第一篇:橡胶技术网 - 国外流行橡胶助剂简介
国外流行橡胶助剂简介
FLEXSYS公司是一家由孟山都公司橡胶化学品部与橡胶测试仪器部和阿克苏诺贝尔橡胶化学品部合资而成的公司,该公司是一具有国际规模的跨国公司,开发和生产了橡胶行业用的各种促进剂、防老剂、抗臭氧防老剂,防焦剂,粘合剂和有关的橡胶助剂,在国际上具有一定的影响。本文主要介绍一下该公司能代表当今国际上流行使用的各类橡胶助剂,大致的使用范围和英文缩写,便于对国外橡胶助剂有更好的了解。
(1)Duralink HTS名称是亚已基-l,6-双(硫化硫酸钠)二硫化剂,缩写为HTS。本品如果单独使用可提高硫化胶的耐热、耐老化、耐硫磺化返原和耐疲劳性能,如果并用于NR硫磺\促进剂硫化体系时,不仅可以改善各种耐疲劳性能,还可以提高轮胎帘线的粘合强度。
(2)Salfasan R DTDM硫化剂,缩写为DTDM。本品化学名称:4,4-二硫化二吗啉硫化剂,具有优异的性能,其硫化胶的物性优异,耐热、耐老化性能好,在使用时应注意亚硝胺方面的问题。
(3)Vocol ZBPD化学名称:O,O-二丁氧基二硫代磷酸锌促进剂,缩写ZBTD,本品可用于替代促进剂TMTD,但是用量须为促进剂TMTD的3倍,该促进剂的锌盐或贫盐以前曾用作润滑油的稳定剂,因其污染方面的原因而有待重新评估,该促进剂作为噻唑类促进剂的第二促进剂使用时,可以提高耐硫化返原性和耐热老化性,并且无喷霜现象.与此相当的还有二丁基二硫代氨基甲酸锌促进剂,缩写是:ZDBDTC,二甲基二硫代氨基甲酸锌促进剂,缩写是:ZMDC。
(4)Santoure CBS名称:N-环己基-2苯并噻唑次磺酰胺促进剂、缩写
是CBS,这是一种性能很好的促进剂,与此相当的还有:Santocure-DCBS,名称N,N一二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂,缩写是:DCBS,santocureDCBS,名称N,N-二异丙基苯并噻唑-2-次磺酰胺促进剂,缩写:DIBS。
(5)Santocurc TBBS。N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂,缩写为TBBS,是一种性能很好的次磺酰胺类促进剂,在天然橡胶,丁苯橡胶、丁二烯橡胶和其并用胶里使用时具有快速硫化和高模量的特点,一般可以单独使用或者与少量超促进剂一起使用,在轮胎和工业橡胶制品里使用,本品可以替代MBTS\DPG系统。
(6)Santocure TBSI。N-叔丁基双-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂,缩写为TBSI,也是一种次磺酰胺类促进剂,本品在胶料里使用具有延长焦烧时间和减慢硫化速率的特点。还可以提高与钢丝帘线粘合强度,改善返硫性能和贮存稳定性能。
(7)Derkacit MBTS硫代二苯并噻唑促进剂,缩写MBTS,广泛用于通用型的天然橡胶和合成橡胶制品中,可以平稳地适度提高硫化速率。在氯丁橡胶中使用,特别是在无着色剂的“白色”胶料中使用,可以起到增塑剂和防焦剂的作用,防焦烧性能优于MBT(巯基苯并噻唑促进剂)。
(8)Perkcil MBT名称是2-巯基苯并噻唑促进剂,本品是一种适用于干胶和胶乳快速无色的促进剂。通过使用TMTD、TETD或者DPG,作为助促进剂,可以获得低温硫化性能,使用本促进剂能使硫化胶具有优异的耐老化性能。
(9)Perkacil ZMBT。2-巯基苯并噻唑锌,缩写ZMBT,本品和ZDMC、ZDEC并用时主要用于胶乳制品中,作为主促进剂作用,能使泡沫胶乳制品有更好的压缩永久变形性能,而不会延长硫化时间。
(10)Parkacil DPTT。名称是四硫化二亚基秋兰姆促进剂,缩写是DPTT,本品在丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、三元乙丙、天然橡胶、氯丁胶、异戊二烯橡胶和丁苯胶中作为主促进剂、助促进剂或硫磺给予体使用。本品可以改善硫化胶的耐热性能和老化性能,特别适于浅色的胶料使用。
第二篇:橡胶助剂及应用
橡胶助剂简介及其应用
班级:08化工班学校:陇东学院姓名:李雍
关键词:
概要:
橡胶助剂引起源于天然橡胶的硫化。经过八十多年的研究,直到20世纪20~30年代,随着硫化促进剂的基本品种2-巯基苯并噻唑及其次磺酰胺衍生物以及对苯二胺类防老剂的工业化,橡胶助剂才基本形成体系。目前,橡胶助剂处于稳定时期,硫化促进剂和防老剂两类主要有机助剂的产量大约为生胶消耗量的 4%。国外橡胶助剂的生产相当集中,联邦德国的拜耳股份公司和美国的孟山都公司是最主要的生产厂家。中国橡胶助剂(指有机助剂)的生产始于1952年。
橡胶化学式
式中R′为H,R为有机基团;或R′和 R均为有机基团;R′、R亦可成环由促进剂M或其钠盐,也可由促进剂DM,与环己胺(产物为促进剂CZ)、二环己胺(产物为促进剂DZ)、二异丙胺(产物为促进剂DIBS)、吗啉(产物为促进剂NOBS)、叔丁胺(产物为NS)等通过不同的工艺制得。它们的硫化起步慢,但硫化速度快,被称为迟效快速促进剂,主要用于轮胎等大型橡胶制品的生产。在常规配方中,其用量仅为促进剂M和DM的三分之二(促进剂M和 DM的常用量为1~2份)。在所谓“半有效硫化”体系(即低硫磺/高促进剂配合)中,用量则达 3~5份(与0.2~0.4份硫磺并用),可获得良好的加工安全性,并提高硫化胶的综合性能。③秋兰姆类 属快速促进剂,主要作噻唑类或次磺酰胺类的辅助促进剂。④二硫代氨基甲酸盐类中属超速促进剂,适用于常温快速硫化,也作辅助促进剂。此外,尚有能提高有机促进剂活性的物质,称作硫化活性剂,即促进助剂。最广泛采用的是氧化锌,用量3~5份。防止或延缓胶料在硫化前的加工和停放过程中发生早期硫化(“焦烧”)的物质,称作硫化延缓剂,即防焦剂。效果较好的防焦剂有N-亚硝基苯胺(防焦剂NDPA)、N-环己基硫化酞酰亚胺(防焦剂PVJ或CTP)等,前者用量0.3~1份,后者0.1~0.5份。防焦剂的研究工作现在仍很活跃。
橡胶助剂国产化
我国轮胎企业要有自己的品牌、世界品牌,就得有自己的一套核心技术。我们不排除引进国外先进的技术、装备和橡胶助剂等,但这些都要为我所用,更不能在关键时刻被人卡住,所以国产化是非常重要的。在国产化方面,首先要有数量保证,不能时有时无,同时要求质量稳定,不能时好时坏。如果在数量上不能保证,质量上不移稳定,就会使轮胎企业花费大量的精力去处理由于橡胶助剂的临时变动而可能产生的种种问题。我们强调国产化,重视国产化,还有一个重要原因,就是价格。国外橡胶助剂价格昂贵,我们是不得已而用之。如果国产化的橡胶助剂数量保证、质量稳定、性能优良、价格便宜,一定会受到轮胎企业的欢迎。据我所知,许多外资企业也在采购我国生产的各种橡胶助剂。
橡胶助剂无毒、无害、无污染化
在加工轮胎的过程中,橡胶要经过炼胶、硫化等工艺,在高温、高压的作用下,会释放出一些有毒有害的气体。这些气体,有碍人的身体健康。要改善操作工人的工作环境,减少有毒有害气体,其中重要的一点是要淘汰那些有毒有害的橡胶助剂,采用环保型橡胶助剂。
轮胎在使用过程中,继续受到高温高压的作用,引起轮胎臭氧老化,释放一些有害气体。美国就利用这一点,对我国有些轮胎企业的出口轮胎设置壁垒。而日本普利司通轮胎公司开发一种独特的助剂,抑制轮胎在使用中因生热而使硫黄和橡胶分子继续交联反应而使轮胎橡胶变硬,改进了轮胎的制动性、牵引性及轮胎的噪声。轮胎的噪声也是一种环境污染。一条马路上成千上百辆汽车不停地驶过,就会引起共鸣,这噪声会影响人们的休息和睡眠。城市高架道路两边设立噪声隔离带,这是一种消极的方法。从根本上来说,还是要改进轮胎的结构及橡胶的配方。
橡胶助剂的科技化
近几年,我国橡胶助剂工业发展也很快,特别是一些外资公司进入这个领域后,我国橡胶助剂无论在数量、质量还是科技含量都有很大的提高,基本上能满足我国橡胶工业的需求。但是,适合高性能子午胎的一些用量少、质量好、性能高的橡胶助剂还需进口。因此,我国橡胶助剂行业要加大科技投入,努力创新,积极开发出适合我国轮胎工业发展的新型橡胶助剂。当然,要完成这个任务,轮胎行业有义不容辞的责任。因此,希望轮胎企业、橡胶助剂企业及橡胶研究院所积极联手,加强合作,走共同开发的路子,尽快缩短我国橡胶助剂和国外橡胶助剂的差距。现在,在橡胶助剂行业中,也在积极开发纳米氧化锌、纳米炭黑、纳米碳酸钙等,这些纳米级的橡胶助剂,对提高胶料质量、提高轮胎性能都是非常有益的。总之我国的橡胶助剂必须具备高科技的含量,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
橡胶助剂的在橡胶中的配合应用
橡胶的配合是由好几种或十几川原副材料所组成的,使各种有机、无机物质相互配合组成胶料的配方,从而获得最佳性能,最低成本和最适宜工艺操作的有机结合体。其中组成胶料配合有以下几个体系。硫化体系补强,填充体系、软化增塑体系和防老体系等。下面分体系进行讲解。
一、硫化体系
硫化体系包括硫化剂、促进剂、活性剂和防焦剂等。
(1)硫化剂:所谓橡胶的硫化就是把具有塑性的胶料转变成为弹性的硫化胶的过程。也就是橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用,变成为空间网状结构。那么,凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品就都可称之为硫化剂,所以大家就不要误认为硫化剂,只是硫黄而已,它包括上述各种化学物质,当然,其中硫黄是最常用的一种。据有关理论认为,用纯硫硫化的硫化胶其交联效率低,而且其交联密度也很低,物理机械性能也差。所以胶料配合中一般很少单纯使用纯硫体系,而采用一些有机多硫化物,主要品种TMTD(简称TT),TMTT、DTDM等及有机过氧化物,常用的品种有DCP、DTBP等,这些硫化剂的使用都使胶料具有一些优良的特殊性能,比如耐热性、耐老化性等,另外还采用一些合成树脂类物质如:2402、201、202等,代号均为商品名称。
(2)促进剂
在使用硫黄作硫化剂,通常都要配入一些化学药品来促进其硫化反应,从而提高生产效率和胶料性能,这些能促进硫化作用的化学药品就称为促进剂。
