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关注行业热点 突破制约瓶颈 我国塑料添加剂可持续发展有路可循
2005年27期 发行日期:2005-09-01
作者:陈宇
关注行业热点 突破制约瓶颈
我国塑料添加剂可  持续发展有路可循
□  北京市化学工业研究院副院长 陈宇
    编者按  近15年,我国塑料添加剂产业伴随石化行业的发展而逐步壮大,已成为精细化工产业的一个重要分
支,在技术水平、产品结构、生产规模等方面均有了长足的进步,但仍然存在着很多问题,如技术投入过低、产品
研发始终以仿制为主、缺乏自主知识产权、生产经营规模较小、产品形式单一等,尤其塑料添加剂产业如何与合成
材料同步保持可持续发展更成为行业应该思考的当务之急。本刊特约该领域资深专家,北京市化学工业研究院陈宇
副院长撰文,对我国塑料添加剂行业的可持续发展提出了中肯的建议。

2004年行业热点叠出
    近年来,快速增长的塑料制品市场拉动了石油化工的高速发展,更推动了塑料添加剂产业进步。2004年我国
塑料制品总产量已超过1800万t,预计2006~2015年,我国塑料制品产量仍将以超过10%的速度增长,将为塑料
添加剂带来更大的发展空间。
    1.国产塑料添加剂成功跻身国际市场  2004年我国抗氧剂出口量0.5~1万t,占该品种总产量的30%;受阻
胺光稳定剂出口1500~2000t,占总产量的60%;受阻胺光稳定剂中间体出口1500t占总产量的50%;紫外线吸收
剂出口2000t,占总产量的65%;阻燃剂十溴二苯醚和三氧化二锑出口近1万t。国产塑料添加剂成功跻身国际市
场。
    2.环保化成为行业发展热点  继欧盟《化学品白皮书》和关于在电子/电气产品中不使用或限制使用环境有害
物质的RoHS禁令颁布以来,欧盟、日本、韩国、美国等政府和跨国公司相应制定了法规,限制和禁止使用重金属、
多溴联苯、多溴联苯醚、部分含氯化合物等。
    国内一些电子信息产品企业要求材料供应商提前执行禁/限法规。国内知名的塑料改性企业如广东金发、北京
市化学工业研究院等已完成改性塑料产品的环保升级。与之相应,改性塑料企业要求树脂、塑料添加剂、玻纤、填
料、包装等供应商严格规范执行环境禁/限用物质管理条例,并将其贯彻于储运、工艺、人员、管理、检验、包装、
标识等一切环节。PVC化学建材的无铅化、轻量化、低噪化也成为众多企业的关注点。稀土/钙/锌、层状水滑石、
稀土/水滑石、稀土/钙/锌/水滑石等复合热稳定剂将成为高速挤出PVC化学建材加工塑料添加剂体系的主要成分。
抗氧剂的无锡化也将提到日程。
    3.塑料用稀土类添加剂研发成为亮点  稀土是我国独有资源,经过科研生产人员十余年的不懈努力,具有自主
知识产权的稀土复合热稳定剂已具备完全替代传统复合铅热稳定剂的可能。利用稀土元素特有的增韧、偶联作用,
广东炜林纳公司开发成功U-PVC制品改质剂、加工塑料添加剂;目前,芜湖海螺、广东顾地等企业采用该公司稀土
复合热稳定剂生产的PVC异型材已完全通过新颁国家标准的检验。
    不仅如此,稀土塑料添加剂还成功进入聚烯烃树脂生产和加工领域。无机粉体用稀土表面改性剂已广泛应用于
LLDPE地膜、HDPE大口径管材、无卤阻燃聚丙烯、洗衣机波轮等。稀土β晶型成核剂用于均聚聚丙烯,可提高热变
形温度18℃,冲击强度大幅度提高;用于共聚聚丙烯,热变形温度提高10℃以上,冲击强度提高40%以上。此外,
稀土表面处理剂也成功应用于矿物增强工程塑料。
    4.复合化成为创新形式之一  曾经有些厂商或科研单位提出一剂多能的概念,也有的提出专剂专能。虽然说一
剂多能是一种经济型的解决方案,但它却不是高效性的解决方案。从多年的实践我们可以看出,一剂可以实现多能,
