世界塑料添加剂现状和发展呢

世界塑料添加剂现状和发展

塑料添加剂( 助剂) 是塑料制品中不可缺少的重要原材料, 其主要类别有: 增塑剂、热/光稳定剂、抗氧剂、抗静电剂、润滑剂、阻燃剂、抗冲改性剂、发泡剂、抗菌剂、成核/透明剂等。塑料助剂不仅在加工过程中能改善聚合物的工艺性能、改善加工条件、提高加工效率, 而且可以改进制品性能、提高如果万能实验机机器在待机状态制品的使用价值、延长制品的使用寿命。塑料助剂必须与塑料工业的发展相辅相成、互为促进、共同发展。

近年来, 在全球范围内为了提高经济效益和发挥规模经济优势、降低成本、增强竞争能力, 大型跨国化工公司相互兼并、合作、重组已形成一股潮流。塑料添加剂工业为适应此发展趋势, 提高自身的竞争力, 不断调整产品结构, 进行调整组合,形成了大规模、全球化的跨国公司, 而塑料助剂的生产及供应也会变得越来越集中、越来越全球化。一些跨国公司在塑料助剂的某些领域内形成各自的经营范围, 发挥各自的优势, 不断扩大全球销售的市场覆盖面。

据美国Townsend 聚合物咨询公司( TPSI)2005 年8 月份完成的“塑料添加剂Ⅵ”报告称, 塑料添加剂行业经过几年的艰难期之后, 已开始复苏走强。2004 年全球塑料添加剂需求量9 900 kt,销售额达190 亿美元, 其中北美占25%, 欧洲占25%, 中国占16%, 亚太地区占24%, 其他地区占10%。据预测, 未来四年世界塑料添加剂需求将以年均4%的速度继续增长, 欧洲、北美和亚太地区( 不包括中国) 需求增速为3%, 预计中国塑料添加剂增速将高达8%～10%, 其他地区需求增速为5%～6%, 印度将是另一个快速增长地区, 因为其人均塑料消费量仍远低于工业化国家平均水平。

按添加剂类型分, 除填料外, 增塑剂用途最广, 占市场份额最大, 其次为阻燃剂、抗冲6、电源：220 AC50Hz改性剂及热稳定剂, 预计世界塑料添加剂中, 增速最大的将是偶联剂, 平均增速可达7%, 主要用途包括木塑复合材料、聚合物合金、填充聚合物, 另外用于透明聚丙烯生产的成核/透明剂需求也将有较快增长。

高效、无毒、环境友好、复配多功能化是全球塑料助剂的发展趋势。以塑料助剂发展趋势看, 抗冲改性剂主要以具有优异综合性能的ACR、MBS为主; 增塑剂中磷酸酯类、环氧酯类、脂肪酸酯类、聚酯类、偏苯三酸酯类增塑剂研发加快; 抗氧剂以复配型产品为主, 尤其是高相对分子质量的产品开发热潮不减; 光稳定剂以受阻胺类为主, 并呈现高相对分子质量化、低碱性化、多功能化、反应型和官能团多元化等特征。近年来许多新功能助剂也不断涌现, 引人注目的有成核剂、降解剂、红外线阻隔剂等。

1 增塑剂

增塑剂是塑料助剂中产量、消费量最大的一类助剂。目前全球增塑剂总产能力约7 500 kt/a,总产量为5 900 kt/a, 其中北美占22%、亚太地区占38%、欧洲占25%、其他地区占15%。PVC 是增塑剂的最大用户, 增塑剂在PVC 中的用量占增塑剂总用量的95%。聚烯烃、苯乙烯、工程塑料、聚乙烯缩丁醛和纤维素类所用增塑剂的量很少。在增塑剂市场上, 邻苯二甲酸酯类占主要地位, 为69%; 脂肪族类占8%; 环氧类占7%; 偏苯三酸酯类占4%; 其他( 含柠檬酸酯类、聚合物类、碳酸酯类等) 占12%。

全球增塑剂增长相对稳定, 年均增长率仅为2%左右, 我国的年增长率约为3.5%、生产能力分布为: 美国17%、西欧25%、日本11%、亚洲其他国家34%, 世界其他地区13%。埃克森美孚、巴斯夫和伊斯曼化学是全球和北美增塑剂的主导公司,他们在全球市场上所占份额分别为15%、10%和8%～9%。SUNOCO 化学是北美第四大公司, 在北美市场上占有10%的份额。全球第四大公司是中国台湾的南亚塑料公司, 在全球占有4%的份额。其他的大型公司还有德国德固赛和韩国的LG 化学。在北美四大公司之后的其他增塑剂公司都较小,主要生产邻苯二甲酸酯类增塑剂。

因为增塑剂是与非常成熟的软PVC 市场密切相关, 因此发展缓慢, 但是保持了稳定增长势头,预计今后需求量将以年均2.5%的速率增长, 到2009 年将达到6 100 kt。

目前增塑剂单套生产能力已达l 00 kt/a 以上, 生产趋势是向大型化、连续化、微机控制化发展。由于DOP 的性能与价格比较佳, 产量及消费量仍占邻苯二甲酸酯类的主导地位, 其次是DINP( 邻苯二甲酸二异壬酯) 、DIDP( 邻苯二甲酸二异癸酯) , 另外直链醇酯的发展也很快, 有望成为邻苯二甲酸酯类的重要品种。除邻苯二甲酸酯类增塑剂外, 耐寒性优良的脂肪酸酯类、无毒稳定性强的环氧酯类、耐高温的偏苯三酸酯类、不迁移的聚酯类、阻燃性好的磷酸酯等在增塑剂结构中都占一定的比例, 形成结构合理的增塑剂生产体系。

