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自主创新寻出路 绿色环保看未来——2010(第四届)塑料助剂产业市场及应用技术研讨会前瞻
2010年32期 发行日期:2010-08-18
作者:李舜
自主创新寻出路 绿色环保看未来
——2010(第四届)塑料助剂产业市场及应用技术研讨会前瞻
  作为专用化学品领域的重要组成部分,塑料助剂产业近年来取得较大发展,但其调整转型的任务依然紧迫。为
客观反映行业现状,引导产业健康发展,中国化工信息中心将于8月18日~20日在山东青岛举办“2010年(第四
届)塑料助剂产业市场及应用技术研讨会”。本次研讨会突出专业特色,特别邀请到了热稳定剂、阻燃剂及阻燃纤
维、光稳定剂及抗氧剂领域的多位知名专家,以期在交流中形成共识,共商行业发展大计。本刊记者会前采访了参
加本次会议的陈宇、李杰、施珣若、吴茂英、夏延致等多位专家,现将他们对于未来行业形势的分析编辑成文,以
飨读者……——本刊记者  李舜

关键词:环保   热稳定剂
    1.产品结构待转变
   目前热稳定剂已发展成为仅次于增塑剂的第二大类助剂产品。2009年我国热稳定剂的总产能大约为48万t/a,
生产企业近1000家,基本上能够生产加工下游行业所需的所有热稳定剂品种。根据我国塑料工业的发展规划测算,
2010年对热稳定剂的需求量将达到30万t以上。尽管热稳定剂生产与开发取得了不俗成绩,但与世界先进水平相
比仍存在较大差距,主要表现为:
   ①品种少,结构不尽合理  PVC热稳定剂在国外研究应用较多,就品种而言有已近万种,仅有机锡就有1000
多类,而目前国内仅有百类产品,规模化生产的只有40~50种。同时,产品结构也不尽合理,高毒、高污染、低
档的铅盐类稳定剂仍占据绝对主导地位,而有机锡类所占比例远远低于发达国家水平。
   ②生产规模小,产品质量差  我国热稳定剂生产质量参差不齐,有许多小作坊式生产企业,规模小,环境污染
严重,许多企业产品杂质多且含水量高,低价竞争,冲击和影响国内优质热稳定剂的生产与市场。
    ③新产品开发力度不够  随着PVC工业的发展,国外新型热稳定剂开发层出不穷,但我国由于研发经费投入不
足和产学研体系构建不到位等原因,新型热稳定剂生产与应用远远不能满足国内PVC工业的发展需要,大部分高档
热稳定剂仍主要依赖进口。
    2.产业发展需顺应环保趋势
   近年来,世界不少国家通过制定和实施有关环保法规或采取行业自律来控制塑料生产和使用对人类及环境产生
的负面影响。以欧盟为例,早在1988年1月25日,欧盟已实施了“与镉的环境污染斗争”行动计划并承诺自2001
年3月1 日起不再使用含镉热稳定剂。欧盟委员会于2000年7月发表了《绿皮书:PVC的环境问题》详细阐述了
欧盟各国PVC工业的状况、PVC可能对环境和人类健康的影响以及所应采取的环保措施。在此趋势影响下,包括树
脂、助剂和制品生产商在内的欧盟PVC全行业已签署了“自愿承担义务”协议,承诺采取步骤逐年减少含铅热稳定
剂用量:计划到2005年和2010年,分别比2000年减少15%和50%,最终在2015年完全取缔含铅热稳定剂。今后
传统的含Cd、Pb、Sb和Ba等有毒热稳定剂必将退出市场,而环保型有机锡基、锌基和有机化合物基热稳定剂将获
得新的发展空间。实际上,PVC热稳定剂的这一发展趋势在特别重视环保问题的欧盟早已提上议事日程。2002~2008
年欧盟PVC热稳定剂消费量数见表1。
   可以预见的是,以有机化合物作为主效稳定剂且完全不含任何重金属的有机化合物基热稳定剂代表着PVC热稳
定剂的发展方向,但是,由于现有系列产品(目前已商品化的只有美国Chemtura公司的适用于管材和管件的OBS
系列产品,只在欧盟的PVC输水管等生产中获得一定应用而未能全面推广)的综合应用性能尚难于与有机锡基和锌
基热稳定剂相比拟。因此,至少在近期,有机锡基和锌基无毒热稳定剂仍将占据主导地位。相比之下,锌基无毒热
