендиеновые - сшиваются. А вот хлоропреновые резины при температуре 125°C сшиваются, а при 175°C - деструктируют. Интереснее поведение кремнийорганических резин: на воздухе в открытом пространстве при 200°C они сшиваются, а вот при той же температуре, но в закрытом объеме - деструктируют.

Изменение структуры и свойств резины после термического старения необратимы.

Термостойкость резины определяет максимальные температуру и продолжительность эксплуатации #РТИ. Поэтому термостойкость характеризуют температурой или временем испытания на термическое старение (при фиксации одного из указанных параметров), в результате которых значение показателя (абсолютное или относительное) не изменяются более допустимого уровня.

Немного про легенды и мифы

Иногда приходится слышать или читать про резины, которые выдерживают температуры 400-500°C. Не стоит, однако, серьезно относиться к таким заявлениям.

Образцы резины в термошкафу

При этом важно понимать, что нельзя оценивать термостойкость резины лишь по одной температуре, не указав при этом продолжительность такого испытания. Действительно, можно на основе "эксперимента", где на 1 минуту положили образец резины в термошкаф с какой-то безумной температурой, и не выявив серьезных внешних изменений, заявить о наличии прорывного материала. Но мы же понимаем, что это далеко не так. И крайне малое количество времени, в течение которого материал подвергался воздействию температуры, недостаточно для того, чтобы перечисленные выше процессы структурирования, деструкции и др. показали себя во всей красе. Да и в таком случае речь можно вести скорее о температуростойкости.

Мало того, понятие термостойкости имеет смысл еще и при указании условий старения. Так для одних и тех же резин термостойкость при сжатии - накопление остаточной деформации сжатия (#ОДС) при высокой температуре, обычно ниже термостойкости, характеризуемой изменением прочностных показателей после старения в ненагруженном состоянии.

Влияние строения макромолекул каучука на его термостойкость

Термостойкость резины зависит в первую очередь от химического строения каучука, а соответственно от его термической, термоокислительной и гидролитической устойчивости. Очень важны также строения поперечных связей вулканизата. Правильный выбор противостарителей позволяет снизить негативные процессы термического и термоокислительного воздействия на структуру резины.

Температурная зависимость скорости термического старения резины формально подчиняется уравнению Аррениуса. Максимальные температуры длительного (более 1000 часов) и кратковременного (более 168 часов) для резин на основе некоторых каучуков:

• акрилатные - 175°C и 200°C;
• нитрильные - 100°C и 130°C;
• этиленпропиленовые - 100°C и 150°C;
• хлоропреновые - 100°C и 150°C;
• ХСПЭ - 125°C и 160°C;
• силиконовые - 270°C и 350°C;
• фторсиликоновые - 230°C и 250°C;
• фторкаучуковые - 260°C и 330°C.

То есть лучше всех для применения в условиях высоких температур #силиконовые и #фторсиликоновые резины, а также резины на основе фторкаучуков.

Резины из полихлоропреновых каучуков

Термостойкость резина на основе хлоропреновых каучуков меркаптанового регулирования выше, чем для резин из полихлоропренов серного регулирования. Помогает поднять термостойкость резины использование минеральных наполнителей, в т.ч. кремнезёмных. Из противостарителей наиболее эффективны алкилированные диамины и фенольные соединения. Можно несколько повысить термостойкость хлоропреновой резины добавив в рецептуру вместе бромбутилкаучук.

Резины из нитрильных каучуков

Термостойкость резин нитрильных резин растет с увеличением содержания акрилонитрила с макромолекуле, т.е. вулканизат из резины на #БНКС-40 более стоек к температуре, чем БНКС-28, и БНКС-18. Также на термостойкость влияет вулканизующая система, показывающая большую стабильность с ряду серная-полуэффективная-эффективная-пероксидная. Замена цинковых белил, как активатора вулканизации, на оксид кадмия также повышает стойкость нитрильных резин к термическому старению. В качестве противостарителей обычно используют #ацетонанил Н, #нафтам-2, #диафен ФП, либо их комбинации. У резин на основе гидрированных бутадиен-нитрильных каучуков верхний температурный предел эксплуатации на 20°C выше, что обусловлено меньшим числом двойных связей в основной полимерной цепи.

Резины из этилен-пропиленовых каучуков

Как уже отмечалось выше поведение этиленпропиленовых (#EPD) и этиленпропилендиеновых (#EPDM) резин при воздействии высоких температур различно - первые деструктируют, а вторые напротив - сшиваются.

Патрубок из резины EPDM в двигателе автомобиля

Сопротивление термическому старению EPDM резин уменьшается при увеличении содержания пропилена и диенов в макромолекуле. Для EPDM термостойкость снижается в ряду диенов, введенных в полимерную цепь: #дициклопентадиен > #этилиденнорборен > 1.4-гексадиен и циклооктадиен.

Термостойкие резины EPDM вулканизуют обычно органическими пероксидами. Из термостойких этиленпропиленовых резин изготавливают пластины, кольца, манжеты, рукава и патрубки работающие при температурах до 150°C.

Резины из силиконовых каучуков

Срок службы силиконовых резин (#VMQ) зависит от температуры эксплуатации.

• при120°C - до 170 000 часов;
• при150°C - до 85 000 часов;
• при 200°C - до 43 000 часов;
• при 260°C - до 17 000 часов;
• при 315°C - до 1 400 часов;
• при 370°C - до 168 часов;
• при 420°C - до 2 часов;
• при 480°C - до 10 минут.

Силиконовый резины широко применяются в уплотнительной технике, в авиационной и космической технике, и других областях, где сохранение работоспособности детали при высоких температурах принципиальны. Изделия из силиконовой резины 51-336/4 разрешены для производства медицинских изделий в том числе и потому, что выдерживают многократную термическую стерилизацию. Также силиконовые термостойкие резины ИРП-1338 и ИРП-1401 используют в пищевой промышленности - из них изготавливают формы для изготовления хлебобулочных и кондитерских изделий, а также "мягкие противни" или коврики для выпекания.

Формы из силиконовой резины для выпекания кондитерских изделий

Нужно упомянуть также о резиноподобном продукте ФКС, в составе которого кроме силиконового эластомера присутствует значительное количество политетрафторэтилена (#фторопласт). Температурный диапазон эксплуатации резины #ФКС лежит в диапазоне от минус 70 до плюс 350°C.

Резины на основе фторкаучуков

#Фторкаучуки - самые термостойкие эластомеры. Поэтому они обеспечивают стойкость к высоким температурам резинам на их основе. Важно отметить, что каучуки типа #СКФ-26 или #viton - сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена, более термостойкие, чем СКФ-32, основная функция которого стойкость к агрессивным средам.

Изготовление термостойких деталей из резины на основе фторкаучука СКФ-26

При температурах выше +300°C из резины на основе фторкаучука начинают лететь продукты термоокисления, в т.ч. фтороводород и фторорганика. Эти вещества крайне негативно влияют на организм человека, т.к. канцерогенны. Также фтороводород может корродировать металлическое оборудование. Но при хорошем оснащении рабочих мест вентиляционными системами такие проблемы можно снизить. И появляется возможность эксплуатации резин из фторкаучуков до 330-350°C, но, по обсуждавшейся выше причине, непродолжительное время.

Рассказ о теплостойких резинах их фторполимеров будет неполным без упоминания материала #Aflas - сополимера тетрафторэтилена и пропилена с содержанием фтора порядка 54%. Aflas имеет термостойкость до плюс 250°C, высокие показатели агрессивостойкости и лучшую технологичность по сравнению с фторкаучуком.

Готовые рецепты резиновых смесей