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从K2022看全球塑料行业发展的几大趋势
2022年21期 发行日期:2022-11-01
作者:■ 中国石油和化学工业联合会 张同飞

  德国当地时间10月19日,全球瞩目的2022年国际塑料及橡胶展览会(以下简称“K2022”)在德国杜塞尔多夫拉开帷幕,来自60多个国家、逾3000家展商在K Show上共同探索可持续的未来。

  全球3000多家参展商在此同台竞技,展示全球塑料与橡胶工业最高水平。今年K展恰逢其70周年庆,设有18个室内展厅及大型户外展示区,净展览面积为17.9万m2

  据悉,本届展会以德国、意大利、奥地利、土耳其、荷兰、瑞士、法国和美国的展商居多。其中,德国塑料和橡胶行业有871家参展商参展,参展面积为66940m2(约占总展览面积的38%)。来自亚洲的中国、印度、韩国和日本等展商数量也持续保持较高水平。

  “K 2022是自新冠疫情以来的首个大型交易展。K展不仅是全球橡塑创新市场的风向标,也是塑料循环经济的助推器。特别在全球新冠疫情及经济环境面临重重挑战的情况下,K展将为塑料产业发展提供新方向。”杜塞尔多夫展览集团公司展览会运营业务董事总经理Erhard Wienkamp在开幕式上说。

  “高分子聚合物几乎是所有领域不可或缺和无所不在的材料。2021年全球塑料产量约3.9亿吨,其中德国塑料产量为2100万吨。然而供应链问题和能源价格暴涨,使整个行业面临各种各样的挑战。随着塑料行业向循环经济转型,面对面的技术交流更能够碰撞出创新火花,我们相信K2022 能够满足巨大的面对面交流需求。”K2022参展商咨询委员会主席Ulrich Reifenh  user补充说。

  本次展会现场展示的创新解决方案凸显了橡塑行业低碳环保、轻量化、数字化、智能化的几大趋势。

中国中化旗下三家企业惊艳亮相

  1.克劳斯玛菲:让塑料更环保

  中国中化旗下克劳斯玛菲以“让塑料更环保——高质量和高效率”为主题,携众多创新产品和技术亮相K2022,进一步彰显作为塑料行业可持续解决方案提供者和创新推动者的稳健实力。

  2019年上市的领菲?誖全电动注塑机及2021年上市的腾菲?誖两板液压注塑机双双亮相K2022。自上市以来,两款注塑机已获得中国市场的高度认可。在展会现场,克劳斯玛菲演示了生产效率高、低碳环保的领菲?誖使用100%可再生原料生产垒球球拍的过程;腾菲?誖配备有克劳斯玛菲的标准BluePower伺服驱动器,根据应用不同,可比同类标准注塑机减少高达40%的能耗。模块化的设计让客户拥有更短的反应时间、更高的生产效率和更强的市场竞争力。

  克劳斯玛菲作为塑料行业循环经济的推动者,一直致力于使用先进的塑料回收技术减少塑料废弃物的产生,致力于实现到2030年“零碳足迹”的可持续发展目标。本次展会上,克劳斯玛菲通过使用回收材料(胰岛素笔笔帽)生产高质量的汽车零部件,为现场观众展示了完整的循环再利用生产过程。

  克劳斯玛菲提供的增材制造解决方案(3D打印机)能够实现批量生产大型和结构复杂的塑料件,以及对表面质量和精细程度要求高的小部件,实现低单位成本(降低每个塑料件的成本)。该打印设备将作为完整的解决方案提供给客户,确保生产工艺的稳定和塑料件的高质量,并且无需进行打印测试,能有效节省材料和成本。

  2. ELIX Polymers:用创新诠释LOOP的真谛

  在本次展会上,作为全球领先的ABS材料定制解决方案供应商,中国中化旗下中化国际成员企业ELIX Polymers从材料开发和可持续运营两方面向全球客户展示E-LOOP系列材料最具循环性的解决方案和技术创新。以主题“Let’s close the loop”表达对可持续发展的承诺和促进塑料循环经济发展的决心。