但不能实现一剂高效多能;而专剂虽然高效,毕竟只能解决单因素,不能适应变化的应用环境。因此,考虑针对性
较强的高效功能塑料添加剂,通过复合化的方法形成塑料添加剂包,再以物理和化学的途径添加到树脂体系中,改
善加工性能,提高功能性,解决并充分发挥多种塑料添加剂间的协同效应,将是国内塑料添加剂开发的最佳途径之
一。PVC复合热稳定剂、主辅结合的复合抗氧剂、无卤阻燃剂和膨胀型阻燃剂都是塑料添加剂复合化的具体表现。


技术、规模成制约瓶颈
可持续发展面临新课题
    尽管我国塑料添加剂产业发展取得了长足进步,但就整体水平而言,技术和规模仍然是制约塑料高性能化、高
附加值化的瓶颈。不仅国内塑料添加剂的生产总量不能满足国内需求,而且塑料添加剂企业的整体规模也很小,一
些企业生产线较为陈旧,技术水平低下,产品质量差,只能面对中低端市场,同时面临着外资公司进入的竞争。如
何扩大规模以降低成本,吸引中端客户,抢占高端市场成为行业可持续性发展的新课题。
    1.科技创新,拥有自主知识产权
    我国塑料添加剂技术长期以来沿着消化-吸收-仿制国外先进品种和技术的轨迹发展,自主开发新型结构的高性
能塑料添加剂品种的综合创新能力,特别是原始性创新能力严重不足。国内业界对于塑料添加剂产业的原始性技术
创新存在两种消极观点。一是国外同行投入大量的人力、物力、财力对各类塑料添加剂的开发利用进行了系统研究,
这是我国现有科技投入水平达不到的;二是国外对塑料添加剂产品的相关技术进行了全方位的研究,品种多而全,
内容广而深,我们不可能超越他们搞出自主知识产权的塑料添加剂成果,与其赶超无果,倒不如安心仿制,紧随其
后。殊不知,入世后,知识产权保护已纳入法制轨道,国外专利的权利要求也日趋周密、细致,覆盖范围加宽,时
效延长,可合法仿制的空间越来越小。如果只满足于仿制国外15~20年有效期满的专利,那我们的塑料添加剂水
平就将落后20~30年,与外国塑料添加剂产品的竞争将越来越处于劣势地位。
    因此,通过技术创新,特别是结合国内的资源优势,生产具有自主知识产权的技术和产品,将极大的鼓舞国内
企业对产品研发的信心,增强国内企业同外资企业的竞争力,更多的走出国门,参与世界竞争。在这方面,我国研
究人员积极利用稀土资源进行自主创新之路值得借鉴——我国的稀土资源十分丰富,占世界总储量的43%。近年来,
稀土化合物作为塑料加工和功能性添加剂的研究应用日趋深入。广东炜林纳功能材料有限公司与中科院广州化学所
等单位合作,率先成功开发稀土塑料添加剂作为塑料改性剂,开拓了稀土多功能材料的应用新领域,也开辟了高效、
低成本通用塑料走向高性能化、环保化的新途径。
    2.体现绿色环保
    随着人们对环保理念的日益深入,各国针对减少环境污染和无害于人体健康的法律法规相继出台,不仅用于控
制本国的企业生产方式、产品质量,而且将其用于进口产品的准入条例,一方面增强了对本国企业、环境、人体健
康的保护,另一方面提高了对国外企业的技术贸易壁垒。
    欧盟的一系列法律法规对于材料中重金属含量、有害有机物含量、材料环境友好化的定义等均做了明确规定。
其中,受影响最大的当属PVC热稳定剂。PVC热稳定剂一直以铅盐为主,应用量最大;铅盐等重金属热稳定剂在PVC
制品生产、回收过程中会对生产人员造成伤害和污染。大量使用重金属铅盐稳定剂的欧盟国家如法国已完成钙锌热
稳定体系的技术储备并向欧盟承诺,到2010年50%取代重金属,2015年将全部取代重金属。瑞典和丹麦在2004年
已禁止使用重金属铅盐和镉盐稳定剂。北美国家的U-PVC管材、型材、板材和片材已限制使用铅盐稳定剂。日本规
定在2002~2005年,除少数几个品种外均不得使用重金属铅盐稳定剂。
    目前国际上塑料制品无铅化的相关标准及检测方法略有差异。美国消费者协会执行美国ASTMF963标准,要求