稳定剂更具潜力,因为有机锡基无毒热稳定剂虽然热稳定效能和透明性极佳,但存在价格高、异味大且不适用于电
线电缆料等诸多缺点,而锌基无毒热稳定剂可规避异味问题、具有广谱的适用性,且由于便于进行专用化开发,其
性价比也可达到较高水平。
            表1  欧盟国家PVC热稳定剂消费量                 t
年份          2002      2003      2004      2005      2006      2007      2008     2009
复合铅        113256    118927    105940    101519    100129     99991     72991     48921
有机锡         14756     14180     15207     15076     15908     16628     13891     12162
固体Ca/Zn     23946     29758     34771     41810     47895     62082     78706     75140
液体Ba/Zn     13975     13441   14025   14092   14265   19000   17280   13229
或Ca/Zn    
注:2007年以前为欧盟15国统计数据;2007年及以后,复合铅为欧盟27国,其他为欧盟27+3国(挪威、瑞士、
土耳其)统计数据。

关键词:转型  光稳定剂&抗氧剂
    1.发展快速  外资抢滩
   2006~2009年国内塑料抗氧剂、光稳定剂产能、产量、品种数量、国内消费量、出口量等指标均出现快速增
长局面。预计2010年末,国内抗氧剂和光稳定剂的产能、产量将分别达到2005年的3倍和3.5倍以上。国内塑料
抗氧剂、光稳定剂企业的开发能力、生产工艺、产品质量及应用效果持续提高。
   消费方面,国产塑料抗氧剂、光稳定剂数量有90%左右用于国内市场,目前市场供需状况也基本保持平衡,主
要品种基本实现了国产化,但两大类产品的单位利润正逐渐被摊薄。2009年国内主要抗氧剂、光稳定剂的产量、
出口量数据见表2、表3。
   在国内产业快速发展的同时,外国公司也将目光投向了中国市场。美国雅保公司于2009年收购了上海金海雅
宝精细化工有限公司、宁波金海雅宝化工有限公司的全部股权;韩国松原产业株式会社2010年4月19日在韩国蔚
山宣布与唐山百孚化工有限公司计划合资组建硫代酯类抗氧剂生产和销售企业,在两家公司签订的“谅解备忘录”
中,松原公司承诺首先向合作方注入30%的股权,以后还会将这一份额提升至50%,合资企业将于2011年1月1日
正式投入运营。
    2.六大问题困扰行业
    (1)人才是企业发展的必备因素,国内外同类企业的差距便主要表现于此。国内从事抗氧剂、光稳定剂生产
的企业绝大多数是民营中小企业,其自身的资金、技术、人才、市场和管理等方面的综合能力有限,人才吸引方面
往往是心有余而力不足。
    (2)国内塑料抗氧剂、光稳定剂的品种系列较少,未形成完整体系,参与市场竞争的能力有限,缺乏规模化
生产企业。
    (3)完全自主创新或拥有自主知识产权的塑料抗氧剂、光稳定剂品种极少,国内产品多为国外产品在分子结
构和合成工艺方面的仿制产物。大部分企业的生产工艺、产品质量以及产品外观、质量指标和应用效果与国外同类
产品尚有差距,产品质量不稳定,不同批次产品经常出现明显的外观和质量数据差异,抗老化性能时常降低。
    (4)塑料抗氧剂、光稳定剂的主要原材料如2,2,6,6-四甲基哌啶醇、间苯二酚、丙烯酸甲酯、癸二酸等的国
内供应不太稳定,原材料价格和最终产品价格,经常随供需矛盾产生大幅波动。
    (5)国内塑料抗氧剂、光稳定剂企业与企业之间的竞争仍然是以传统的销售价格竞争为主要方式,其结果使
得全行业销售价格和利润水平不断降低。
    (6)部分塑料抗氧剂、光稳定剂产品生产的高排放、高污染。苯并三唑类和二苯甲酮类紫外线吸收型光稳定