促进剂常用的品种有:促进剂M1、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ,促进剂TT、TMTT等。
(3)活性剂和防焦剂
凡能增加促进剂的活性,提高硫化效率,改善硫化胶性能的化学药品,称为活性剂,常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、硬脂酸等。
为了防止胶料在加工过程中出现早期的硫化现象(焦烧),常常需要加入一些能抑制产生早期硫化的化学药品,即防焦剂,但由于它的加入,会使硫化速度减慢,硫化胶性能变坏,再加上价格昂贵,所以,一般情况下很少使用。
二、补强与填充剂
按填料在橡胶中的作用可分为补强性,填充和增容性填料,前者主要作用是提高橡胶制品的物理机械性能,称为补强剂,如炭黑等,后者主要作用是增加橡胶的容积,降低含胶率,降低成本,称填充剂或增容剂,如碳酸钙CaCO3、陶土等。
1、炭黑
(1)炭黑品种
炭黑的品种约有40余种,五大类型
常用品种有:超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炭黑(ISAF)、高耐磨炉黑(HAF),通常炉黑(GPF)
(2)炭黑的补强原理
在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性点,能与橡胶分子起化学作用,生成强固的化学键,这种化学键能沿着炭黑粒子表面上滑动,结果产生两种补强效应:一是当橡胶受力作用时而产生变形,分子链的滑动能吸收外力的冲击,起缓冲作用,二是使应力分布均匀,这两种效应的结果使得橡胶的强度提高,抵抗破裂,从而起起补强作用。
另外,还有一种白炭黑,化学成分主要是含水硅酸和硅酸盐类物质,常用做制造浅色橡胶制品。
三、防老剂
(1)橡胶老化的概念
橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用的过程中,由于受到各种外界因素的作用,而逐步失去原有的优良性能,以致最后丧失了使用价值,这种现象称之为橡胶的老化。
(2)橡胶发生老化的特征
第一、在材料表面外观上发生变化。例如:出现材料变粘、变软、变硬、变脆、龟裂变形、污渍、长霉,出现斑点、裂纹、喷霜、粉化、泛白等。第二、在物理性质上发生变化,例如:耐热、耐寒、透气、透气、透光等性能的变化。第三、在物理机械性能上发生变化,如扯断强度,伸长率、耐磨性、耐疲劳等。第四、在电性能上发生变化。
为了防止橡胶的老化变质,通常胶料中都要加入适量的防老剂,因此凡是能起抑制橡胶老化作用的化学药品都称为防老剂。
(3)影响橡胶老化的因素及橡胶老化过程:通常导致橡胶老化的因素主要有:热氧的作用、臭氧的作用、金属离子的作用、光的作用、机械力的作用等。
对于轮胎的老化由于它使用的条件比较恶劣,特别是在机械力、热、光、臭氧,同时存在的条件下很快就会发生老化龟裂现象,以及疲劳老化现象。
(4)防老剂的品种类型以及防老原理
常用的防老剂主要有RD、4010、4010NA、防老剂A、D、H防老剂MB、防老剂DFC-34,以及物理防老剂:防护蜡等。
不同品种的防老剂其防护机理是不同的,但总的来讲化学防老剂是防老剂本身参与橡胶分子的反应,生成一些比较稳定的化学结构,从而起到抑制或破坏橡胶在外界作用时的氧化裂解反应或者削弱氧化过程的反映程度,而起到防止老化的作用,物理防老剂的加入会在橡胶表面形成一种保护薄膜,从而避免了与氧和臭氧的接触,其本身并不参与化学反应。
第三篇:橡胶油简介
橡胶油
橡胶油简介:
环烷基橡胶油是由中国石化股份有限公司荆门分公司采用中间基原油的润滑油馏份,环烷基橡胶油经过糠醛精制、酮苯脱蜡、两段加氢补充精制生产。糠醛精制脱除油品中的沥青质、胶质、稠环芳烃等颜色深、安定性差的组份,降低CA含量;酮苯脱蜡降低油品的凝固点,改善低温性能;加氢补充精制进一步脱除油品的颜色和极性杂质,改善安定性,并将CA部分转化为CN。环烷基橡胶油原料来源可靠,生产能力大,产品质量及供货稳定。
橡胶油的分类
橡胶油一般分为石蜡基、环烷基和芳香基三大类.橡胶油的使用范围
要做到正确选择橡胶油,必须明确橡胶油的物理性质和化学性质与使用要求之间的关系.橡胶油的关键特性是与橡胶的相容性和稳定性,相比较而言,环烷基橡胶油兼具石蜡基和芳香基的特性,其乳化性和相容性较好,且无污染、无毒,适应的橡胶种类较多,应用广泛,是最理想的橡胶油.品种有PC橡胶油、STP 橡胶油等..........STP 橡胶油(手感漆)表面丝印油墨
一、油墨使用技术参考
1.适用范围: ABS,PC,亚克力等材料表面喷过橡胶油手感漆的,再在上边印的油墨
2.稀释剂:STP专用稀释剂。
3.消泡剂及流平剂:STP专用消泡剂及流平剂。
4.硬化剂STP专用硬化剂。添加硬化剂比例(油墨100:10硬化剂)
5.油墨调配方法:使用前将油墨搅拌均匀。酌情添加10-30%的稀释剂,搅拌均匀使用。
6.包装干燥条件:温度25℃、湿度75%不低于8小时。
7.添加硬化剂后的使用时限:不低于8小时。
8.油墨重金属含量标准:符合EN71-3标准。
9.易然品等级:为二级易然液体。
10.使用溶剂毒性:低毒
二、油墨使用注意事项
1.试印确认符合要求后再批量生产。
2.做好被印物的表面清除油脂及杂质工作,以促进附着效果。
3.需要套色时,应在前颜色表干或硬干后再进行套色工作。
4.作业完毕后剩余油墨紧闭容器封口。
5.附着力、硬度、耐酸性、耐油性、耐去渍油性、抗划伤性、耐磨性等性能的检测,需要墨层完全固化后方可检测。
6.未经允许情况下,不得将本系列油墨与其它类型油墨混用及配色。
第四篇:橡胶专题
我国天然橡胶管理体制创新研究
1.管理体制创新理论基础
1.1 管理文化对产业经济作用机理[1]
管理植根于文化之中,在管理理论的基础上发展起来的企业文化理论,称之为管理文化。将企业管理从技术、经济上升到文化层面,是管理思想发展史上的创举,作为在管理理论基础上发展起来的企业文化理论,是对原有管理理论的总结创新而成的。它从一个全新的视角来思考和分析企业这个经济组织的运行,把企业管理和文化之间的联系视为企业发展的生命线,它的核心是使工人关心企业,给企业管理理念和实践带来生机和活力。
(1)管理文化对产业经济的作用机理
管理文化与产业经济有着积极紧密的关系,管理文化作为企业经营管理的积淀,对企业的发展具有导向性作用,将企业放入某个产业领域背景之下,可以发现企业群的集体思维直接影响产业发展走势,而决定企业群思维的正式企业的管理文化。可知,管理文化与产业经济的运行是同步的;对产业发展具有先导作用;同时也是产业经济持续发展的动力源泉;还是产业经济创造性发展的支撑条件。
管理文化一般通过价值观念、技术形态、生活方式和精神的物化等几个方面,从不同的层次和角度,对产业经济活动和实践的主体发挥其特有的功能作用。其作用方式,归纳起来有:渗透式、导向式、桥梁式和转化式四种[2]。所谓的渗透式就是指人类的智力物化后以一种客体形式存在并影响人的主观意识、与人发生信息交换与反馈,进而对产业的经济行为产生实际影响;导向式则是指管理文化通过传递一种观念影响产品,最终影响产业的运行机制,这有正负两个方向的影响机制;桥梁式意为纽带作用,管理文化对产业经济的协同发展具有积极的作用,对产业技术的进步,产业链的延伸等有重大影响;转化式是指管理文化通过一种理念影响并指导产业发展,就科学技术领域,成果的转化或许比原始的创新更具有实际意义,然而这需要相应的管理文化来引导科技的转化。
(2)管理文化对产业组织的影响 所谓的产业组织是通过分析产业与市场、企业与市场以及企业间关系,权衡竞争与垄断以及规模经济和效率之间的矛盾,目的是实现产业资源和制度的优化配置,保证产业演化的顺利进行[3]。产业组织重点考察的是同一产业内处在同一商品市场的企业间的关系。产业组织研究客体:企业、市场和企业间行为。
管理文化源于企业,作用于企业,间接对市场运行机制产生影响,从而对产业组织施加影响。东西方不同的社会文化背景形成了契约式以及关系型两种风格迥异的管理文化,前者属于法制经济,后者属于网络经济。两种管理文化影响下的产业组织在其内部实施的企业生产,交易方式有明显的差别,具体表现为:西方发达的市场经济体制有效地降低了产业组织市场交易成本,生产效率显著提高,而东方的以儒家资本主义为基础的产业协作组织,能有效地降低契约签订成本,也能提高产业经济的运作效率,但是后者的契约维护成本显著高于前者。
此外,有学者从行政经济的角度剖析管理文化对产业组织的影响。认为行政经济即为官文化经济,在东方社会一端是社会网络,一端是行政权利支配一切,以官文化为背景形成的官本位经济社会,对生产力具有负面影响,对产业组织的发展有障碍作用。然而,管文化比较浓厚的日本和新加坡有着比较成功的运用,管文化这一传统被认为是这些国家实现产业现代化和全球化的先决条件。
另外,管理文化是企业运作多年的文化积淀,与企业核心技术一样具有强大的竞争力,应视为企业综合实力的一部分,广泛运用于企业参与的全球竞争以及实现“双赢”“多赢”的跨国并购。最终实现产业组织的健康可持续发展。
(3)管理文化对产业结构的影响
管理文化对产业结构的影响主要表现在资本来源、产业资源、产业关联、产业布局、产业结构优化动力等方面。
资本来源方面,东方社会现代化的资本来源主要是储蓄,高储蓄推动高投资,高投资驱动着高增长,从局部来看,结构效益优化。产业资源方面,东方产业资源有四要素,即政府、市场、企业和社会。其运行特征体现较多的是政府的意志和社会网络特征,市场、企业相对弱化。产业关联方面,东方产业产业关联的标准不是企业的经济效益,主要是处于关系的考虑。其主要特征是摆平,即以社会关系的平衡为要务。产业布局方面,产业布局主要考虑国家和社会的作用。国家的作用体现在产业布局的决策以政府为主导;社会的作用则主要考虑缘的社会关系地方保护主义、产业结构趋同、管产学的密切联系、资金运用的经济效益不高都是与此有关的。但“四民分业”、“天人合一”等是与现代管理文化条件下产业生态布局的思想吻合的。产业结构优化动力方面,科学技术作用为产业结构优化的动力,在古代中国作用较为明显,但到近现代,科技的优化动力作用未能得到充分发挥,究其原因主要是积贫积弱、长期对外封闭,不能发挥东方社会的整体创新优势所致。