$分页符$ 2 阻燃剂

阻燃剂的消费量仅次于增塑剂, 目前全球年消费量已达1 050 kt, 其中北美、西欧、日本是阻燃剂最大的消费地区, 分别占消费市场的30%、33%、18%, 亚洲( 不包括日本) 占19%。目前应用最广的是氯系、溴系、磷及卤化磷系、无机系等, 世界各地区具体消费结构见表1。

表1 世界阻燃剂消费结构

项目无机系有机磷系氯系溴系其他

欧洲33 25 4 28 10

美国24 26 8 35 7

亚洲25 7 8 60 -

日本30 20 2 40 8

单位: %

Freedonia 咨询公司的最新研究报告显示, 未来几年全球阻燃剂市场需求有望以年均4.8%的速度增长, 需求量将达到2 200 kt/a, 而销售额则将以年均8.5%的速度快速增长, 究其主要原因是高价值特种阻燃剂产品继续占据更大的市场份额。

Freedonia 公司同时指出, 环境法规的日益严格, 已对欧洲和美国市场的含氯、含氟和含溴阻燃剂产品产生较大的负面影响。未来几年西欧阻燃剂市场需求的年均增长速度预计为3.0%, 到2009这些年 年该市场需求量将达到505 kt。而北美阻燃剂市场需求的年均增长速度预计为3.4%, 到2009 年该市场需求量将达到715 kt。对发展中国家而言, 其国内市场受环境法规限制较小, 影响较大的是其出口市场。未来5 年亚太地区的阻燃剂市场需求将以年均7.0%的速度快速增长, 到2009 年该地区的市场需求量将达到810 kt/a, 超过北美成为全球最大的阻燃剂消费地区。

阻燃剂将向低毒、低烟( 或抑烟) 、低腐蚀方向发展, 无机阻燃剂的细化分级、表面活性处理、高流动性、易分散性将更加严格。由于电子设备及电器元件的发展, 阻燃剂的无卤化呼声强烈; 磷系阻燃剂由于同时具有增塑、阻燃也就是说等功能, 前景看好。氮- 磷基膨胀型阻燃剂、氮基型阻燃剂将备受青睐, 开发将更为活跃。溴系阻燃剂由于其高效将继续发展。总之, 低毒、低烟雾、无害化、高效复配型阻燃抑烟型阻燃剂是全球发展的总趋势。

3 热稳定剂

热稳定剂是塑料加工助剂中重要类别之一,其与PVC 树脂的诞生和发展同步, 主要用于PVC树脂加工中。目前全球年消费量约为5 00 kt, 主要品种有铅盐类、有机锡类、金属皂类、复合稳定剂、稀土稳定剂和有机助剂等。热稳定剂在各国的消费结构不尽相同, 如在美国, 复合稳定剂占总消费量的40%～50%, 有机锡占近40%。

热稳定剂中, 无镉、无铅、低铅、无尘化已成为该行业的发展重点。环保法规的日益严格, 推动着热稳定剂的改变, 为了保护人类的生存环境, 许多国家已通过法律限制有毒的重金属类在PVC 加工中的应用。欧洲PVC 热稳定剂生产商已经做出承诺, 即Vinyl 2010 计划, 到2010 年含铅热稳定剂用量将减半, 到2015 年全面实现无铅化。欧洲许多国家正在使用基于有机锡或基于钙- 锌的替代物代替。欧洲铅稳定剂用量将从1999 年120 kt/a减少到2010 年80 kt/a。预计亚太地区含铅热稳定剂需求量也将大幅降低。包括基于有机锡系统(OBS) 在内的新稳定剂已在美国广泛应用。

美国Dover 化工公司推出新一代高性能亚磷酸锌热稳定剂PhosBoosters, 可使软PVC 制品具有更好的热稳定性和长期耐候性。该公司的目标是用这种新型热稳定剂替代混合金属皂类热稳定剂, 使PVC 加工完全消除有毒的重金属, 并大幅度降低VOC( 有机挥发物) 含量。另外, 它还可减少模具积垢和制品因湿气泛白问题, 因而能缩短更换颜色所需的切换时间和减少边角料, 同时降低加工厂着色剂成本, 特别是能有效防止PVC 降解和泛黄, 对透明和浅色制品降低成本更明显。<最近几年来/p>

其他主要热稳定剂生产厂商纷纷开发出各种镉、铅盐的替代品, 如Akcros 公司新产品Akcrostab 液体钙- 锌、钡- 锌金属复合稳定剂, 汽巴精化公司推出的用于汽车聚氨酯构件的IRGSTAB热稳定剂可以满足降低VOC 要求。

复配型稀土热稳定剂由于其性能优异以及我国的资源优势, 近年来在我国已形成规模生产, 并正在以较快的速度发展。

4 抗冲改性剂

抗冲改性剂的主要作用是改善高分子材料的低温脆化, 赋予其更高的韧性。抗冲改性剂的品种很多, 常用的有丙烯酸酯类树脂(ACR) 、甲基丙烯酸甲酯- 丁二烯- 苯乙烯共聚物(MBS) 、氯化聚乙烯(CPE) 、ABS、乙烯- 醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶等, 但从其制品的改性效果看, ACR 是抗冲改性剂中综合性能最好的一类;MBS 是透明制品的重要抗冲改性剂, 在全球抗冲改性剂市场中占有重要地位; CPE 由于其价格低廉, 目前在国内市场中仍占主要份额。

据美国塑料工业咨询公司BRG Townsend 公司称, 2004 年全球塑料抗冲改性剂市场需求量为600 kt( 销售额约15 亿美元) , 其中苯乙烯共聚物如ABS、甲基丙烯酸甲酯- 丁二烯- 苯乙烯(MBS)成为