  近年来,ELIX将回收ABS及其他材料纳入公司的重点发展战略,大幅增加可循环材料在产品中的使用。通过回收ABS或其他副产品,并在供应链中与相关企业建立长期合作,ELIX已经能够通过闭环解决方案和创新的商业模式,生产出与原生材料一致(保证物理性能)的ABS产品。ELIX的明星产品E-LOOP H801 MR成为展会上的焦点,该产品可通过物理回收,保证其性能与原 ELIX ABS H801一致,并能够满足汽车内外饰应用。

  本次展会,ELIX除了展示包括汽车、医疗和消费品等主要市场领域中的新型产品外,还首次展示了首批机械回收和化学回收的PCR产品,该批产品已通过客户检验并全面向市场开放。

  3. 埃肯有机硅:为交通电气化提供安心保护

  中国中化旗下埃肯有机硅在本次展会上携最新交通电气化解决方案惊艳亮相。

  作为在有机硅领域拥有超过70年历史的材料科技创新者,埃肯有机硅在展会现场展示了其在新能源汽车、能源、电力等领域的创新技术和低碳可持续解决方案。

  其中,针对市场和行业痛点,埃肯有机硅推出了创新型发泡密封产品BLUESILTM RT Foam系列,其产品具有优异的压缩形变性和回弹性,轻质密封,能达到UL94-V0的阻燃等级要求,并隔热耐腐蚀,可长久保护新能源汽车的核心部件——电池包。该产品适用于电池包各种不同的密封面,易实现工业自动化、标准化,可提高电池包的密封性能,并降低成本,从而实现电池包的轻量化,有效减少碳排放。

  目前,BLUESILTM RT Foam系列产品已为全球300万辆新能源汽车的出行安全保驾护航。此外,埃肯有机硅还在展会上展出了应用于能源电力领域的有机硅灌注封和封装解决方案,可保障电力安全传输到家庭和公共基础设施。

万华化学:可再生、可循环、可持续、可低碳

  K2022现场,万华化学围绕“可再生、可循环、可持续、可低碳”四大理念,推出多种创新性材料解决方案。

  万华化学展示出多款与客户携手采用可持续原材料打造的创新产品,并详细展示了在可再生能源、5G时代、交通运输、户外运动、家居生活、水处理、可降解材料及医疗材料等领域的多种可持续材料解决方案,进一步为建筑家居、运动休闲、绿色能源、医疗健康等领域产业链注入低碳动能。同时,立足于原材料源头,万华化学通过研发低碳产品、优化系统配方、关注产业链循环等方向的不懈努力,推出生物基、聚烯烃弹性体(POE)、硅氧烷共聚聚碳酸酯(PC)及尼龙12全产业链产品。在提供材料高性能的同时,保障客户生产供应高效稳定,助力全社会的绿色可持续。在全球视野之下,万华化学尼龙12产品首次亮相。

巴斯夫:添加剂组合加速塑料净零排放进程

  巴斯夫在K2022上首度展出旗下塑料添加剂产品组合VALERASTM。通过添加剂技术解决方案和服务,VALERAS为塑料应用带来显著的可持续发展效益,加速塑料行业走向循环经济和净零排放的进程。作为VALERAS产品组合的增值服务,巴斯夫将提供旗下部分抗氧化剂和光稳定剂的产品碳足迹(PCFs),这是继IrgaCycleTM 和RegXcellence®后所推出的最新解决方案。

  此外,巴斯夫在K展上还推出了多种引领潮流的可持续添加剂解决方案:

  滚塑成型产品一般在例如储水箱等室外使用,极端天气将严重损害这类产品的性能。Irgastab®系列专为聚乙烯(PE)滚塑树脂设计,其定制化复合添加剂能够延长滚塑部件的使用寿命,同时节省加工时间、能源和成本。