PVC制品铅总含量小于200×10-6;欧洲国家参照儿童玩具安全卫生标准,执行欧洲EN71-3标准,铅含量小于90
×10-6,制品铅含量的检测方法使用EPA3050B:1996检测方法。我们可把满足上述标准的PVC制品视同无铅化产
品。除铅元素外,有机锡等热稳定剂品种也逐渐受到了限制。
    减少含铅系PVC制品的生产和使用,使我国PVC制品与国际接轨已经成为大势所趋。目前,PVC用热稳定剂已
有很好的解决方案,稀土钙锌复合热稳定剂和层状无机物插层复合体系均显示出了良好的热稳定性能,其中部分产
品已工业化生产,如广东炜林纳功能材料有限公司的WWP系列稀土多功能稳定剂、WPN系列PVC多功能加工协效剂
等均是无毒产品,虽然其热稳定性还不如铅盐稳定剂,但代表了今后产品发展的方向,具有可持续发展的潜力。
    3.加强环节控制,提升企业适应性和服务意识
    综观整个塑料制品的生产链,石化企业的基础树脂、精细化工企业的塑料添加剂、成型加工设备的加工厂、负
责物料运输的物流公司等都是其中的一环。因此,最终的产品质量与任何一个环节都有直接或间接的关系,其中任
一环节缺陷都会导致质量不合格,尤其表现在有害物质的禁/限用问题上。在日趋加大的环保压力下,塑料制品厂
家除加强自身管理外,正逐步将环保转嫁到对原材料特别是对树脂和塑料添加剂的要求上来,而添加剂由于生产特
点则会承担更多的环保压力。
    国内塑料添加剂企业如何应对这种无形的压力转嫁呢?依靠现有资源进行产品和工艺改进是切实可行的。首
先,企业需要主动了解各种法律法规的内容,必须遵从环保法规的要求,杜绝引入禁用物质的途径,如严格控制原
料、不使用含有重金属等化学物质的原料、筛选催化剂等;加强生产过程控制,对整个生产过程进行环保化隔离,
或者进行工艺改进,将原料控制不能解决的问题通过工艺形式去解决,如在催化剂不能更换的情况下,通过后处理
操作形式、原料选用的方法来进行控制;加强包装、运输等环节的合理化和环保化,即在保证不引入禁用物质的条
件下完成操作。目前国内抗氧剂1010普遍采用有机锡作催化剂,进入国际市场就必须符合国外对产品中锡含量的
规定,一般锡含量在3×10-6以下可认为是无锡产品。通过改变催化剂或改进产品的后处理过程,可以轻松解决此
类问题。
    其次,充分考虑国内现状。国内虽有部分法律限定,但涉及的行业较少,又远不如国外完善细致。国内的行业
管理与国外差异较大,针对禁/限用物质法规制定的检测标准和检测方法,包括限量的指标和对应测试方法等尚不
统一。因此,在行业内部实施统一的标准和相应的检测方法已势在必行,不仅可给予国内企业对产品质量的明确导
向,而且可促进国内行业标准与国际接轨,提高国内产品的国际市场竞争力。
    因此,塑料添加剂产业作为塑料制品产业链的关键环节,应进一步优化产品的原料及其利用率、工艺流程,重
新定位自身在塑料加工产业链的位置,进一步加强物流管理,降低成本,保证质量,以此提高企业的市场竞争力。
    产业链的各环节相互制约,依市场需求自发调节供求不平衡。现在人们对供应商的技术服务要求越来越高,用
户已不再满足于供应商仅仅能提供质优价廉的产品,而希望供求双方在技术领域进行多方面多层次的合作与交流。
因此,技术服务实力雄厚的企业将在商业合作中占得先机。客户验厂、技术交流等已成为供求双方就产品质量保证
相互沟通、增强信任的有效途径。
    可见,提高产品质量、加强技术服务也已成为增强企业市场主导性的重要因素。
    4. 提高企业管理水平,强化可持续发展意识
    国内塑料添加剂企业限于行业特点,绝对产量不大,总体规模较小,大多忽视管理效率和管理效果的提高。民
营企业极度压缩管理人员,把重点放在节约人工成本上,导致无法引进先进的管理理念和优秀的管理人才,进而影