(4)管理文化对产业政策的影响
管理文化对产业政策的影响包括产业组织政策、产业结构政策、产业技术政策和产业规制方面。
我国产业政策主导模式是政府主导辅以社会配套,是一种分市场化的主导方式。前者主要表现在东方国家,如中国、日本、韩国等,后者主要体现在西方欧美一些市场发育成熟的国家,有一整套完善的市场运行机制。当然目前这些国家地区也不全然依赖市场发挥作用,事实也证明过度依赖市场将导致严重的经济后果,所以,凯恩斯经济思想备受推崇,使得现代世界各国逐步倾向于走市场与政府结合的经济发展模式。
产业组织政策方面,东方产业组织政策的官本位化导致政府决定企业的生死存亡、兴衰荣辱。政府一般采取企业网络化组织政策,适当扶持大企业,在政企关系方面形成“官、产、学”相结合的咨询体制,在产业发展目标上,政府、企业、社会达到高度的共识,而且这些产业组织政策主要不是通过法律进行的,体现的是一种集体主义精神。西方的产业组织政策恰恰相反,通常会制定一些法律法规限制大企业走向垄断,对规模过于庞大,影响产业竞争的企业进行分解,并在为创造企业公平竞争环境方面做出积极努力,这与西方世界个人主义管理文化密不可分。另外,在全球化时代背景之下,产业的组织政策更多的表现为效率兼顾公平。
产业结构政策方面,我国产业结构政策历来是重农轻商,解放后我国曾大力实行工业化,但由于过去长期重农轻商,在与西方工业社会的竞争中处于不利地位,因而制定了工业化的赶超策略。在一定时期内以市场换技术是改善产业结构的政策思路。
产业技术政策方面,在东方农业社会,社会网络有助于节约交易费用和降低机会成本,从而促进农业的发展;在工业社会和后工业社会,网络的促进作用在农业技术创新方面不甚明显,但在消化吸收创新技术方面,它可以降低营销成本。在西方,个人主义的管理文化鼓励个人创新,对技术的开发有积极推动作用。然而,在西方没有形成类似东方的社会网络结构,在销售渠道建设等环节成本投入很大,不利于其竞争。产业规制方面,产业规制是政府或社会为实现某些社会经济目标而对市场经济中的经济主体作出的各种直接的和间接的具有法律约束力或准法律约束力的限制、约束、规范,以及由此引出的政府或社会为督促产业经济主体活动符合这些限制、约束、规范而采取的行动和措施。西方国家的产业规制更加强调市场和企业的作用,政府主张通过市场内部协调,对于约束产业发展的政策法规,西方国家的做法一般是取消或者放松规制,任由产业内的企业自由竞争。不像西方社会那样,我国产业规制除了市场作用和企业作用,更突出政府和社会的规制功能,以“看得见的手”主导产业发展。
(5)管理文化对产业发展的影响
东方社会网络型经济发展体制,企业的发展主要依靠社会关系来维系,不同于西方通过合同法律法规制度等硬件来维护。而产业可持续发展是通过社会网络进行有效组织,扩展人类的选择机会和能力,以期尽可能地平等地满足当代人的需求,同时又不损害后代人的需要。
产业可持续发展观是通过社会网络相联系的方式扭转传统发展观,它不仅把人类置身于发展的中心位置,而且把人们的关系置于一切之首。它使民众的参与意识增强,鼓励社会各部门的长期合作。社会网络的的概念使满足后代需要的思想变得易于实现,也有利于可持续发展项目的实施。现代全球网络与传统社会的网络重叠,真正体现现代社会是高技术、高情感的社会,这种社会亦迫切需要可持续发展的管理文化。
1.2产业组织理论[4]
产业组织通常是指同一产业内企业间的组织或者市场关系。这种企业间的市场关系主要包括:交易关系、行为关系、资源占用关系和利益关系。对产业组织的研究主要是以竞争和垄断及规模经济的关系和矛盾为基本线索,对企业之间的这种现实市场关系进行具体描述和说明。产业组织考察的是同一产业内的企业,即处于同一商品市场的企业之间的市场关系。这里所指的商品的统一性,主要指企业之间或者同一企业生产的商品的主要性能必须基本相同,商品之间具有高度的替代关系。
产业组织理论(Industrial Organization),研究市场在不完全竞争条件下的企业行为和市场构造,是微观经济学中的一个重要分支。产业组织理论的研究对象就是产业组织。产业组织理论主要是为了解决所谓的“马歇尔冲突”的难题,即产业内企业的规模经济效应与企业之间的竞争活力的冲突。比较完整的产业组织理论体系是在20世纪30年代以后在美国以哈佛大学为中心逐步形成的。1938年,梅森在哈佛大学建立了一个产业组织研究小组。在继承张伯伦等人的基础上,梅森提出产业组织的理论体系和研究方向①。
哈佛学派的产业组织理论,以新古典学派的价格理论为基础,在承袭了一系列理论研究成果的同时,以实证研究为主要手段把产业分解成特定的市场,按结构、行为、绩效三个方面即所谓的产业组织研究的“三分法”对其进行分析,构造了一个既能深入具体环节又有系统逻辑体系的市场结构—市场行为—市场绩效的分析框架;并通过对市场关系的各方面进行实际测量,从市场结构、市场行为和市场绩效三个方面提出政府公共政策,从而规范了产业组织的理论体系。
产业组织理论的芝加哥学派是60年代后期在对哈佛学派的批判中崛起的,其中代表人物是施蒂格勒、德姆赛茨、布罗曾、波斯纳等。芝加哥学派在理论上继承了奈特以来芝加哥传统的自由主义经济思想,信奉自由市场经济中竞争机制的作用,强调新古典学派价格理论在产业活动分析中的适用性,坚持认为产业组织及公共政策问题任然应该通过价格理论的视角来研究,力图重新把价格理论中完全竞争和垄断这两个传统概念作为剖析产业组织问题,并把这些问题用产品差别和进入壁垒等新的概念来加以说明的做法,在方法论上形成鲜明的对照。1968年施蒂格勒的名著《产业组织》一书的问世,标志着芝加哥学派在理论上的成熟。
1.3产业结构理论
在经济领域,产业结构这个概念始于20世纪40年代。所谓产业结构即指在社会再生产过程中,一个国家或地区的产业组成即资源在产业间配置状态,产业发展水平即各产业所占比重,以及产业间的技术经济联系即产业间相互依存相互作用的方式。产业结构可以从两个角度来考察:
一是从“质”的角度动态地揭示产业间技术经济联系与联系方式不断发生变化的趋势,揭示经济发展过程的国民经济各部门中,起主导或支柱地位的产业部门的不断替代的规律及其相应的“结构”效益,从而形成狭义的产业结构理论;
二是从“量”的角度静态地研究和分析一定时期内产业间联系与联系方式的技术经济数量比例关系,即产业间“投入”与“产出”的量的比例关系,从而形成产业关联理论。广义的产业结构理论包括狭义的产业结构理论和产业关联理论。
20世纪30-40年代是现代产业结构理论的形成时期。这时期对产业结构理论的形 ①关于产业组织的理论体系和研究方向,梅森在1939年出版的《大企业的生产价格政策》有详细阐述。成做出突出贡献的主要有费夏、C·克拉克、赤松要、里昂惕夫和S.库兹涅茨等人。18世纪中叶之后,工业部门在第一次、第二次工业革命推进下突飞猛进,服务部门也有较大扩展。在20世纪30年代大危机时期,工业部门衰退,从统计上体现出服务部门在经济中的明显优势。于是,人们回忆起17世纪中期配第的朴素思想。新西兰经济学家费夏以统计数字为依据,再次提起配第的论断,并首次提出了关于三次产业的划分方法,产业结构理论开始初具雏形。
日本经济学家赤松要在1932年提出了产业发展的“雁形形态论”②。该理论主张,本国产业发展要与国际市场紧密地结合起来,使产业结构国际化;后起的国家可以通过四个阶段来加快本国工业化进程;产业发展政策是要根据“雁形形态论”的特点制定。赤松要认为,日本的产业通常经历了“进口→当地生产→开拓出口→出口增长”四个阶段并呈周期循环。某一产业随着进口的不断增加,国内生产和出口的形成,其图形就如三只大雁展翅翱翔。人们常以此表述后进国家工业化、重工业化和高加工度发展过程,并称之为“雁行产业发展形态”[5]。
在吸收并继承了配第、费夏等人的观点的基础上,C.克拉克建立起了完整、系统的理论框架。在1940年出版的《经济发展条件》一书中,他通过对40多个国家和地区不同时期三次产业劳动投入和总产出的资料的整理和比较,总结了劳动力在三次产业中的结构变化与人均国民的提高存在着一定的规律性:劳动人口从农业向制造业、进而从制造业向商业及服务业的移动,即所谓克拉克法则。其理论前提是,以若干经济在时间推移中的变化为依据。这种时间系列意味着经济发展,而经济发展在此是指不断提高的国民收入。
库兹涅茨他在1941年的著作《国民收入及其构成》中就阐述了国民收入与产业结构间的重要联系。他通过对大量历史经济资料的研究得出重要结论,即:库兹涅茨产业结构论:产业结构和劳动力的部门结构将趋于下降;政府消费在国民生产总值中的比重趋于上升,个人消费比重趋于下降。在理论前提上,他把克拉克单纯的“时间序列”转变为直接的“经济增长”概念,即“在不存在人均产品的明显减少即人均产品一定或增加的情况下产生的人口的持续增加”。同时,“人口与人均产品双方的增加缺一不可”,而“所谓持续增加,指不会因短期的变动而消失的大幅度提高”。而后,他将产业结构重新划分为“农业部门”、“工业部门”和“服务部门”,并使用了产业的相 “雁行模式”(Wide-Geese Flying Pattern)的概念最早是由日本学者赤松要1932年在其论文《我国经济发展的综合原理》中提出的,并同时提出雁行产业发展形态论。②对国民收入这一概念来进一步分析产业结构。由此,使克拉克法则的地位在现代经济社会更趋稳固。
产业结构理论在20世纪50-60年代得到了较快的发展。此时期对产业结构理论研究做出突出贡献的代表人物包括里昂惕夫、库兹涅茨、A.刘易斯、赫希曼、罗斯托、钱纳里、霍夫曼、希金斯及一批日本学者等。
里昂惕夫对产业结构进行了更加深入的研究。他于1953年和1966年分别出版了《美国经济结构研究》和《投入产出经济学》两书,建立了投入产出分析体系,他利用这一分析经济体系的结构与各部门在生产中的关系,分析国内各地区间的经济关系以及各种经济政策所产生的影响,在《现代经济增长》和《各国经济增长》中,他深入研究了经济增长与产业结构关系问题。
丁伯根关于制定经济的理论包含有丰富的产业结构理论。如认为,经济结构就是要有意识地运用一些手段以达到某种目的,其中就包含了调整结构的手段。他经济政策区分为数量政策、性质政策和改革三种。其中,性质政策就是改变结构(投入产出表)中的一些元素,改革就改变基础中的一些元素。又如在他的发展计划理论中所采用的大型联立方程式体系,就是凯恩斯、哈罗德、多马以及里昂惕夫等人多种模型的混合物;另他所采用的部分投入产出法,就是一种产业关联方法,它直接从投资计划项目开始,把微观计划简单地加总成为宏观计划。