  Irgatec®CR技术能够打造出高端的熔喷无纺布材料,满足个人卫生和过滤应用日益增长的要求。巴斯夫通过Irgatec®CR 25推出了针对聚丙烯(PP)熔喷改性解决方案,这对过滤材料意义重大。该解决方案可由熔喷生产商直接实施,无需对其现有生产线进行额外投资,从而使特种聚丙烯无纺布产品更快地进入市场。

  添加剂是促进塑料循环和创新可回收的关键因素。巴斯夫早先推出的包含添加剂解决方案的IrgaCycle系列产品,可提高不同目标行业通过机械回收的塑料性能。回收方受益于质量更高的回收物,而转化方则可在其应用中增加可再生成分。IrgaCycle解决了凝胶成型等挑战,减轻了杂质的影响,并通过增强工艺稳定性提高机械性能。

杜邦:应对电动车多重挑战

  K2022上杜邦展示了一系列电动车相关的产品组合。

  在隔绝源自电驱单元的结构噪声和振动方面,电动汽车制造商需要攻克一些特殊难题。没有相对响亮的内燃机工作噪声掩盖,这些噪声已变得清晰可闻。为攻克这些挑战,杜邦交通与材料事业部汽车电气化团队研发了首款Zytel®NVH Gen 2系列产品——Zytel®NVH70G35HSLA2。这款35%玻纤填充的创新PA66基聚合物不但具有出色的阻尼性能,而且保留了基础聚合物强大的结构性能,所打造的零部件能够在整个生命周期内始终保持高机械强度。

  阻燃塑料是许多组件的组成部分,因此设计师必须确保其指定使用的阻燃材料保持出色的机械性能、易于加工,尺寸稳定性满足大而平零部件的要求,赋予设计灵活性和承受较宽的工作温度范围。为此,杜邦开发出多款无卤阻燃(NHFR)材料新牌号:Zytel®FR70G30V0NH2,机械性能优异,模垢低,易于加工且支持激光焊接;Zytel®FR73G30V0NH2,具有高流动性、良好外观和低模垢,且易于加工;Zytel®HTNFR53G50NH和Zytel®HTNFR53G30NH2,可确保结构件在老化前后均具有最佳机械性能,并赋予结构件良好的外观和出色的尺寸稳定性;Crastin®LWFR864NH2,可为电动汽车电池中常见的长而薄零部件赋予高尺寸稳定性(低翘曲),且在170℃的高温下能保持稳定的电气性能。

  虽然电动汽车无线充电技术尚处在开发初期,但也因以下优势而日渐普及:充电速度更快、能效更高:即使变送器和接收器之间存在10~12英寸的间隙,系统的充电能效仍高达90%以上。无需使用兼容插头:无需担心充电装置上的插头与车辆插座的匹配问题,系统便利性大幅提高;更安全,无线充电可规避电线和连接器随着时间推移逐渐损坏或磨损的风险;空间占用少,电源和充电组件可嵌置于地下。

  纯电动汽车预计将成为此类无线充电系统的最大市场。领先的电动汽车制造商已在一些车型上搭载无线充电功能。此外,政府的支持也有望刺激此类系统的市场需求,并推动其落地实施。

  杜邦展示了其与威迈斯共同研发的具有高光泽度和出色耐用性的Zytel®HTN牌号产品,可满足无线充电的多种关键需求。由阻燃Zytel®HTN制成的传输板外壳能保护内部的无线充电系统,防止其因摔落、轮胎压缩、化学品和机油腐蚀及紫外线照射而受损。该外壳所使用的30%玻纤填充PPA材料系指定采用Zytel®HTNFR53G30NH。

赢创:聚焦“下一代塑料解决方案”

  展会期间,赢创聚焦“下一代塑料解决方案”,介绍公司在提升产品性能、可持续效益及可回收性方面的成果,推出循环塑料解决方案,助力构建更美好的未来。

  除了展示全新的可持续高性能聚合物、特种阻燃添加剂、资源节约型和生态友好型硅烷解决方案外,赢创还介绍了多个塑料回收领域的创新解决方案,以及正在开发的循环经济商业模式。

