Китай запустив завод рідкісноземельного каучуку потужністю 100 тисяч тонн: що це змінить для шин

Матеріал виробляють із використанням каталізаторів на основі неодиму. За даними джерел, нова технологія має стати основою для шин електромобілів, вантажівок, автобусів та іншої техніки, що працює під високими навантаженнями.

Навіщо каучуку рідкісноземельний метал?

Різниця починається з каталізатора. У традиційному синтетичному бутадієновому каучуку застосовують нікелеві каталізатори. Заміна нікелю на неодим змінює мікроструктуру полімеру: у ньому зростає частка цис-1,4-зв’язків, а полімерні ланцюги стають більш лінійними та однорідними. Це безпосередньо впливає на механічні й термічні властивості матеріалу .

Чим Nd-BR відрізняється від звичайного каучуку

Порівняно з бутадієновим каучуком на нікелевому каталізаторі рідкісноземельний Nd-BR має низку переваг :

• Вища зносостійкість. Шини можуть довше служити за значного пробігу, великої маси та інтенсивної експлуатації.
• Нижчий опір коченню. Менше енергії втрачається під час руху колеса, що може підвищувати паливну економічність двигунів внутрішнього згоряння та збільшувати запас ходу електромобілів.
• Вища міцність, опір втомі й розриву. Це особливо важливо для шин вантажівок, автобусів, позашляхової та будівельної техніки.
• Краща поведінка за низьких температур. Каучук зберігає гнучкість у холоді, що зменшує ризик утворення тріщин.
• Менше тепловиділення під час тривалої швидкісної роботи. Це допомагає сповільнити деградацію матеріалу та знизити ризики, пов’язані з перегрівом шини.

Для електромобілів особливо важливий низький опір коченню, адже він безпосередньо пов’язаний із витратами енергії та запасом ходу. Для важких транспортних засобів на першому плані — довговічність, міцність і здатність шини відводити тепло .

Технологія за шість десятиліть дійшла до конвеєра

Історія цієї розробки почалася ще в 1960-х роках. Науковці Інституту прикладної хімії в Чанчуні (CIAC) одними з перших у світі опублікували результати щодо синтезу бутадієнового каучуку за допомогою рідкісноземельних каталізаторів .

Нинішній завод використовує друге покоління промислової технології. Серед її заявлених особливостей — :

• точне керування структурою каталізатора;
• повністю автоматизований виробничий процес із режимом «однієї кнопки»;
• повністю китайські технології та обладнання;
• виробництво широкого спектра марок Nd-BR із різною в’язкістю за Му́ні відповідно до потреб ринку.

Розробникам також вдалося подолати проблеми, пов’язані з підготовкою одновузлових каталізаторів, їхньою стійкістю до різної сировини, а також інтеграцією довголанцюгового розгалуження та функціоналізації полімеру .

Чому це важливо для промисловості

Dushanzi Petrochemical стала першою в Китаї великою установкою з виробництва рідкісноземельного каучуку, спроєктованою на основі повністю національних технологій та обладнання . Це має значення не лише для шин, а й для всієї сировинної стратегії країни.

Китай є провідним центром видобутку та переробки рідкісноземельних елементів. Перетворення цієї сировини на продукцію з вищою доданою вартістю — зокрема спеціалізований каучук для шин — посилює контроль над ланцюгом від сировини до готових промислових матеріалів.

Новий завод продовжує попередні етапи розвитку технології. У 2012 році в Китаї запустили промислову установку річною потужністю 30 тисяч тонн для виробництва рідкісноземельного ізопренового каучуку. А в 2014 році нова каталітична система зменшила витрати на каталізатор більш ніж на 90%, а тривалість полімеризації — із семи до 2,5 години .

Що поки що невідомо

Попри оголошену потужність і перелік властивостей матеріалу, публічних даних про фактичне споживання рідкісноземельних елементів заводом немає. Не розкрито ні завантаження каталізатора, ні показники його відновлення та повторного використання. Через це поки складно оцінити, наскільки підприємство вплине на глобальний попит на неодим та інші рідкісноземельні матеріали .

Підсумок

Завод у Dushanzi переводить понад 60 років китайських досліджень у промисловий масштаб. Nd-BR може допомогти виробникам шин одночасно підвищити довговічність, міцність і ефективність продукції, особливо для електромобілів та важкої техніки.

Водночас головний стратегічний результат полягає не лише у виробництві 100 тисяч тонн каучуку на рік. Китай демонструє здатність самостійно контролювати весь технологічний ланцюг — від рідкісноземельної сировини до високотехнологічного матеріалу для шин.