刘易斯于1954年发表的《劳动无限供给条件下的经济发展》一文,提出了用以解释发展中国家经济问题的理论模型即刘易斯理论(二元经济结构模型)。拉尼斯他与费景汉把二元经济结构的演变分为三个阶段,认为不仅仅收入分配变化及与之相对规模以及储蓄、教育、劳动力市场等有关因素之间也存在直接的联系。希金斯分析了二元素结构中,先进部门和原有部门的生产函数的差异。原有部门的生产函数属于可替代型的,而先进部门存在固定投入系数型的生产函数,此部门采取的是资本密集型的技术。
赫希曼在1958年出版的《经济发展战略》提出了一个不平衡增长模型,突出了早期发展经济学家限于直接生产部门和基础设施部门发展次序的狭义讨论。其中关联效应理论和最有效次序理论,已经成为发展经济学中的重要分析工具。
罗斯托提出了著名的主导产业扩散效应理论和经济成长阶段理论。他认为,产业结构的变化对经济增长具有重大的影响;在经济发展中重视发挥主导产业的扩散效应。其主要著作有《经济成长的过程》和《经济成长的阶段》等。钱纳里对产业结构理论的发展贡献颇多。他认为,经济发展中资本与劳动的替代弹性是不变的,从而发展了柯布—道格拉斯的生产函数学说。指出在经济发展中产业结构会发生变化,对外贸易中初级产品出口将会减少,逐步实现进口替代和出口替代。
筱原三代平(1955)提出了“动态比较费用论”,其核心思想强调:后起国的幼稚产业经过扶持,其产品的比较成本的可以转化的,原来处于劣势的产品有可能转化为优势产品,即形成动态比较优势。由于该理论毕竟与国际贸易理论密切相关,因而只能成为战后日本产业结构理论研究的起点。特别是在实践在中,具体是通过什么途径来实现的?一些日本学者提出各种理论假设和模型,其中最著名的是赤松要等人提出的产业发展“雁形态论”。
产业结构理论以产业之间的技术经济联系及其联系方式为研究对象。这里的技术经济联系主要是指按照投入产出的技术矩阵关系划分的联系方式,例如前向关联、后向关联、侧向关联等。此外还有按照各种数量比例关系划分的联系方式,例如资本占用关系、劳动占用关系、产值比例关系、能耗比例关系、进出口比例关系、效益关系等。
1.4产业可持续发展理论
可持续发展(Sustainable Development)是八十年代提出的一个新概念。1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中第一次阐述了可持续发展的概念,得到了国际社会的广泛共识。
可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。换句话说,就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展,它们是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。可持续发展与环境保护既有联系,又不等同。环境保护是可持续发展的重要方面。可持续发展的核心是发展,但要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行经济和社会的发展[6]。
1.4.1产业可持续发展理论的具体内容
产业可持续发展理论涉及可持续经济、可持续生态和可持续社会三方面的协调统一,要求人类在发展中讲究经济效率、关注生态和谐和追求社会公平,最终达到人的全面发展。这表明,可持续发展虽然缘起于环境保护问题,但作为一个指导人类走向21世纪的发展理论,它已经超越了单纯的环境保护。它将环境问题与发展问题有机地结合起来,已经成为一个有关社会经济发展的全面性战略。具体地说:
(1)在经济可持续发展方面:可持续发展鼓励经济增长而不是以环境保护为名取消经济增长,因为经济发展是国家实力和社会财富的基础。但可持续发展不仅重视经济增长的数量,更追求经济发展的质量。可持续发展要求改变传统的以“高投入、高消耗、高污染”为特征的生产模式和消费模式,实施清洁生产和文明消费,以提高经济活动中的效益、节约资源和减少废物。从某种角度上,可以说集约型的经济增长方式就是可持续发展在经济方面的体现。
(2)在生态可持续发展方面:可持续发展要求经济建设和社会发展要与自然承载能力相协调。发展的同时必须保护和改善地球生态环境,保证以可持续的方式使用自然资源和环境成本,使人类的发展控制在地球承载能力之内。因此,可持续发展强调了发展是有限制的,没有限制就没有发展的持续。生态可持续发展同样强调环境保护,但不同于以往将环境保护与社会发展对立的做法,可持续发展要求通过转变发展模式,从人类发展的源头、从根本上解决环境问题。
(3)在社会可持续发展方面:可持续发展强调社会公平是环境保护得以实现的机制和目标。可持续发展指出世界各国的发展阶段可以不同,发展的具体目标也各不相同,但发展的本质应包括改善人类生活质量,提高人类健康水平,创造一个保障人们平等、自由、教育、人权和免受暴力的社会环境。这就是说,在人类可持续发展系统中,经济可持续是基础,生态可持续是条件,社会可持续才是目的。下一世纪人类应该共同追求的是以人为本位的自然——经济——社会复合系统的持续、稳定、健康发展。
1.4.2可持续发展的核心理论(1)资源永续利用理论
资源永续利用理论流派的认识论基础在于:认为人类社会能否可持续发展决定于人类社会赖以生存发展的自然资源是否可以被永远地使用下去。基于这一认识,该流派致力于探讨使自然资源得到永续利用的理论和方法。
(2)外部性理论
外部性理论流派的认识论基础在于:认为环境日益恶化和人类社会出现不可持续发展现象和趋势的根源,是人类迄今为止一直把自然(资源和环境)视为可以免费享用的“公共物品”,不承认自然资源具有经济学意义上的价值,并在经济生活中把自然的投入排除在经济核算体系之外。基于这一认识,该流派致力于从经济学的角度探讨把自然资源纳入经济核算体系的理论与方法。
(3)财富代际公平分配理论
财富代际公平分配理论流派的认识论基础在于:认为人类社会出现不可持续发展现象和趋势的根源是当代人过多地占有和使用了本应届于后代人的财富,特别是自然财富。基于这一认识,该流派致力于探讨财富(包括自然财富)在代际之间能够得到公平分配的理论和方法。
(4)三种生产理论
三种生产理论流派的认识论基础在于:人类社会可持续发展的物质基础在于人类社会和自然环境组成的世界系统中物质的流动是否通畅并构成良性循环。他们把人与自然组成的世界系统的物质运动分为三大“生产”活动,即人的生产、物资生产和环境生产,致力于探讨三大生产活动之间和谐运行的理论与方法。
1.4.3产业的可持续发展[7]
(1)产业发展与人口、资源和生态环境之间的关系
可持续发展与人口、资源和生态环境问题是密切相关的。同样,产业的发展与人口、资源和生态环境也是密不可分的,它们之间的关系是:一方面,人口、资源和生态环境是产业发展得以顺利进行的前提和基础;另一方面,产业发展对人口、资源和生态环境也有重要影响。
(2)产业的可持续发展观及其战略
产业发展与人口、资源和生态环境之间是一种相互制约、相互促进的关系。制定和实施可持续发展战略,是实现经济和产业良性发展的必要前提和重要手段。可持续发展战略是指改善和保护人类美好生活及生态环境系统的规划和行动方案,是多个领域发展战略的总称,它使社会、经济、生态环境等多个方面的发展目标相互协调。
(3)产业的可持续发展与产业结构的调整和演进
实施可持续发展战略必然会对产业结构的调整提出新的要求,对那些不符合可持续发展要求的产业及企业,或关停并转,或加强治理,还会兴起新的产业,即绿色产业。从当前经济发展的趋势来判断,对产业结构影响最大最深远的是信息革命、知识经济的兴起和可持续发展战略的实施。从现在到21世纪30年代左右,在全世界范围内将会掀起新的产业产业结构大调整。根据可持续发展的要求来调整产业结构、顺应人与自然的关系、在世界范围内使环境质量好转并有所提高,大体上也得花几十年时间。所以,从现在开始的未来三、四十年时间中将是产业结构变动最大、经济发展步入低耗高效无污染的新阶段,是人类经济活动、社会进步和观念更新的大调整、大转变时期。
作为一个具有强大综合性和交叉性的研究领域,可持续发展理论涉及到众多的学科,可以有不同重点的展开。例如,生态学家着重从自然方面把握可持续发展,理解可持续发展是不超越环境系统更新能力的人类社会的发展;经济学家着重从经济方面把握可持续发展,理解可持续发展是在保持自然资源质量和其持久供应能力的前提下,使经济增长的净利益增加到最大限度;社会学家从社会角度把握可持续发展,理解可持续发展是在不超出维持生态系统涵容能力的情况下,尽可能地改善人类的生活品质;科技工作者则更多地从技术角度把握可持续发展,把可持续发展理解为是建立极少产生废料和污染物的绿色工艺或技术系统。
1.5产权理论
1991年诺贝尔经济学奖得主科斯是现代产权理论的奠基者和主要代表,被西方经济学家认为是产权理论的创始人,他一生所致力考察的不是经济运行过程本身,而是经济运行背后的财产权利结构,即运行的制度基础。他的产权理论发端于对制度涵义的界定,通过对产权的定义,对由此产生的成本及收益的论述,从法律和经济的双重角度阐明了产权理论的基本内涵。
1.5.1产权理论概述
产权理论认为,私有企业的产权人享有剩余利润占有权,产权人有较强的激励动机去不断提高企业的效益。所以在利润激励上,私有企业比传统的国营企业强。没有产权的社会是一个效率绝对低下、资源配置绝对无效的社会。能够保证经济高效率的产权应该具有以下的特征:(1)排他性,即它是一个包括财产所有者的各种权利及对限制和破坏这些权利时的处罚的完整体系;(2)专有性,它使因一种行为而产生的所有报酬和损失都可以直接与有权采取这一行动的人相联系;(3)可转让性,这些权利可以被引到最有价值的用途上去;(4)可操作性;(5)可交易性[8]。
有许多学者在科斯开辟的产权研究领域,进一步补充、发展了产权理论。对产权理论发展做出了贡献的学派有:以威廉姆森等人为代表的交易费用学派,以德姆塞茨和阿尔钦等人为代表的所有权学派,以布坎南等人为代表的公共选择学派,以舒尔茨等人为代表的自由竞争学派,以肯尼斯·阿罗等人为代表的信息经济学派,以波斯纳和库特等人为代表的法经济学派,以富努斯顿和配杰威齐等人为代表的比较产权学派等。