响企业的快速发展;国有企业由于遗留的制度和人际网络而无法突破性实施先进的管理制度,加上遗留的管理机构
庞大,因管理不力而带来成本上升。
    相对国外先进的跨国公司而言,国内仍过多地停留在人员管理、薪酬管理、营销管理、项目管理等局部环节管
理阶段。跨国公司则着眼长远发展和重点发展,已经启动部门在业务和地域的重新整合,不断加强核心业务部门,
剥离非盈利部分或非核心部门;按照全球市场需求重新定位生产工厂的地点和产能,实现产业链本地化、限地化;
进一步优化企业内部的产业结构,同时企业之间的部门交换和并购也进一步强化了优势业务,极大地提升了在世界
范围内的竞争力。目前,全球添加剂销售额主要集中于几个大型厂商,如汽巴精化、克莱恩、WR Grace、大湖等,
这都是他们不断致力于管理、整合的结果。
    面对跨国企业全球范围的业务部门整合,国内企业应充分借鉴其发展经验,全面提升管理水平,强化可持续化
发展意识,主动应对发展道路上的一切问题。

小贴士(1)
    ——2004年我国各类塑料添加剂生产情况
    2004年我国增塑剂产能已逾100万t/a;PVC热稳定剂产能超过10万t/a,实际产量近8万t;溴系阻燃剂产
能约5万t/a,产量达3万t,自给率达80%,而且出口批量逐年递增;阻燃协效剂三氧化二锑受益于资源优势,
不仅100%满足国内需求,而且大量出口,2004年产量超过2万t;抗氧剂经过近15年的持续改进,总体水平不断
上升,依照最新的国家和国际标准,筛选出一批质量优良稳定、规模化生产的抗氧剂企业,全国抗氧剂产能2万~
2.5万t/a。
    受阻胺光稳定剂的实际产量达3000t,其中50%以上出口,同时,其关键中间体——四甲基哌啶酮和四甲基哌
啶醇及其环氧乙烷加成物等均已实现较大批量出口。苯并三氮唑类紫外线吸收剂实际产量达2000t,出口量达
1200t。二苯甲酮类紫外线吸收剂已基本自给并有批量出口。对叔丁基苯甲酸铝、磷酸酯盐和3,4-二甲基苯甲醛
的山梨醇缩醛类化合物等聚丙烯成核剂已建成规模化生产装置,日渐国产化。相容剂作为塑料共混改性以及合金化
不可或缺的塑料添加剂,生产和应用技术日趋成熟,多家生产企业相继脱颖而出。纳米粉体已成为塑料改性的功能
性塑料添加剂,万吨规模以上的企业已有十余个。抗菌、保鲜剂也成为塑料添加剂家族的新丁。

小贴士(2)
    ——我国稀土类塑料添加剂研究成果
    稀土化合物是一类性能奇特的物质,具有独特的光、电、磁以及界面效应、屏蔽作用和化学活泼性等多种特殊
的功能,被认为是构筑信息时代新材料的宝库。稀土在高分子材料中的应用是稀土应用研究的一个新领域,已有的
研究和应用结果表明,稀土化合物在高分子材料合成、加工及功能化方面均具有独特而显著的功效。
    稀土化合物作为塑料加工和功能性添加剂的研究应用日趋深入。利用稀土化合物的荧光性质可制成发光塑料;
利用磁性稀土材料可制成磁性塑料;利用稀土化合物的光转换特性制成转光塑料等均已取得成果。近年来,广东炜
林纳功能材料有限公司与中科院广州化学所等单位合作,率先成功开发稀土塑料添加剂,如聚烯烃的晶型改性剂;
PVC加工添加剂;稀土化合物作为多向配位型表面改性剂,处理无机粉体作为无机刚性粒子增韧材料、高效多功能
无机阻燃材料;稀土塑料添加剂作为塑料色母料的增艳促进剂;稀土化合物作为钛白粉的表面处理剂以及作为PVC
加工润滑剂等工作也取得多项具有良好应用前景的成果。这些成果开拓了稀土多功能材料的应用新领域,也开辟了
高效、低成本化通用塑料通向高性能化、环保化的新途径。
    因此,稀土塑料添加剂对发展具有中国特色的塑料添加剂行业,推动中国塑料工业的发展,具有明显的后发优
势。

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