剂、硫化钠法硫代酯抗氧剂工艺、猝灭型光稳定剂生产的三废排放量很高、污染程度严重。
   虽然行业面临不少问题,但国内产品的需求依然不减,正在经历消费升级的汽车、包装、建筑、卫生及个人护
理等领域都孕育着巨大的潜在市场。随着合成树脂和下游加工产业的发展,抗氧剂和光稳定剂预计未来几年也将以
不低于专用化学品行业平均水平的增速继续增长,目前行业面临的问题也将在发展过程中逐步加以解决。
表2   2009年国内主要抗氧剂产量、出口量数据     万t
类型      受阻酚类   亚磷酸酯类    含硫类       合计
产量        3.50        3.00        0.40        6.90
出口量        0.60        0.50        0.15        1.25

  表3  2009年国内主要光稳定剂产量、出口量数据   万t
类型      受阻胺类   苯并三唑类  二苯甲酮类     合计
产量        0.50        0.30        0.25        1.05
出口量        0.35        0.18        0.15        0.68

关键词:推广   阻燃纤维  
   阻燃纤维及纺织品作为阻燃行业的重要组成部分,其产业发展和产品推广仍未得到足够重视。据统计,室内火
灾的60%~70%皆因纺织品不阻燃而直接或间接引起,由于传统纺织材料中含有大量的可燃性成分,故常常成为火
势快速蔓延的主要原因。
   目前,对织物进行阻燃整理或者在纤维中加入共聚成分(永久阻燃)是阻燃改性的主要方法。国外相关研究进
展较早,国内该领域研究也历经了从“磷系共混、共聚型阻燃剂及阻燃聚酯”到“双功能助剂及多功能纤维材料研
发”以及“无机大分子阻燃粘胶纤维与纺织品”再到“绿色本质自阻燃海洋生物质纤维”的发展历程,总体水平并
不落后于国外。产品方面,目前主要的阻燃纤维品种有聚酯涤纶、腈纶、丙纶、尼龙6、聚乙烯醇纤维、粘胶、棉
及混纺织物等。涤纶方面,国外主要的阻燃产品情况见表4;阻燃粘胶方面,主要企业包括奥地利伦青(Lenzing,
采用有机磷系阻燃剂)和日本大和纺的HFG纤维(采用氯化磷酸酯阻燃剂)等几大类;阻燃腈纶方面,目前世界上
有约20家厂家,其中日本产量最大,主要企业包括美国Union Carbide公司(商品名:Dynel),日本钟渊公司(商
品名:Kanekalon,两产品均为氯乙烯单体,沉淀聚合、湿法纺丝)等。目前我国唯一的阻燃腈纶企业为抚顺瑞华
纤维有限公司,年产量为5000t,该公司自上世纪90年代引进意大利Snia公司的Velicren生产技术和设备,共
聚单体为丙烯晴、偏二氯乙烯和丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠。目前世界范围内已商品化的阻燃腈纶多用含卤素的共聚
和共混,与无卤阻燃的大趋势不相适应,预计今后永久阻燃纤维,如无机纤维、石墨化纤维、芳纶及其织物等将逐
渐成为市场热点。
   在众多研究成果中,“绿色本质自阻燃海洋生物质纤维”最引人瞩目。众所周知,海藻是重要的可再生海洋资
源,目前我国海带产能约50万t/a,占世界总产能的56%, 其中山东省海藻产量占全国2/3以上。利用海藻制成的
纤维具有资源可再生和环保可降解的特点,其阻燃性能突出,纤维LOI值达到34~45,燃烧时,热及烟的释放量
很低,极具研究开发前景。
   未来若干年,行业将向着完成聚酯纤维和纤维素纤维两大品种的无卤阻燃化技术攻关和产业化的目标迈进,在
推动纤维差别化功能化的同时,对上游阻燃剂行业的拉动作用也将逐渐显现。目前阻燃行业面临的最大问题是阻燃
产品普及率低,虽然已有相关配套法规,但下游用户出于成本考虑,以及由于相关法规自身不规范所导致的成本费
用过高,相关职能部门管理力度不够等原因,阻燃产品的市场推广面临阻力。然而,随着国家对阻燃技术要求力度