1.5.2产权界定
产权界定,就是对财产权进行的甄别和确认,也就是对物质利益和风险归属的界定,严格的说,产权界定就是通过法律程序,明确不同所有者之间的权、责关系。其实质就是社会契约形式对财产所有者的财产权的确认和保护。
对产权进行明确的界定是非常必要的,产权界定能有效降低市场交易费用,使资源用到产出最大、成本最小的地方,达到资源配置效率的最大化。一方面,市场交易可以说就是产权的交易,因而,如果产权没有界定清楚,就无法进行交易:一个人不能用属于自己的东西去换取不知道属于谁,换到手之后可能随时失去的东西。另一方面,由于产权在交易过程中,存在着所谓“不确定性”和“外部性”,表现为“搭便车”和“败德行为”[9]。
清晰的产权可以很好的解决外部不经济。美国芝加哥大学教授科斯提出的“确定产权法”认为在协议成本较小的情况下,无论最初的权利如何界定,都可以通过市场交易达到资源的最佳配置,因而在解决外部侵害问题时可以采用市场交易形式。科斯产权理论的核心是:一切经济交往活动的前提是制度安排,这种制度实质上是一种人们之间行使一定行为的权力。因此,经济分析的首要任务界定产权,明确规定当事人可以做什么,然后通过权利的交易达到社会总产品的最大化。
1.5.3产权失灵
所谓的产权失灵是指产权不存在或者产权的作用受到限制而出现的资源配置抵消甚至无效的现象。自科斯《社会成本问题》(1960)发表以来,不少经济学家开始认识到,与“市场失灵”与“政府失灵”相对应的更深层次的失灵是“产权失灵”。产权失灵的领域越大,导致市场失灵的领域越大。
产权失灵实际上是产权的不完备。完备的产权应该包括关于资源利用的所有权利。这些所有权利就构成了“权利束”。“权利束”常常附着在一种有形的物品或服务上,正是权利的价值决定了所交换的物品的价值。“权利束”既是一个“总量”概念,即产权是由许多权利构成的,如产权的排他性、收益性、可让渡性、可分割性等,也是一个“结构”概念,即不同权利束的排列与组合决定产权的性质及结构。但是任何权利都不是无限的,都要受到约束和限制。
产权的完备性只是一种理想状态,实际生活中的任何产权不可能是完备的,这种不完备性大体可分为两种情形,一种是产权的主体在界定、保护和实现权利的费用太高而自动放弃一部分权利束;另一种情形是外来的干预(或侵犯),如国家的一些管制等造成的所有制残缺。但是值得指出的是,对任何产权主体来讲,尽管不能做到产权的完备性,但是关键权利束(如收益权、转让权等)的具备是有效产权的基本条件。
产权失灵的根本原因应该从国家理论中去寻找。因为产权的本质是一种排他性的权利,在暴力方面具有比较优势的组织处于界定和行使产权的地位。道格拉斯。c.诺思指出,国家理论“关键的问题是解释由国家界定和行使的产权的类型以及行使的有效性。最富有意义的挑战是,解释历史上产权结构及其行使的变迁。”[10]历史上有效率的产权和无效率的产权都与国家有关。“产权的出现是国家统治者的欲望与交换当事人努力降低交易费用的企图彼此合作的结果”。国家在产权制度形成中的作用主要表现在:(1)国家凭借其暴力潜能和权威在全社会实现所有权。与各种民间组织相比,政府能以更低的成本确立和实现所有权,并且由此获得的好处要比经过扩大市场获得的好处明显得多。(2)有利于降低产权界定和转让中的交易费用。国家作为第三种当事人,能通过建立非人格化的立法和执法机构来降低交易费用。
1.6外部性理论
外部性(externality)指由于市场活动而给无辜的第三方造成的成本。或者换种说法:外部性就是指社会成员(包括组织和个人)从事经济活动时,其成本与后果不完全由该行为人承担,也即行为举动与行为后果的不一致性。外部性又可称为溢出效应、外部影响或外差效应,指的是一个人或一群人的行动和决策对另一个人或一群人强加了成本或赋予利益的情况。
外部性,或称外部经济效应③,马歇尔说“我们可把有赖于任何一种货物的生产规模之扩大而发生的经济分为两类:第一类是有赖于工业的一般发达的经济;第二是有赖于从事工业的个别且也的资源、组织和经营效率的经济。前者被称为外在经济,后者为内在经济。
经济外部性是经济主体的经济活动对他人和社会造成的非市场化的影响。分为正外部性(positive externality)和负外部性(negative externality)。正外部性是某个经济行为个体的活动使他人或社会受益,而受益者无须花费代价,负外部性是某个经济行为个体的活动使他人或社会受损,而造成外部不经济的人却没有为此承担 这一概念源于马歇尔《经济学原理》中分析产业生产成本作为产量的函数时引入的“外部经济”这一术语。③成本。
萨缪尔森和诺德豪斯如此定义[11]:“当生产或消费对其他人产生附带的成本或效益时,外部经济效果便产生了;也就是说,成本或收益附加于他人身上,而产生这种影响的人并没有因此而付出代价或报酬;更为确切的说,外部经济效果是一个经济主体的行为对另一个经济主体的福利所产生的效果,而这种效果并没有从货币或市场交易中反映出来。”
根据外部性表现形式的不同,外部性可以从下列七个不同的角度进行分类[12]:(1)外部性的影响效果
外部经济与外部不经济绝大多数经济学教科书都讲到,外部性可以分为外部经济(或称正外部经济效应、正外部性)和外部不经济(或称负外部经济效应、负外部性)。外部经济就是一些人的生产或消费使另一些人受益而又无法向后者收费的现象;外部不经济就是一些人的生产或消费使另一些人受损而前者无法补偿后者的现象。
(2)外部性的产生领域
生产的外部性与消费的外部性生产的外部性就是由生产活动所导致的外部性,消费的外部性就是由消费行为所带来的外部性。以往经济理论重视的是生产领域的外部性问题。20世纪70年代以后,关于外部性理论的研究范围扩展至消费领域。从外部经济与外部不经济、生产的外部性与消费的外部性两种分类出发,可以把外部性进一步细分成生产的外部经济性、消费的外部经济性、生产的外部不经济性和消费的外部不经济性四种类型。
(3)外部性产生的时空
代内外部性与代际外部性通常的外部性是一种空间概念,主要是从即期考虑资源是否合理配置,即主要是指代内的外部性问题;而代际外部性问题主要是要解决人类代际之间行为的相互影响,尤其是要消除前代对后代、当代对后代的不利影响。可以把这种外部性称为“当前向未来延伸的外部性”。这种分类源于可持续发展理念。代际外部性同样可以分为代际外部经济和代际外部不经济。
(4)产生外部性的前提条件
竞争条件下的外部性与垄断条件下的外部性威廉·杰克·鲍莫尔(William Jack Baumol)不仅对竞争条件下的外部性作了分析,还对垄断条件下的外部性作了考察,他认为竞争条件下的外部经济问题与垄断条件下的外部经济问题是不一样的。他举例道:“当一个厂商扩大规模将会提高工业中一切厂商的运输效率时,这种扩大如果由一个厂商单独去做可能没有利益,但如果该工业为一个人所独占,那就仍然会获得利益。”这就是说,竞争性部门中一个厂商的外部经济(或外部不经济),不一定就是垄断者的外部经济(或外部不经济)。
米德在他1962年发表的《竞争状态下的外部经济与不经济》一文中全面分析了在竞争条件下生产上的外部经济和外部不经济。绝大多数的外部性理论都是在完全竞争的假设下进行阐述的,因此,鲍莫尔对竞争条件下和垄断条件下的外部性问题作了系统分析十年后,米德仍然就竞争条件下的外部性问题进行深入的分析。
(5)外部性的稳定性
稳定的外部性与不稳定的外部性关于外部性理论的文献绝大多数发表的是稳定的外部性。所谓稳定的外部性是指可以掌握的外部性,人们可以通过各种协调方式,使这种外部性内部化。
(6)外部性的方向性
单向的外部性是指一方对另一方所带来的外部经济或外部不经济。例如化工厂从上游排放废水导致下游渔场鱼产量的减少,而下游的渔场既没有给上游的化工厂产生外部经济效果,也没有产生外部不经济效果,这时就称化工厂给渔场带来的单向的外部性。大量外部性属于单向外部性。
交互的外部性是指所有当事人都有权利接近某一资源并可以给彼此施加成本(通常发生在公有财产权下的资源上)。例如,所有国家都对生态环境造成了损害,彼此之间都有外部不经济效应。这就属于交互的外部性。
(7)外部性的根源
制度外部性与科技外部性新制度经济学丰富和发展了外部性理论,并把外部性、产权以及制度变迁联系起来,从而把外部性引入制度分析之中。制度外部性主要有三方面的含义:制度是一种公共物品,本身极易产生外部性;在一种制度下存在、在另一种制度下无法获得的利益(或反之),这是制度变迁所带来的外部经济或外部不经济;在一定的制度安排下,由于禁止自愿谈判或自愿谈判的成本极高,经济个体得到的收益与其付出的成本不一致,从而存在着外部收益或外部成本。
1.7交易费用理论 1.7.1交易费用的定义
所谓交易费用是指企业用于寻找交易对象、订立合同、执行交易、洽谈交易、监督交易等方面的费用与支出,主要由搜索成本、谈判成本、签约成本与监督成本构成。企业运用收购、兼并、重组等资本运营方式,可以将市场内部化,消除由于市场的不确定性所带来的风险,从而降低交易费用。
对于交易费用的内涵,新制度经济学家科斯、阿罗、威廉姆森、张五常等都作过界定。科斯在1937年发表的《企业的性质》一文中,将交易费用解释为“利用价格机制的成本”。他同时认为,企业组织作为市场的替代同样存在“管理费用”。阿罗1969年将交易费用定义为“经济制度运行的费用”。威廉姆森认为交易费用就是:“经济系统运转所要付出的代价或费用”。诺思将交易费用界定为:“交易成本是规定和实施构成交易基础的契约的成本,因而包含了那些经济从贸易中获取的政治和经济组织的所有成本。”埃格特森的定义是“个人交换他们对于经济资产的所有权和确立他们排他性权利的费用。”张五常则将交易费用定义为“所有那些在鲁宾逊克鲁索经济中不可能存在的成本,在这种经济中,既没有产权,也没有交易,以没有任何种类的经济组织。简言之,交易成本包括一切不直接发生在物质生产过程中的成本。”
1.7.2科斯的交易费用理论
交易费用理论是整个现代产权理论大厦的基础。1937年,科斯(Ronald·Cosas)在《企业的性质》一文中首次提出交易费用理论,该理论认为,企业和市场是两种可以相互替代的资源配置机制,由于存在有限理性、机会主义、不确定性与小数目条件使得市场交易费用高昂,为节约交易费用,企业作为代替市场的新型交易形式应运而生。交易费用决定了企业的存在,企业采取不同的组织方式最终目的也是为了节约交易费用。