  赢创正在集团范围内开展“全球循环塑料项目”,旨在帮助塑料行业建立从传统线性经济模式转向可持续的循环经济。

  此外,赢创的众多产品可促进塑料制品的回收利用,助力循环塑料经济。其中包括用于消泡、润湿、脱墨、标签去除及气味控制的工艺添加剂。赢创的特种添加剂和加工助剂能够显著提升机械回收的成本效益和回收物的质量,确保高质量的回收产品可再次用于生产。为进一步发展相关解决方案,赢创已设立目标:到2025年,使用此类解决方案处理约40万吨可回收塑料。

  本届展会上,赢创展出的其他关键产品和解决方案包括:Dynasylan®SILFIN 301可用于无卤、阻燃的HFFR电缆护套和水管制造,降低能源消耗。全新可持续PA 12粉末INFINAM®PA可大幅降低粉末熔融3D打印技术的二氧化碳排放。SIPERNAT®D 17是一种高性能抗结块和自由流动添加剂,可以包覆聚合物粉末、颗粒和塑料添加剂原材料的颗粒表面,实现自由流动、精确计量和易于处理的效果,从而减少浪费和生产停机时间。SPHERILEX®30 AB 和 SPHERILEX®60 AB 防粘连剂可以有效改进薄膜放卷操作效率,同时显著改善薄膜在加工和储存过程中的处理性能。TEGOMER®H-Si 6441 P 可为聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或热塑性强性体(TPE)等高性能塑料在应用场景下提供阻燃协效,同时改善高填充体系塑料的加工流动性,适用于电动车等行业。TEGO Sorb®助剂可去除回收塑料中经常遗留的异味,其中TEGO Sorb®PY 50 PE和TEGO Sorb®PY 50 PP这两款产品分别是含有气味吸收剂的PE和PP载体的母粒。此类产品可直接添加使用,无需再次造粒。

SABIC:多款塑料赋能纯电动车Lucid Air

  纯电动车Lucid Air去年被美国汽车杂志MotorTrend评选为2022年度车型。该款电动车充电22分钟即可行驶约300英里,充满电后的续航可达530英里;零百加速仅需2.5秒。SABIC提供的热塑性塑料在该款汽车中拥有超过25种应用,包括结构和电池组件,以及内饰件等。SABIC表示,其工程支持有助于减少翘曲,优化可制造性和部件性能。在K展上,SABIC重点介绍了其中的三项应用。

  一是前端模块采用Stamax长玻璃纤维增强聚丙烯和复合材料有机板一次成型。将预先切割好的板材插入模具中并成型,然后与其他嵌件相结合,最后包覆成型,形成轻质而坚硬的复合材料。SABIC表示,该工艺省去了一些组装工作,从而降低生产成本。

  前舱箱是一种整体成型的塑料箱体,使用热塑性弹性体与上述Stamax树脂相结合制得。同样,与传统方法相比,生产过程省去了几个装配步骤。之所以选用Stamax树脂作为这两个应用的原材料,是因为其具有高刚度重量比、低翘曲性,以及优良的粘合性能和冲击性能。

  电池模块外壳采用Lexan FR树脂,因为其具有优秀的刚度重量比、重量轻,以及优良的热稳定性和尺寸稳定性,耐冲击且延展性佳。该设计利用一次性成型工艺将电导体直接集成到外壳中。这款外壳不需要粘合剂,因而节省了装配时间,提高了产品质量和一致性。

瓦克:“Thinking Beyond”

  瓦克展位以“Thinking Beyond——超越思考”为主题,再次以瓦克有机硅及瓦克聚合物业务部门的众多新产品吸引访客,产品包括生物甲醇基硅橡胶、供软硬复合组件生产使用的聚碳酸酯制自粘型有机硅、耐高温成型件生产用硅树脂和供聚乙烯模塑料使用的有机硅助剂。用醋酸乙烯酯基聚合物树脂制成的可生物降解聚酯改性用添加剂母料,以及借助可再生乙酸和节约资源、气候友好型工艺生产而成的聚合物粘结剂,也是今年首次与公众见面的新产品。

