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快速发展vs节能环保塑料助剂寻求健康发展
2008年13期 发行日期:2008-04-08
快速发展vs节能环保塑料助剂寻求健康发展
——2008年第二届中国塑料助剂研讨暨供需洽谈会专题报道     
  在2008国际橡塑展期间,塑料助剂行业也迎来一场盛会——4月18~19日,中国化工信息中心主办的“2008
年第二届中国塑料助剂研讨暨供需洽谈会”将精彩开幕,届时,众多业内专家学者、国内外龙头企业负责人、上下
游供货商将齐聚一堂,热烈探讨塑料助剂发展的焦点热点问题。如何应对日趋严格的环保法规?如何调整产业和产
品结构?PVC保鲜膜、食品和药品包装用助剂有何动向?如何获得最新技术信息、把握行业的发展方向?就探寻塑
料助剂行业可持续发展之路,此次会议将给与会者带来更多启发。

塑料添加剂:技术创新是可持续发展源动力北京化工研究院副院长  陈宇  
  广阔前景难掩环保节能压力    
  近年来,随着世界经济的高速发展,全球塑料年销售量已增长到近2亿t,并继续保持5%的年均增长率。在此
带动下,塑料添加剂销售量也持续高速增长。预计未来4年,世界塑料添加剂需求将以年均4%的速度增长,欧洲、
北美和亚太地区(不包括中国)需求年均增速为3%,我国塑料添加剂年均增速将高达8%~10%。
  2006年,我国塑料制品消耗助剂为231万t,其中PVC制品消耗助剂约180万t。我国有近1000家塑料助剂
生产企业,其中绝大多数为中小型生产企业,年产量1万t以上的企业仅有16家,2万t以上的11家,5万t以
上的3家。
  随着材料技术的进步,航天、电子、农业、建筑、汽车、包装以及高科技领域对塑料的需求日益增加,我国塑
料助剂市场潜力巨大,前景广阔。但在发展过程中,塑料添加剂产业因上下游的变化受到了相应的影响,一方面塑
料添加剂的持续增长缘于树脂产量大幅上升和市场需求的扩大;另一方面,受石油价格持续上涨影响,原料价格大
幅攀升,导致行业利润下降,给全球塑料添加剂产业带来了较大影响。在此背景下,市场转移、产业重组、价格提
升、通过新产品、新技术形成新的利润增长点成为国际大型塑料添加剂生产企业应对的主要措施。随着国际环保法
令的日益严格和相继强制性实施,绿色环保化和节能减排的迫切需求也给众多生产企业带来了前所未有的竞争压力
和商机。
  从技术创新出发  步入高端产品市场
  世界环保化发展趋势对于化工产业的影响巨大。欧盟、美国、日本等发达地区和国家出台的一系列涉及环保的
法令法规和关于环境危害因素的限令大部分是针对化工产品的。由于塑料添加剂直接添加于消费类塑料制品中,自
然也受到了巨大影响。目前我国80%的增塑剂是邻苯二甲酸酯类,70%的热稳定剂含铅等重金属,80%的阻燃剂含卤
素,国内企业在环保化产品的替代更新上仍有相当长的路要走。
  添加剂的应用延长了高分子材料的使用周期,使高性能塑料制品能够取代或替代其他金属和非金属材料制品,
这对于节约石油、金属、非金属等不可再生资源具有极其重大的意义。但是无机及有机塑料添加剂的生产过程也是
高耗能过程,生产中会排放大量的废气、废液、废渣等,同时添加剂应用过程中的能源消耗还受到流变、温度、压
力、注塑和挤出等工艺影响,因此该行业节能减排的任务同样艰巨。
  虽然我们一直强调环保和节能,但并不意味着始终围绕原来的技术领域进行环保和节能的改进。高分子材料领
域仍然需要新技术、新材料、新应用领域的出现,这些都需要加强研发力度来实现。在当前的发展趋势下,高分子