和用户防火意识的增强,预期未来行业需求仍将逐步增长,市场推广难的问题将逐步改观。
      表4  国外主要阻燃涤纶产品情况
商品名             公司      阻燃方法       阻燃剂    LOI/%
Dacron900F         杜邦        共聚        溴系    27~28
Irevir a270        赫斯特        共聚        磷系      26
Irevir aCS        赫斯特        共聚        磷系      29
Heim            东洋纺        共聚        磷系      28
GH471            东洋纺        共聚        磷系    30~32
GH478            东洋纺        共聚        磷系    30~32
Unfla             东丽        共混         -        31~32
Exter              帝人        共混        卤素      28
Wistel FR        夕尼亚        共聚        溴硫    26~27
Nines            可乐丽        共聚         -         26~29

未来五年   行业力促增值增效
    我国目前使用的高性能、高效、高附加值类塑料助剂基本依靠进口。国内科研机构和生产企业普遍沿袭国外成
熟品种和路线进行跟踪和仿制。自主开发能力,特别是原始创新能力严重不足。加入WTO后,知识产权保护纳入法
制轨道。国外专利的权利要求日趋周密、细致,覆盖范围加宽,时效延长,可合法仿制的内容和空间也越来越小。
目前,我国塑料助剂产业的突出特点是品种多、规模小。尽管各环节都深知塑料助剂的重要性,但单一品种或企业
的产值与终端塑料制品价值相比,所占甚微,且国内规模化塑料助剂生产企业屈指可数。因此,助剂在塑料制造产
业链中的重要作用未得到充分体现,也一直未引起政府的高度重视。国外规模化的特殊化学品企业,如BAYER、BASF、
DSM、CHEMTURA、WACKER、Rohm and Haas、Clariant等公司产品品种结构丰富,应用技术研究深入充分,在航天
航空、电子信息等高端战略性领域中得到了充分的价值体现。增强高端产品系列,提升产业规模是目前塑料助剂产
业缩小差距、摆脱困境的必然之路。
    近几年来,塑料制品行业饱受争议。人们一方面享受着塑料在各行业成功应用带来的便利,另一方面又不断忍
受着塑料制品因不规范使用、废弃带来的种种环境、卫生、安全问题。近几年来,我国塑料助剂始终坚持与塑料高
性能化同步发展,即以产品应用性能为技术研发和产业投入的评价标准。随着相关法规的标准逐渐趋向严苛,国内
塑料助剂产业的发展势必需要在注重"安全、卫生、环保"并符合"可持续发展"的基础上,致力于自身的"增值增效"。
    塑料助剂产业的增值增效主要体现在两个方面:一是新型、高效助剂的合成,这需要对助剂的结构和性能、应
用做对应关系研究,从应用角度着手,对助剂的结构进行设计,并合成实现;二是助剂的选择、配伍和应用,根据
应用的需要、助剂类型、特点、配伍性能的提升、加工环境、应用环境等方面要求对助剂进行选择,最终实现应用
塑料助剂后的塑料制品的增值增效。增值和增效并没有严格意义上的区分,主要是考虑性能和价格间的协调关系,
作为工业应用产品,不仅仅要追求其功能,同时更需要注重其价格成本对市场接受度的适应性。
    要实现产业的增值增效,不仅需要产业自身强化生产过程技术,减少排放,顺应安全卫生法规要求,形成自觉
性,还需要从外部着手,通过合成树脂应用减量化、制品轻量化和废旧塑料的再生与循环利用,实现高效利用塑料
助剂的目标。

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