中国热点化工产品市场分析473
国内外塑料助剂产业发展状况(下)
□ 中国化工信息中心 颜庆宁
(上接第12期)
4阻燃剂
阻燃剂最初在美国使用,20世纪60年代后用量剧增,目前用量仅次于增塑剂。塑料阻燃剂可分为溴系阻燃剂、氯系阻燃剂、磷系阻燃剂和无机系阻燃剂。消耗阻燃剂最多的塑料品种是聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、不饱和聚酯、ABS树脂和聚丙烯。2013年全球生产和消费塑料阻燃剂超过200万吨。北美和西欧阻燃剂消费量各占全球阻燃剂消费总量的20%以上,我国占近15%,其他亚洲国家占近25%,其他国家和地区占近20%。
我国与欧美国家阻燃剂的消费结构差异很大。北美三水合氧化铝(ATH)占阻燃剂总消费量的55%,溴化物占15%,非卤化有机磷化合物占近10%,卤化有机磷化合物占近6%,其他阻燃剂占14%。西欧ATH占阻燃剂总消费量的50%以上,溴化物和氯化物阻燃剂各占8%,非卤化有机磷化合物占10%以下,卤化有机磷化合物占比超过10%,其他阻燃剂占15%。我国溴化物阻燃剂占阻燃剂消费总量的37%,氯化物阻燃剂占20 %以上,有机磷化合物占6%,三氧化锑占近20%,ATH占5%以下,其他阻燃剂占20%。
卤系(溴系、氯系)阻燃剂含大量卤素,燃烧时会产生有腐蚀性和毒性的卤化氢,但由于溴系阻燃剂与其它阻燃剂相比,其阻燃性、加工性、物性等综合性能优良,价格也适中,我国现在仍在大量使用。而欧美国家卤系(溴系、氯系)阻燃剂的消费比例明显低于我国。
ATH的最大的用户是聚丙烯酸酯,其次是不饱和聚酯,特别是玻纤增强聚酯,另外聚烯烃和PVC制品也使用大量的ATH。由于环保要求,降低阻燃剂毒性,使用无卤阻燃剂,未来几年我国消费量增长最快的将是ATH,预计将以年均9%~11%的速度增长。
磷系阻燃剂的特点是具有阻燃和增塑双重功能,它可使阻燃剂实现无卤化,增塑功能可使塑料成型时流动加工性能变好,可抑制燃烧后的残余物,产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤系阻燃剂少。此外,它与树脂的相容性好,并可保持树脂的透明性。磷系阻燃剂已向功能化和高附加值方向发展,未来几年我国磷系阻燃剂消费量将会以年均8.5%~9.5%的速度增长。
北美生产阻燃剂的主要企业有20家,其中产品种类较多的有雅宝公司、科聚亚公司和ICL公司;西欧生产阻燃剂的主要企业有12家,其中产品种类齐全的是ICL公司;我国生产阻燃剂的主要企业有29家,其中产品种类齐全的是合肥中科阻燃新材料有限公司和济南博盈阻燃材料有限公司。
5热稳定剂
在PVC 加工过程中,通常采用添加热稳定剂以促进PVC 树脂的塑化、熔融,提高熔体强度,降低加工温度,改善制品的外观质量,同时提高PVC 制品的各项性能指标,扩大其应用领域。2013年全球塑料热稳定剂生产和消费总量为近100万吨。北美热稳定剂消费量占全球热稳定剂总消费量的10%以下,西欧占全球总消费量的15%,我国占比则超过40%,其他亚洲国家占近20%,其他国家和地区占近15%。
我国与欧美国家热稳定剂的消费结构差异很大。北美有机锡稳定剂占总热稳定剂消费量的55%,混合金属盐类稳定剂占45%(其中钡/锌和钡/钙/锌类占20%以上),含铅稳定剂占1%以下。西欧钙/锌类占总消费量的近55%,钡/锌类占总10%,有机锡稳定剂占10%以下,含铅稳定剂占18%,有机基热稳定剂占8%。我国混合金属盐类稳定剂占总消费量的32%,含铅稳定剂占32%,单一金属稳定剂占18%,有机锡稳定剂占9%,稀土稳定剂占7%。