材料及其添加剂的研发就必须以环保和节能为背景来进行,合理部署环保和节能减排等事项,实现产品的可持续性
发展。因此,环保和节能已成为目前塑料添加剂产业进行研发和市场开发的前提基础,高效、特效(专有)、无公
害、多功能化则是塑料添加剂的发展方向。许多新型功能性添加剂必须在体现环保节能的基本原则上才能具体考虑
其功能性、高效性、差异性、领域扩展性等。
  在日益激烈的市场竞争中,各国环保和节能法律法规正在引导塑料添加剂产业的可持续发展。面对原材料价格
上涨和环保法规强制执行的巨大压力,具有创新能力的塑料添加剂生产企业纷纷加大研发投入,加速推出符合环保
要求和有利于节能的新型塑料添加剂,以增强企业的核心竞争力。
  目前在产品研发方面,国外的塑料添加剂企业因其管理合理、有效和可持续的研发创新能力及投入,相比国内
企业具有较大的优势。塑料添加剂的高端产品几乎被国外企业垄断,国内企业必须进入高端产品市场才能在行业中
具有一定的竞争能力和可持续性发展潜力。为适应国内高速的经济增长和巨大的市场需求,利用国内各种资源的优
势,开发具有自主知识产权的塑料添加剂产品技术已迫在眉睫。

热稳定剂:加强自主创新  应对严峻挑战
塑料助剂专委会热稳定剂分会会长  施珣若
  铅盐困扰热稳定剂  尽管全球环保要求日益严格、节能减排基本国策大力推行、恶性竞争等问题影响着热稳
定剂行业的发展,但国内PVC制造业的飞速发展仍极大地推动了热稳定剂行业的繁荣。2006年我国PVC制品消耗
助剂为180万t,其中热稳定剂为30万t,2007年已达到34万t。2006年我国热稳定剂产品结构中铅盐类仍占40%
以上。
  从20世纪80年代开始,世界各国相继提出禁止使用铅盐、镉盐类稳定剂的要求,根据欧盟颁布的《在电子电
气设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS)与《关于指定能耗产品环保设计要求框架的指令2005/32/EC》(EuP),
铅类产品将退出热稳定剂市场已不容质疑。我国也制订标准,对医疗器械和食品包装用PVC制品中的铅、镉及其他
有害物质含量进行明确限定。为应对欧盟的WEEE和RoHS指令,国家7部委于2006年2月28日出台了《电子信息
产品污染控制管理办法》,对铅、镉等有毒物质做出了类似RoHS指令的设定,但并无硬性禁用/限用铅、镉等金属,
所以还没有引起国内生产及应用企业的足够重视,禁用物质超标事件屡次发生。这不仅仅是我国热稳定剂行业面临
的环保压力,也是制造业在快速发展中遇到的严峻挑战。
  自主创新能力制约助剂行业发展
  我国的塑料助剂行业已取得了很大的成绩,但囿于历史原因还存在着很多问题,如研发人才(尤其是后备人才
的培养)短缺、研发经费严重不足,产品的研发以仿制为主、缺乏自主知识产权,生产规模小、产品形式单一,尤
其是对可持续发展缺乏认识和积极主动的应对措施。目前,钙/锌类稳定剂充斥国内市场,售价低到万元/t,凡是
热稳定剂生产企业都声称有钙/锌产品的生产,但充其量只是硬脂酸盐加水滑石和碳酸钙混合而成,给稳定剂行业
带来了恶劣影响。我国塑料助剂行业长期以来沿着消化-吸收-仿制国外产品和技术的发展模式,自主开发特别是原
始创新的投入严重不足。我国加入WTO后,国外专利的权力要求也日趋周密、细致,覆盖的范围加宽,时效延长,
可合法仿制的内容、空间日趋缩小。如果只满足于仿制国外专利有效期满的产品,那我们的技术水平、产品质量、
利润空间将永远落后于国外产品,企业竞争力将随时间的推移越来越弱。当前,欧、美接连推出技术贸易措施,尤