  可持续发展和循环经济是瓦克的参展主题之一。瓦克化学集团的有机硅产品和聚合物粘结剂在这两个领域均可为开发创新型可持续技术做出重要贡献。硅橡胶具有热稳定性和绝缘性,是电动汽车不可或缺的材料。因为只有使用有机硅,高性能电缆的绝缘性、更优异的电池防火安全方案和导热胶粘剂才能在质量上达到所需要求。

  随着越来越多的生产商开始使用硅橡胶来实现高难度应用,市场对这种高技术材料的需求不断增长。瓦克因此将在今后几年投资1亿多欧元用于扩建产能,其中以高品质有机硅特种产品为投资重点。

  ELASTOSIL®eco系列的硅橡胶是瓦克在2022年K展上展示的新产品之一。它们以非石化类的生物基甲醇为原料,用经过认证的工艺,以节约资源的方式生产而成。从化学角度而言,生物基甲醇和石化甲醇可以互换。

  供可生物降解聚酯改性使用的新型添加剂母料,也是瓦克在K展上首次展示的新产品。这些粒状聚合物混合物由醋酸乙烯酯基聚合物树脂和聚乳酸组成,品牌名为VINNEX®LA 2540、VINNEX®LA 2640和VINNEX®LA 8040。这些混合材料具有纯醋酸乙烯酯基树脂的功效,但更易于使用,因此也更便于加工。 

  添加助剂可改善可生物降解聚酯的加工特性,并大大提高材料性能,如果对业内两种常用助剂系统进行搭配使用,效果甚至更佳。聚酯配方如果同时使用VINNEX®和GENIOPLAST®Pellet这两种助剂,能够获得比单独使用更好的效果。瓦克在K2022上介绍上述助剂组合的优势,以及如何同时使用上述两种助剂,以改善可生物降解聚酯的加工及材料性能。

  此外,科思创在K2022 上展示了众多支持循环经济和气候中和的新产品应用。同时,还展出数字化如何在整个价值链上以更高互联程度和可持续方式进行开放式创新。此外,创新回收技术也是本次展示的重点。科思创认为,化学裂解在原料定量回收方面具有巨大潜力。科思创展出面向未来交通的新型充电站和壁挂式充电站(壁挂式充电箱),包括合作伙伴EVBox使用更具可持续性的聚碳酸酯生产的第一个壁挂式充电箱。这些Makrolon RE系列塑料是按比例由生物废料和残余材料生产的,部分使用可再生电力,因此碳排放非常低。

  LG化学将“Sustainability with LG Chem”作为Slogan,以展示新一代环保产品与技术。该展区展示了光伏用POE、CNT等,旨在推动社会和行业的可持续发展。其中,CNT正广泛应用于电池正极导电材料、汽车外饰涂装材料等。该展区展示了采用回收再利用材料制成的PCR产品、由100%生物原料制成的PLA、可实现生物降解的PBAT,以及用于延迟电池热失控的气凝胶等。

  索尔维展示了一系列支持更可持续发展的创新和先进材料,重点关注电动交通、资源效率、环保解决方案、医疗保健和超连接性,解决全球最紧迫的气候变化和资源消耗问题。创新带来了突破性的专利技术,消除了FKM产品组合中对含氟表面活性剂的需求,同时进一步扩展生物基和可回收成分先进材料的产品组合。博禄展示了一款全新循环解决方案——采用消费后回收材料制成的聚乙烯重型包装袋。产品中添加的 30%消费后回收(PCR)材料来自使用后的聚乙烯重型包装袋(HDSS),同时结合博禄Borstar®和AnteoTM 高性能聚乙烯产品,呈现了一款真正具有可持续性的全新HDSS 应用。


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