美国通过发展有机锡热稳定剂成功地从技术上替代了含铅热稳定剂,在北美含铅稳定剂的消费量已经很低,趋于淘汰;欧盟计划将于2015年完全取缔含铅热稳定剂。虽然我国最近也出台了一些规定限制有毒热稳定剂的使用,但由于含铅热稳定剂具有应用性能优势,再加上其价格便宜,目前我国在PVC加工中仍大量使用。从欧美国家热稳定剂发展的过程看,锌基和有机锡热稳定剂是主要发展方向,相比之下锌基热稳定剂具有更现实的推广应用和市场空间。预计未来几年我国消费量增长最快的将是有机锡稳定剂,以年均12%~14%的速度增长,混合金属盐类稳定剂将以年均11%~13%的速度增长。我国的《塑料加工业“十二五”发展规划指导意见》中指出“绿色高效助剂”的重点是含铅热稳定剂的替代。中国塑料加工工业协会也多次表示将在“十二五”期间对管道实施全面禁铅。预计今后几年,含铅稳定剂将以年均2.5%~3.5%的速度下降。今后,我国还应充分利用丰富的锑及稀土资源优势,研究开发有机锑类及稀土热稳定剂,以满足PVC 行业的需求。
北美生产热稳定剂的主要企业有12家,其中产品种类较多的有克罗斯化工公司、Baerlocher(美国)、开米森公司;西欧生产热稳定剂的主要企业有10家,其中产品种类齐全的是ASUA 公司、Baerlocher(德国)和开米森公司;我国生产热稳定剂的主要企业有20家,其中生产两类热稳定的有9家,其余厂家仅生产一类热稳定剂。
6冲击改性剂与加工改良剂
随着冲击改性剂作用机理和应用技术的研究日渐深入,改性对象也由早期的PVC 硬制品逐步向聚烯烃、热塑性工程塑料领域拓展;另一方面,冲击改性剂也逐渐由早期的弹性体转向对刚性有机粒子、超细无机粒子甚至纳米粒子的研究开发。
2013年全球生产和消费冲击改性剂与加工改良剂近90万吨,其中北美的消费量占全球总消费量的15%以上,西欧占20%,我国的占比超过30%,其他国家和地区占近35%。
北美地区ACR占当地冲击改性剂与加工改良剂总消费量的30%以上,MBS占近30%,初级形态ACR占近30%,CPE占5%,ABS占5%。西欧地区ACR占总消费量的60%以上,MBS/ABS占近30%,CPE占10%。我国CPE占国内总消费量近60%,MBS占近30%,ACR占近10%。预计未来几年,我国CPE作为抗冲击改性剂与加工助剂的需求量将以4.5%~5.5%的速度增长,MBS的需求量将会以6.5%~7.5%的速度增长,ACR的需求量将会以5.5%~6.5%的速度增长。
北美生产冲击改性剂与加工改良剂的主要企业有5家,其中产品品种最全的是陶氏化学公司;西欧的主要生产企业有11家;我国的主要生产企业有13家。
7润滑剂
塑料润滑剂的品种很多,分类方法也很多,其中一种是根据润滑剂的润滑作用分成内润滑剂(脂肪酸酯类和醇类等)、外润滑剂(金属皂、高级脂肪酸、脂肪酰胺和石蜡等)和复合润滑剂(金属皂类、硬脂酸钙和脂肪酸皂等)三大类。
2013年全球生产和消费润滑剂近80万吨。北美润滑剂消费量占全球润滑剂总消费量的30%以上,西欧占10%以上,我国占20%,其他亚洲国家占近20%,其他国家和地区占近20%。
北美金属硬脂酸盐占润滑剂总消费量的35%,烃蜡占40%(石蜡占31%以上,聚乙烯蜡占7%,托石蜡占2%),脂肪酸酯占10%以下,特种酰胺占10%以下,乙撑双硬脂酰胺占10%以下。西欧油酸酰胺占润滑剂总消费量的20%以上,金属硬脂酸盐占20%以上,脂肪酸占近20%,烃蜡占近20%,酯蜡占近20%。我国消费的润滑剂主要有烃蜡(低分子聚乙烯蜡、石蜡)、脂肪酰胺(主要是乙撑双硬脂酰胺)和硬脂酸皂。预计未来几年我国润滑剂将以每年7%的速度增长,其中高级脂肪酸酯和脂肪酰胺消费速度加快。