他指出:市场和企业都是两种不同的组织劳动分工的方式(即两种不同的“交易”方式),企业产生的原因是企业组织劳动分工的交易费用低于市场组织劳动分工的费用。一方面,企业作为一种交易形式,可以把若干个生产要素的所有者和产品的所有者组成一个单位参加市场交易,从而减少了交易者的数目和交易中摩擦,因而降低了交易成本;另一方面,在企业之内,市场交易被取消,伴随着市场交易的复杂结构被企业家所替代,企业家指挥生产,因此,企业替代了市场。由此可见,无论是企业内部交易,还是市场交易,都存在着不同的交易费用;而企业替代市场,是因为通过企业交易而形成的交易费用比通过市场交易而形成的交易费用低。
1.7.3 交易费用理论的发展
在科斯之后,威廉姆森等许多经济学家又进一步对交易费用理论进行了发展和完善。威廉姆森(1977)将交易费用分为事前的交易费用和事后的交易费用。他认为,事前的交易费用是指由于将来的情况不确定,需要事先规定交易各方的权利、责任和义务,在明确这些权利、责任和义务的过程中就要花费成本和代价,而这种成本和代价与交易各方的产权结构的明晰度有关;事后的交易费用是指交易发生以后的成本。这种成本表现为各种形式:(1)交易双方为了保持长期的交易关系而所付出的代价和成本;(2)交易双方发现事先确定的交易事项有误而需要加以变更所要付出的费用;(3)交易双方由于取消交易协议而需支付的费用和机会损失。
威廉姆森(1980)分析了交易费用的影响因素。他认为,交易费用的影响因素主要是环境的不确定性、小数目条件、组织或人的机会主义以及信息不对称等,这些因素构成 了市场与企业间的转换关系。杨小凯(1991)则从劳动交易和中间产品交易角度区分了企业和市场,认为企业是以劳动市场代替中间产品市场,而不是用市场组织替代市场组织。后来,杨小凯(1995)又进一步研究认为,企业和市场的边际替代关系取决于劳动力交易效率和中间产品交易效率的比较。
1.7.4交易费用理论的有关结论
(1)市场和企业虽可相互替代,却是不相同的交易机制。因而企业可以取代市场实现交易。
(2)企业取代市场实现交易有可能减少交易的费用。(3)市场交易费用的存在决定了企业的存在。
(4)企业“内化”市场交易的同时产生额外的管理费用。当管理费用的增加与市场交易费用节省的数量相当时,企业的边界趋于平衡(不再增长扩大)。
(5)现代交易费用理论认为交易费用的存在及企业节省交易费用的努力是资本主义企业结构演变的唯一动力。
交易费用理论仔细区分了市场交易和企业内部交易。市场交易双方利益并不一致,但交易双方地位平等。企业内部交易一般是通过长期合约规定(如企业主和雇员),交易双方利益比较一致,但地位并不平等。市场交易导致机会主义,但在企业内部,机会主义对谁都没有好处。
1.8企业的性质[13] 1.8.1科斯的观点
一般认为,现代企业理论由科斯开其先河,奠基之作是《企业的性质》(1937)一文。这篇文章最引人瞩目之处在于对企业性质作了经济学解释。科斯把企业的性质定义为不同于市场的资源配置机制,考察的是“企业作为一个不同于市场的资源配置机制为什么存在”这个问题。
针对新古典经济学企业理论存在的重大缺陷,科斯进行了开创性研究,把企业理论从“黑箱”的状态中解放出来,为西方微观经济学的发展开创了一个全新的领域。科斯认为,企业的本质特征是对价格机制的替代。价格机制的运行是有成本的,市场运行也存在费用。企业之所以出现,正是通过管理协调来代替市场协调并降低成本的必然结果。也就是说,通过企业组织生产的交易费用低于市场组织的交易费用,企业才得以产生。市场和企业是配置资源的两种可相互替代的手段,它们之间的不同表现为:在市场上,资源的配置由价格机制来调节,而在企业内,则通过管理协调来完成。企业的边界由交易费用来决定,当扩大规模时,企业内的交易费用低于在市场上交易费用时,企业的边界则得以扩展,直至两者的交易费用相等时为止。科斯以交易为分析单位,以马歇尔的边际分析和替代分析为方法,以交易费用概念为基础,解释了企业存在的原因和边界。
1.8.2马克思的观点
马克思的企业理论是建立在科学的唯物史观基础之上的。它对企业的性质分析是从生产力和生产关系两个方面展开的。首先,从生产力的角度看, 企业是人类社会发展到一定阶段才出现的协作的组织形式。马克思认为, 协作是人类劳动过程最基本、最重要的属性。其次,企业作为协作的组织形式有两个显著的特征, 即企业是市场价格机制的替代物,是以劳动力市场取代产品市场的产物。马克思认为,在企业内部,资源配置是通过资本家的权威实现的,而在市场上, 价格机制是资源配置的主要方式。这实际上就是把企业视为价格机制的替代物。最后,从生产关系的角度看, 企业是社会经济制度的具体实现形式,带有一定的社会性质, 资本主义企业的社会性质就是资本雇佣劳动。
马克思是通过生产力与生产关系的矛盾运动来研究企业的起源的。他认为,企业并不是自发产生的, 而是生产力与生产关系的矛盾运动发展到一定阶段的产物。首先,马克思认为企业的两大主体——资本家和雇佣工人是人类社会发展到一定阶段的产物。马克思说: “资本主义协作形式一开始就出卖自己劳动力给资本的自由雇佣工人为前提。”可是, 资本家和雇佣工人不是自发产生的, 而是人类社会发展到一定阶段的产物。马克思说:“自然界不是一方面造成货币所有者或商品所有者,而另一方面造成只是自己劳动力的所有者。这种关系是已往历史发展的结果,是许多次经济变革的产物,是一系列陈旧社会形态灭亡的产物。”在封建社会末期,小商品者之间的竞争必然导致两极分化。竞争中的失败者丧失了劳动力赖以实现的生产资料, 他除了自身的劳动力外再也没有可以出卖的东西,于是成了雇佣工人;而竞争中的胜利者便成为资本家。其次,马克思认为企业产生的直接原因在于其出现大大地提高了劳动生产率。企业的出现使资本主义的协作成为可能,而协作则提高了劳动生产率。
1.9不完全契约与委托代理理论 1.9.1不完全契约理论
不完全契约理论,即GHM模型,Grossman-Hart-Moore模型,GHM模型或称所有权-控制权模型,是由格罗斯曼和哈特(Gross man&Hart,1986)、哈特和莫尔(Hart&Moore,1990)等共同创立的,因而这一理论又被称为GHM理论或GHM模型,国内学者一般把他们的理论称之为“不完全合约理论” 或不完全契约理论,因为该理论是基于如下分析框架:以合约的不完全性为研究起点,以财产权或(剩余)控制权的最佳配置为研究目的。是分析企业理论和公司治理结构中控制权的配置对激励和对信息获得的影响的最重要分析工具。GHM模型直接承继科斯、威廉姆森等开创的交易费用理论,并对其进行了批判性发展。其中,1986年的模型主要解决资产一体化问题④,1990年的模型发展成为一个资产所有权一般模型。
1.9.1.1不完全契约理论的主要观点
企业与市场的区别不是由剩余收入索取权的分布决定的,而是由剩余控制权的分布决定的。市场意味着剩余控制权在交易双方是对称分布的,而企业意味着剩余控制权的非对称分布。他们认为当两个经济行为主体进入一种交易关系,财产被用来创造收入,而要在合约中列出所有关于财产的特殊权利费用极高时,最合适的做法就是一方将另一方兼并,即一方把另一方的剩余权利都购买过去。但是“剩余权利对购买方来说是一种收益,对另一方却是一种损失,这就不可避免地造成激励机制的扭曲。因此,一种有效率的剩余权利的配置必须是购买者激励上所获得的收益能够充分弥补售出者激励上的损失。”投资行为最重要的一方应当取得剩余权利的所有权。1.9.1.2不完全契约理论具体解释 Grossman, S.and O.Hart, 1986, The Costs and Bene„ts of Ownership: A Theory of Vertical and Lateral Integration, Journal of Political Economy 94, 691-719.⑤ Hart, O.and J.Moore, 1990, Property Rights and the Nature of the Firm, Journal of Political Economy 98, 1119-1158.④
⑤所谓契约的不完全性是指契约不可能做到完备的程度。哈特从三个方面解释了契约的不完全性:“第一,在复杂的、十分不可预测的世界中,人们很难想得太远,并为可能发生的各种情况都做出计划。第二,即使能够做出单个计划,缔约各方也很难就这些计划达成协议,因为他们很难找到一种共同的语言来描述各种情况和行为。对于这些,过去的经验也提供不了多大帮助。第三,即使各方可以对将来进行计划和协商,他们也很难用下面这样的方式将计划写下来:在出现纠纷的时候,外部权威,比如说法院,能够明确这些计划是什么意思并强制加以执行。”
由于不完全契约的存在,所有权就不能以传统产权理论那样以资产这一通常的术语来界定。因为,在契约中,可预见、可实施的权利对资源配置并不重要,关键的应是那些契约中未提及的资产用法的控制权力,即剩余控制权。因此,对一项资产的所有者而言,关键的是对该资产剩余权力的拥有。据此,哈特他们将所有权定义为拥有剩余控制权或事后的控制决策权。在哈特他们看来,当契约不完全时,将剩余控制权配置给投资决策相对重要的一方是有效率的。
格罗斯曼、哈特和莫尔等进一步指出,剩余控制权直接来源于对物质资产的所有权。因而,剩余控制权天然地归非人力资本所有。在合同不完全的环境中物质资本所有权是权力的基础,而且对物质资产所有权的拥有将导致对人力资本所有者的控制,因此企业也就是由它所拥有或控制的非人力资本所规定。非人力资本所有者即股东,拥有公司的剩余控制权或者所有权,因而,也就掌握了公司治理的主控权,股东既是公司治理的主体,也是公司治理的受益者。
1.9.2委托代理理论