其是从绿色环保仅限于减少环境污染发展到涵盖节能减排、资源的高效利用、回收再生直至废弃后对环境影响高度
关注的EuP指令,都使我们承受了巨大的压力和责任。

超分子插层结构功能材料在塑料助剂中应用广泛
北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室  林彦军  
  超分子插层结构材料是近年来发展迅速的一大类新型功能材料,作为塑料助剂具有良好的性能,成为国际上新
一轮竞争的焦点,亦为国际学术界重视的新型学科领域。
    1. 无毒PVC热稳定剂  铅盐等重金属热稳定剂具有毒性,使用受到限制,PVC树脂对无毒热稳定剂的需求正
在逐步增加。层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)由于其层板表面具有碱性,可以吸收PVC热分解释放出的HCl,
同时层间CO32-可以和Cl-进行离子交换,从而达到吸收HCl、抑制PVC自催化分解和稳定PVC的效果。此外,LDHs
层板主体和层间客体具有可调控性,可将对PVC具有热稳定作用的功能元素及基团引入LDHs层板和层间,从而可
以得到具有优异热稳定性能的无毒热稳定剂,此类插层结构的化合物在PVC树脂中表现出了良好的应用前景。
    2. 选择性红外吸收材料 红外线吸收材料在农业生产上占据重要地位。目前我国农膜主要采用滑石粉添加到
薄膜中作为红外线吸收剂,吸收夜晚地表向大气散射的能量。但夜晚从地面向大气散射的辐射能量98%都集中在7~
25μm的范围内,峰值为9~11μm,而滑石粉的吸收主要在8~9μm,存在明显的吸收缺陷。LDHs作为新型无机功
能材料,能够吸收夜晚地面向大气辐射的红外线。LDHs作为农膜的新型保温助剂已在发达国家中得到应用,所生
产农膜的保温性能明显提高,同时还具有高透光性、抗迁移、无滴及防雾等多种优异功能。
    3. 高抑烟无卤阻燃剂 随着人们安全意识的增强,塑料行业对无卤型阻燃剂的需求正逐年增加。在火灾事故
中90%的人员伤亡是由于烟和有毒有害气体的窒息造成的。此外,燃烧产生的大量烟使火灾现场的可见度大大降低,
贻误灭火和抢救生命财产的时机,因此提高阻燃材料的抑烟性能具有十分重要的现实意义。LDHs在高温分解时可
吸收大量的热量并生成一定量的水蒸汽,显著降低了材料的温度,从而起到了阻燃效果,更重要的是阻燃剂纳米粒
子分解后的固体产物具有很大的比表面及很强的碱性,能及时地吸收材料热分解释放的酸性气体和烟雾,从而起到
了优异的抑烟、消烟的作用。利用LDHs主体层板和层间客体具有可调控性的特点,在LDHs层板和层间引入能捕获
燃烧反应中产生的自由基的官能团或其他具有优异阻燃性能的官能团,进一步提高了其阻燃性能,得到具有优良阻
燃效果的无卤高抑烟阻燃剂。
    4. 紫外吸收阻隔材料 一些高分子材料,如聚丙烯等在紫外线照射下会发生不同程度的老化分解,严重影响
到材料的性能,因此需添加紫外吸收剂以提高材料的抗紫外光稳定性能。常用的紫外吸收剂多为有机小分子化合物,
其光热稳定性较差,在使用过程中会发生分解,大大降低了使用效率。将有机紫外吸收剂插入LDHs层间,可以发
挥“分子容器”作用,显著提高其光热稳定性,加上LDHs本身对紫外光具有很好的屏蔽作用,最终得到具有良好
紫外光吸收和屏蔽功能的紫外吸收阻隔材料,将其加入PP等塑料中可显著提高材料的光稳定性。
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