北美生产冲击改性剂与加工改良剂的主要企业有5家,其中产品品种最全的是百尔罗赫(美国)公司和PMC集团公司;西欧的主要生产企业有11家;我国主要生产企业有13家。
8化学发泡剂
化学发泡剂分为无机发泡剂和有机发泡剂,无机发泡剂有碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵等,有机发泡剂则是塑料工业使用最广的发泡剂,主要产品为偶氮二甲酰胺(ADC发泡剂)。
2013年全球生产和消费化学发泡剂28万吨,其中北美化学发泡剂的消费量占全球化学发泡剂总消费量的3%以上,西欧占10%以下,我国占70%以上,其他国家占15%。
北美偶氮二甲酰胺占化学发泡剂总消费量的76%,其他化学发泡剂占24%。西欧N2发泡剂占总消费量的近70%,CO2发泡剂占30%以上。我国偶氮二甲酰胺占发泡剂总消费量的90%,其他两种是二亚硝基次戊基四胺和氧双苯磺酰肼。
在我国化学发泡剂最大的消费领域是PVC,占总消费量的40%;第二大消费领域是PE,占总消费量的35%。由于我国未来几年PVC和PE增长迅速,化学发泡剂消费量也随之增长,年均增长率为5.5%~6.5%。
北美生产化学发泡剂的主要企业有6家,西欧主要企业有2家;我国的主要企业有16家。
9抗静电剂
抗静电剂的种类繁多,目前常用的主要是表面活性剂。2013年全球生产和消费抗静电剂6.8万吨,其中北美抗静电剂消费量占全球抗静电剂总消费量的20%以下,西欧占15%以上,我国占25%以上,日本占15%以下,其他国家占35%。
北美脂肪酸酯占抗静电剂总消费量的近60%,乙醇胺占总消费量的近30%。西欧脂肪酸酯占总消费量50%,乙醇胺占总消费量的30%,季铵盐占总消费量的20%。我国主要消费的是季铵盐和乙醇胺。
北美生产抗静电剂的主要企业有11家,西欧主要企业有11家;我国主要企业有13家。
10结语
我国是全球最大的塑料助剂生产国和消费国,2013年消费量近450万吨,占全球总消费量近40%。我国增塑剂、化学发泡剂、阻燃剂、热稳定剂、冲击改性剂与加工改良剂的产销量都占全球第一位,但与欧美国家的产品结构差异比较大,产品结构比较落后,今后的工作重点应该放在调结构和产品升级换代上。
欧美国家以C8~C10等高碳醇为原料的邻苯二甲酸类增塑剂是主流产品, DOP的产量都很小,而我国的情况正相反。因此,我国增塑剂的产品结构今后要加速向环保型增塑剂方向调整,环保型增塑剂包括高碳醇酯类、柠檬酸酯类、环氧类、聚酯类、生物降解类五大类。
目前我国阻燃剂仍以有机卤素类为主,氢氧化铝及五氧化二锑等无机阻燃剂所占比例较低,与国外相比有很大差距。今后应结合国情重点发展磷系阻燃剂和氢氧化铝类无机阻燃剂。
我国的抗冲击改性剂与加工改良剂目前结构不够合理,CPE、ACR、MBS三类主要产品构成中,CPE所占比重太大,使得PVC-U产品档次较低。若要提高ACR、MBS等高效能抗冲击改性剂市场份额,需要在基础理论、生产工艺等加强科研,重点突破核/壳结构的分子设计,在工艺方面应降低生产成本、扩大装置规模。
我国应用最广的热稳定剂是铅盐,这类稳定剂具有很好的热稳定性和电气绝缘性,但由于铅盐具有毒性,欧美国家基本上已经淘汰或即将淘汰。今后的重点是发展有机锡稳定剂,并提高和改进其产品性能。
欧美国家塑料助剂生产企业规模比较大,企业数量少,生产集中度高,产品品种先进,技术含量高;而我国塑料助剂生产企业大多数规模较小,企业数量多,有些产品技术含量低或产业结构层次低,今后应向规模化发展,积极调整产品结构,加大技术开发力度,不仅在塑料助剂产销量上做大国,还要争取在产业结构和技术先进性上做强国。(全文完)