委托代理理论是建立在非对称信息博弈论的基础上的。非对称信息(asymmetric information)指的是某些参与人拥有但另一些参与人不拥有的信息。信息的非对称性可从以下两个角度进行划分:一是非对称发生的时间,二是非对称信息的内容。从非对称发生的时间看,非对称性可能发生在当事人签约之前(ex ante),也可能发生在签约之后(ex post),分别称为事前非对称和事后非对称。研究事前非对称信息博弈的模型称为逆向选择模型(adverse selection),研究事后非对称信息的模型称为道德风险模型(moral hazard)。从非对称信息的内容看,非对称信息可能是指某些参与人的行为(action),研究此类问题的,我们称为隐藏行为模型(hidden action)。也可能是指某些参与人隐藏的知识(knowledge),研究此类问题的模型我们称之为隐藏知识模型(hidden knowledge)。
委托代理理论是制度经济学契约理论的主要内容之一,主要研究的委托代理关系是指一个或多个行为主体根据一种明示或隐含的契约,指定、雇佣另一些行为主体为其服务,同时授予后者一定的决策权利,并根据后者提供的服务数量和质量对其支付相应的报酬。授权者就是委托人,被授权者就是代理人。
委托代理关系起源于“专业化”的存在。当存在“专业化”时就可能出现一种关系,在这种关系中,代理人由于相对优势而代表委托人行动。现代意义的委托代理的概念最早是由罗斯提出的:“如果当事人双方,其中代理人一方代表委托人一方的利益行使某些决策权,则代理关系就随之产生。”委托代理理论从不同于传统微观经济学的角度来分析企业内部、企业之间的委托代理关系,它在解释一些组织现象时,优于一般的微观经济学。
委托代理理论是过去30多年里契约理论最重要的发展之一。它是20世纪60年代末70年代初一些经济学家深入研究企业内部信息不对称和激励问题发展起来的。委托代理理论的中心任务是研究在利益相冲突和信息不对称的环境下,委托人如何设计最优契约激励代理人。
委托代理理论的主要观点认为:委托代理关系是随着生产力大发展和规模化大生产的出现而产生的。其原因一方面是生产力发展使得分工进一步细化,权利的所有者由于知识、能力和精力的原因不能行使所有的权利了;另一方面专业化分工产生了一大批具有专业知识的代理人,他们有精力、有能力代理行使好被委托的权利。但在委托代理的关系当中,由于委托人与代理人的效用函数不一样,委托人追求的是自己的财富更大,而代理人追求自己的工资津贴收入、奢侈消费和闲暇时间最大化,这必然导致两者的利益冲突。在没有有效的制度安排下代理人的行为很可能最终损害委托人的利益。而世界——不管是经济领域还是社会领域——都普遍存在委托代理关系。
1.10“诺思悖论”
“诺思悖论”是诺思在1981年提出,国家具有双重目标,一方面通过向不同的势力集团提供不同的产权,获取租金的最大化;另一方面,国家还试图降低交易费用以推动社会产出的最大化,从而获取国家税收的增加。国家的这两个目标经常是冲突的。另外,由于存在着投票悖论、理性的无知,加之政治市场的竞争更不充分和交易的对象更难以考核等因素,政治市场的交易费用高昂。结果,政府作用的结果往往是经济增长的停滞。为什么“国家的存在是经济增长的关键,然而国家又是人为经济衰退的根源” 呢?首先碰到的问题是如何看待“国家”。不同于政治学家的思路,经济学家诺思的思路是联系产权来分析国家的。产权的本质是一种排他性的权利,界定和行使产权最终需要在暴力方面具有比较优势。在经济学家诺思的眼中,国家就是“在暴力方面具有比较优势的组织”,它因此处于界定和行使产权的地位。
既然国家可视为一种组织,那么关于企业的理论也就可以用来分析国家问题了。这样,对于国家行为进行深层分析就开始依赖经济学。经济学家假定人是理性的、追求效用最大化的“经济人”。越来越多的经济学家不相信国家是善良仁慈、没有私心、全心全意为人民服务的组织,诺思也属于这一类经济学家。他的国家模型考察的是一个有“统治者”的国家;统治者的目的是福利或效用最大化。
诺思认为,统治者的收入来源有两个。一是歧视性地在要素和产品市场上界定所有权结构,从而使其租金最大化。一是努力降低社会的各个经济单位之间的交易费用以使社会产出最大,从而使统治者的税收增加。国家的两个目的分别与这项收入相对应。
这两项收入无法同时最大化,因为国家的两个目标存在着内在的矛盾。第二个目标包含一套能使社会产出最大化而完全有效率的产权,即只有在有效率产权的基础上才能使社会产出最大化,而第一个目标是企图确立一套基本规则以保证统治者自己收入的最大化。统治者要使租金最大化(其措施是以国家权力干预市场,尽量多的限制生产要素的供给量,从而使其市场价格长期高于成本),就必然会降低社会总产出,最终减少统治者的税收。统治者要使社会产出最大化,从而最大程度地增加税收,就必须建立一套最有效率的产权制度。这就要求统治者放弃对生产要素供给量的限制,放弃对租金的追求,使市场尽可能接近成为完全竞争的市场。根据福利经济学第一定理,满足完全竞争的条件以及一些其他条件的市场能够导致社会稀缺资源的帕累托最优配置。显然帕累托最优状态要求所有生产要素都得到最优配置,交换达到均衡状态。如果人为限制某些生产要素的供给量,交换就不会真正达到均衡状态。对于任何一个统治者来说,租金最大化和税收最大化都是不可兼得的。
“诺思悖论”反映的也是政治与经济的对立:出于统治的需要,一种经济上低效的制度安排在政治上却可能是合理的。诺思认为美国就曾经有过这样的例子:“我们故意建立起一个效率低下的政治制度,防止受到一个效率很高但想干坏事的政府的危害。”政府行为并非只遵照效率原则,公平同样是政府做事的出发点,必要的时候为了公平,有可能牺牲效率。在存在权力竞争和政治交易费用的情况下,可能导致无效率的产权结构及其他相关的制度安排。
1.11公共产品理论[14]
根据公共经济学理论,社会产品分为公共产品和私人产品。按照萨缪尔森在《公共支出的纯理论》中的定义,纯粹的公共产品或劳务是这样的产品或劳务,即每个人消费这种物品或劳务不会导致别人对该种产品或劳务的减少。而且公共产品或劳务具有与私人产品或劳务显著不同的三个特征:效用的不可分割性、消费的非竞争性和受益的非排他性。而凡是可以由个别消费者所占有和享用,具有敌对性、排他性和可分性的产品就是私人产品。介于二者之间的产品称为准公共产品。
1956年蒂鲍特发表了论文“一个地方支出的纯理论”,随即出现了大量关于地方公共产品的文献,地方公共产品问题指:一些公共产品只有居住在特定地区的人才能享用,因此个人可以通过迁居,来选择他消费的公共产品。
布坎南在1965年的“俱乐部的经济理论”中首次对非纯公共产品(准公共产品)进行了讨论,公共产品的概念得以拓宽,认为只要是集体或社会团体决定,为了某种原因通过集体组织提供繁荣物品或服务,便是公共产品。同年,贝冢最先引入了公共产品要素的概念。
1969年,萨缪尔逊指出对林达尔均衡理论提出了批评,指出:因为每个人都有将其真正边际支付愿望予以支付的共同契机,所以林达尔均衡产生的公共产品供给均衡水平将会远低于最优水平。
1973年,桑得莫发表了“公共产品与消费技术”。着重从消费技术角度研究了混合产品(准公共产品)。20世纪70年代以后,公共产品理论的发展主要集中在设计机制保证公共产品的决策者提供的效率原则。主要有两种思路:一是将公共产品供给的决定诉诸政治程序,用公众投票方式解决,如布坎南及其“公共选择学派”,他们使公共产品理论研究的领域得以拓宽,研究非市场决策,发展了公共选择理论。还有一种思路是设计一种计划程序诱导个人会基于自己的利益而真实显示其对公共产品的偏好即激励机制设计问题,克拉克和格罗夫斯等人对后一思路进行了大胆探讨。
根据西方经济理论,由于存在“市场失灵”,从而使市场机制难以在一切领域达到“帕累托最优”,特别是在公共产品方面。如果由私人部分通过市场提供就不可避 ⑥⑥诺思1995年3月9日在北京的演讲,摘自《经济学消息报》,1995-04-08 免地出现“免费搭车者”,从而导致休谟所指出的“公共的悲剧”,难以实现全体社会成员的公共利益最大化,这是市场机制本身难以解决的难题,这时就需要政府来出面提供公共产品或劳务。此外,由于外部效应的存在,私人不能有效提供也会造成其供给不足,这也需政府出面弥补这种“市场缺陷”,提供相关的公共产品或劳务。
参考文献
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第五篇:橡胶用填料简介
最常用的就是炭黑了,具有补强和填充做用,还有很多材料都在做补强的同时也可以降低成本做填充料,更多详细资料建议你到talktpe橡塑弹性体论坛内有专业免费的资料和团队为你服务
1.1 炭黑
炭黑是一种用途广泛的化工产品,可用于橡胶、树脂、印刷油墨、涂料、电线电缆、电池、纸张、铅笔、颜料等产品。炭黑最主要的用途是用于制造轮胎及各种橡胶制品。全球炭黑约有70%用于轮胎,20%用于其他橡胶制品,其余不到10%用于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。而在橡胶制品的分额中,一半用于制造汽车零部件,如V带和减震橡胶等。因此,大约有80%的炭黑是消耗在汽车工业上的。
从总体上讲,世界炭黑工业已进入成熟期,其生产技术主要朝着单炉能力/规模、炭黑产品专用化、综合节能降耗和环保安全等几个方向发展。
(1)高性能和低滞后损失炭黑
为了适应轮胎产品的发展,特别是高性能轮胎和绿色轮胎的需求,国外各大炭黑公司开发了许多高性能和低滞后损失炭黑新品种。所谓高性能炭黑,其共同的特征是:粒径小、结构适宜、聚集体分布尺寸较窄、表面活性高。而低滞后损失炭黑共同的特征是:结构高、聚集体尺寸分布较宽、表面活性高。其中,有些开发较早的品种,如N134和N358已经纳入ASTMD1765标准,并已被轮胎厂广泛采用。近几年研究开发的新品种,既未纳入ASTM标准,也未公布其化学指标,只有部分产品在生产厂家的产品目录中,可以看到其应用性能方面的说明,这些新品种目前正在推广应用。
(2)纳米结构炭黑
低滞后损失炭黑是开发的重点,这是由炭黑的下游产业——轮胎工业开发“绿色轮胎”的发展趋势所决定的。只要炭黑企业和轮胎企业紧密合作,低滞后损失炭黑将进入规模化应用阶段。
纳米级炭黑用经过改进的炉法工艺制造。与传统的ASTM炭黑相比,纳米级炭黑具有更高的表面粗糙度和更大的表面活性。较大表面活性主要与高度无序交联的较小结晶粒子有关。这种结晶粒子具有大量的棱边,使其成为具有特别高表面能的活性场,活性场会使炭黑与聚合物之间产生很强的机械/物理化学作用。提高填充剂与聚合物的相互作用可降低动态变形下的滞后损失和生热。填充52份ASTMN356炭黑和相应的E-1670纳米级炭黑的载重汽车轮胎天然橡胶胎面胶可大幅度降低滞后损失和生热,从而降低滚动阻力。由于纳米级炭黑的DBP值较低,所以,硫化胶的300%定伸应力稍低。
(3)导电炭黑
由于导电/静电特性是众多橡胶制品所要求的基本性能,因此,导电炭黑的开发前景不容忽视。导电炭黑的开发主要沿橡胶用导电炭黑和塑料用导电炭黑两大系列方向发展。
(4)色素炭黑
色素炭黑开发相对稳定,塑料用炭黑开发较为活跃。
1.2 白炭黑
白炭黑又称水合二氧化硅、活性二氧化硅和沉淀二氧化硅,分子式SiO2·nH2O。它为高度分散状的无定形粉末或絮状粉末,质轻,具有很高的电绝缘性、多孔性和吸水性。其原始颗粒粒径小于3μm,故表面积大,具有很好的补强和增粘作用以及良好的分散、悬浮和振动液化特性,已广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、染料和油墨等十几个领域,尤其在橡胶行业,白炭黑以其优越的补强性和透明性居于首位。但是,由于白炭黑表面存在着活性硅羟基、吸附水及由制备工艺导致其表面出现的酸区,使白炭黑呈亲水性,在有机相中难以浸润和分散,在橡胶硫化体系中不能与聚合物很好地相容,从而降低了硫化效率和补强性能,使其在某些特殊领域无法使用。改性后的白炭黑因提高了表面活性,改善了在有机相中的分散性和相容性,从而大大拓宽了产品的应用领域,提高了白炭黑的高附加值。
白炭黑按其帝临方法可分为物理法和化学法。用物理法制备的白炭黑产品档次不高,而橡胶行业所需的白炭黑填料通常是采用化学法生产的。化学法可分为干法热解法(包括气相法和电弧法)和湿法,湿法按其生成特征又可分为沉淀法(包括硫酸沉淀法、盐酸沉淀法、硝酸沉淀法、二氧化碳沉淀法和水热法)和凝胶法(包括普通干燥类和气凝胶类)。目前,国内外白炭黑的生产工艺主要有两种,一种是以四氯化硅为原料的气相法,把四氯化硅气体置于氢气、氧气流中,于高温条件下水解,制得烟雾状的二氧化硅,再使其凝结成絮状,然后分离、脱酸,制得产品。用气相法生产的白炭黑是高纯度小粒径的高品质产品,一般用作精细填料。但由于其原料价格高、反应流程长、生产过程能耗大、产品价格高而受到限制。另一种是以水玻璃为原料的酸沉淀法,即由水玻璃通过酸化获得疏松、细分散、以絮状结构沉淀出来的Si2粉体。用酸沉淀法制备白炭黑,生产工艺简单、产品成本低,但产品粒径大、活性较低、产品品质低。
欧洲轮胎厂家于1992年提出了绿色轮胎概念,所以,填充剂的开发状况开始出现变化。通过使用特殊的聚合物和白炭黑/硅烷体系,可以获得高的湿路面牵引性能和湿路面刹车性能,通过降低滚动阻力使燃料消耗降低5%。在欧洲的原装胎市场(OEM)上用于轿车轮胎胎面胶配方的白炭黑/硅烷填充体系已经高达80%以上。现代冬季轮胎性能的大幅度提高主要也依赖于在胎面胶中使用了白炭黑/硅烷。
除了用白炭黑作为轿车轮胎胎面胶的主填充剂以外,将白炭黑用于胎体胶也可以进一步降低生热和滚动阻力。通过使用专用高分散性白炭黑,再配合高结构细粒子炭黑可扩大白炭黑的用途,将它们用于载重汽车轮胎。采用这种最佳的填充体系,可以满足载重汽车轮胎的主要性能要求,即降低轮胎的滞后损失,进而减少滚动阻力,同时,保持耐磨性能。
1.3 炭黑-白炭黑双相填充剂
炭黑-白炭黑双相填充剂是用卡博特公司开发的独特技术生产的。传统的炭黑由90%-99%碳元素组成,氧和氢是其他主要成分,而这种新型填充剂由炭黑相和分散在炭黑相中的白炭黑相构成。其主要特点是提高了烃类弹性体中橡胶与填充剂的相互作用,降低了填充剂与填充剂的相互作用。该填充剂可改善胶料性能,尤其是轮胎胎面胶的滞后损失与温度之间的关系,大大降低了滚动阻力,提高了牵引力,但并未降低传统炭黑的耐磨耗性能。
炭黑-白炭黑双相填充剂(CSDPF)已经以ECOBLACKTM、CRXTM2XXX系列的商品名在市场上销售,所以同时,还有CSDPF2000系列和CSDPF4000系列产品。CSDPF2000与4000的不同之处包括白炭黑的分布、白炭黑表面覆盖率和硅含量。CSDPF4000具有比CSDPF2000更高的白炭黑表面覆盖率和硅含量。这种情况可以从硅含量的变化和氢氟酸(HF)抽提时的表面积变化看出来。在HF抽提时,白炭黑被保持不变的炭黑相溶解。从进行CSDPF的HF抽提时仍有大量白炭黑存在,表面积急剧增加这一事实可知,CSDPF2000白炭黑遍布于聚集体中。与此相反,CSDPF4000表面积没有多大变化,且HF抽提后几乎没有留下白炭黑。这表明,CSDPF4000聚集体。中的白炭黑只停留在表面。
与传统炭黑和白炭黑相比,当与烃类聚合物混合时,CSDPF2000和4000均具有更高的填充剂-聚合物相互作用和更低的填充剂-填充剂相互作用。对于填充胶料来说,弹性模量随着应变振幅减小而减小,这被称为“佩恩效应(Payne Effect)”。主要通过填充剂-填充剂相互作用来控制的佩恩效应,通常被用作衡量填充剂网状结构的一种方法。虽然从化学复合材料观点看,CSDPF2000和4000的性能都处于炭黑与白炭黑之间,但这里实际观察到的是,这两种新填充剂都具有最低的佩恩效应。
采用CSDPF2000,可提高载重汽车轮胎胎面与公路路面的摩擦系数,进而提高轮胎的湿路面防滑性能。而CRX4000的高白炭黑覆盖率可以减小微弹性流体力学润滑,有利于提高轿车轮胎的湿路面防滑性能。因此,为了提高轮胎胎面的综合性能,可在轿车轮胎胎面胶配方中使用CSDPF4000,而在载重汽车轮胎胎面胶配方中采用CSDPF2000。
1.4 其他填充剂
(1)改性高岭土
中外合资山西金洋煅烧高岭土有限公司对煤系高岭土进行了特殊处理后,提高了比表面积,然后,再进行表面改性处理,可大大提高橡胶的补强效果,在汽车轮胎、EPDM等橡制品胶应用中,达到甚至在某些方面超过了炭黑或白炭黑的补强性能。
(2)粉煤灰型橡胶补强剂(XRF)
将从粉煤灰中分离出来的玻璃微珠填充到聚氯乙烯(PVC)中,改善性能并降低成本。北京化工大学研制的一种以粉煤灰为主体材料的新型橡胶补强剂(XRF)已在北京橡胶二厂得到应用。大量实验证明,新型橡胶补强剂(XRF)在天然橡胶、合成橡胶(丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶等)中的应用性能完全达到了同等替代半补强炭黑的水平。该技术不仅解决了大量粉煤灰堆积带来的环境公害,而且对节约资源作出了重大贡献。
(3)凹凸棒改性粘土
凹凸棒土的化学成分为硅、铝氧化物,含少量铁、钙、锰氧化物。白色纤维状结晶是半补强类填充剂,能使挤出压延胶料表面光滑。新型优质橡胶补强剂凹凸棒改性粘土可提高橡胶制品300%定伸应力,提高拉断伸长率,吃粉速度快,粉尘不易飞扬,具有高白度、高分散性、高遮盖力的特点。在橡胶制品中加入该产品,不但能改善其外观质量,延缓老化速度,而且
能耐酸碱腐蚀,降低成本,是一种优良的橡胶补强剂。可广泛应用于橡胶传动带、汽车内外轮胎及其它橡胶制品。
(4)改性硬质陶土
硬质陶土在橡胶中有半补强作用,能改善硫化胶的力学性能。软质陶土在橡胶中无补强作用。用硬脂酸、乙烯基硅烷、氢基硅烷及钛酸脂偶联剂对陶土进行改性,使其表面增加疏水性,可提高胶料的拉伸强度、定伸应力,降低生热和压缩永久变形,其补强性能与白炭黑相当,老化性能较好。新型补强剂——超细活性陶土SFAC在等量替代的情况下,效果与半补强炭黑相当。
(5)DSI橡胶补强剂
以稻壳为原料加工而成的超细微粉,通过偶联活化制成的橡胶补强剂,主要适用于玻璃、油漆、造纸、橡胶和塑料制品。
(6)塑料基橡胶补强填充剂
以聚烯烃塑料为基料,与重质CaCO3粉末、钙镁粉和多种高效能表面活性剂配合,采用多层包覆技术生产出高性能塑料基橡胶补强填充剂,这种补强填充剂具有良好的流动性,可以在较高的填充量下应用于以天然橡胶为主要胶料的多种橡胶杂件,如橡胶V带、橡胶密封件、橡胶辊、橡胶衬垫、橡胶管、橡胶板等。
(7)木质素型橡胶补强剂
木质素系通过在造纸制浆废液中直接改性而制得,采用新的橡胶加工工艺,使橡胶与木质素之间达到分子级的渗透与交联,从而使橡胶与天然高分子化合物(木质素)组成的合金具有优良的综合性能。其力学性质与高耐磨炉法炭黑相当,在橡胶中的配比可比炭黑高出一倍。
(8)纳米氧化锌
纳米氧化锌是一种白色或微带黄色的细微粉末,易分散在橡胶和乳胶中,是天然橡胶和合成橡胶的补强剂、活性剂及硫化剂,也是白色胶料的着色剂和填充剂。胶料中加入活性氧化锌后,能使橡胶具有良好的耐磨性、耐撕裂性和弹性。
(9)海泡石橡胶补强剂
海泡石的化学组成为氧化硅和氧化镁的水合物,含少量铝和铁氧化物。在浅色橡胶制品中用做补强剂,性能仅次子白炭黑。用硅烷处理海泡石粉,其补强性能接近白炭黑,价格仅为白炭黑的一半。它耐酸碱、耐化学腐蚀,在橡胶、塑料制品中分散性能好,是橡胶、塑料制品中理想的填充补强剂。在天然橡胶中使用效果更佳,可大幅度降低成本,提高产品质量和经济效益。
(10)碳酸镁
碳酸镁主要用作橡胶制品填充剂和补强剂,可增加光泽、白度,耐高温,是保温绝缘材料。
(11)改性膨润土
改性膨润土是由天然膨润土、改性剂及其他助剂配制而成,有较强的吸附性和阳离子交换能力,主要用作各种橡胶的填充剂和补强剂,可提高橡胶制品的性能,降低橡胶制品的成本,提高橡胶与帘线的粘合强度和胶料的加工性能。
(12)沸石粉
沸石粉是一种非金属矿物,由于其非常独特的矿物结构,可用作各种橡胶的填充剂和补强剂,提高橡胶制品的性能
(13)高活性硅石偶联剂481补强剂
高活性硅石偶联剂481补强剂是辽宁省海城市鑫利塑胶有限公司研制的新型橡胶工业用材料,无毒,无味,微观成片状体。该产品具有补强作用,活性较高,是橡胶工业良好的补强辅助材料。其产品性能具有强烈的憎水性,化学性能稳定,耐热、耐光。
(14)云母粉
绢云母有补强效能,可替代部分半补强炭黑使用,还可用作隔离剂。由于它属单斜晶系,其结晶呈薄片状,故能提高橡胶的阻尼性能。它有良好的耐热、耐酸性能和电绝缘性能,还有肪护紫外线和放射性辐射的功能,可用于特种橡胶制品。
(17)煤矸石粉
煤矸五的化学组成类似高岭土,即为氧化铝、二氧化硅和氧化镁的混合物,其挥发成分高达27%,有半补强效能,俗称硅铝炭黑。易混入橡胶中,分散性好,可替代部分炭黑作补强剂使用。