PVC
是一种很特殊的热塑性塑料,其纯树脂加工时易分解、流动性差、冲击强度低、耐候性差,因此需要在加工过程中添加各类辅助材料以改善其性能。如:润滑剂、热稳定剂、抗冲改性剂、加工助剂等。
一、 PVC
加工助剂简介
加工助剂在国外最早由美国罗门哈斯(
Rohm & Hass )公司于 1958 年首先开发成功,同年推出{dy}个牌号 K-120
。此后,国外许多公司开始纷纷涉足这一领域,开发出相类似的产品。 70 年代之后,随着 PVC
制品的迅速增长,加工助剂得到了广泛应用。目前,国外主要生产厂家及相关产品有日本三菱(
MITSUBSHI ROYAL )公司 P 系列、钟渊化学( KANEKA ) PA 系列、美国罗门哈斯( Rohm
& Hass )公司 K 系列、德国熊牌( BEAR ) F 系列,阿托菲纳( ATOFINA ) P
系列,还有韩国 LG 化学的 PA 系列,台湾艾德旺PA-551,PA-175等。
国外xx公司产品牌号
台湾艾德旺 PA-551/PA-175
国内较早从事 PVC
加工助剂研究的是北京化工研究院、山西化工研究所等。上海珊瑚化工厂于
80 年代初最早实现工业化生产,推出的牌号国内统称为 ACR201 、 ACR401 ACR-551,ACR175进入 90
年代后期,随着我国聚氯乙烯行业的发展,特别是塑料异型材和塑料管道行业的迅猛发展,对加工助剂的需求量也迅速增长 ,
目前山东产量{dy},江苏、浙江紧随其后。据不xx统计, 2005 年全国共生产各类 PVC 加工助剂 5
万吨左右,其中江苏南通(台湾)艾德旺化工有限公司总厂占全国助剂生产总量ACR的30% 以上。
国内主要生产厂商
生产厂家
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品 种
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产能 (吨 / 年)
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2008 年产量(吨 / 年)
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淄博塑料助剂厂
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加工 ACR
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10000
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8000
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沂源瑞丰高分子材料有限公司
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加工 ACR
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15000
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10000
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山东日科化学
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加工 ACR
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10000
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8000
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威海金泓集团
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加工 ACR
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6000
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5000
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苏州安利化工厂
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加工 ACR
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5000
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4000
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其他
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加工 ACR
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19000
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16000
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南通艾德旺化工有限公司总厂
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加工ACR
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16000
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15000
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二、加工助剂的种类和作用
1 、分类
1 )按产品成份分类
在加工助剂开发与应用过程中,按产品成份大致分为如下几大类:甲基丙烯酸甲酯(
MMA ) / 丙烯酸酯共聚物, MMA / 苯乙烯共聚物,丙烯腈 / 苯乙烯等,目前使用量{zd0}、效果{zh0}的是 MMA/
丙烯酸酯共聚物。
2 )按相对分子量分类
加工助剂根据不同的相对分子量,也有不同的功能。相对分子量在
50-150 万的加工助剂广泛用于普通制品的加工,如:
ACR-201 、 301 、 401 ,551,175等。相对分子量在 150 万以上的加工助剂广泛用于吹塑成型以及硬质
PVC 发泡制品,如 ACR-530 。
2 、作用
加工助剂(
Processing Aid )的主要作用是:
1 )加快 PVC 的塑化过程。
2 )改进热塑性熔体的流变性能。
3 )改善热弹性状态下熔体力学性能。
4 )提高制品的外观质量等综合功能。
尽管加工助剂的添加量少,但对改善
PVC 加工性能却是十分重要的。
三、国内加工助剂发展
随着国内加工助剂的进一步发展,国产
ACR 已占据了国内市场的{jd1}主导地位,并出口到东亚、东南亚、欧洲、美洲等地区,出口量 2008 年约为
8000吨。目前国内制品如型材、管材、板材所用的加工助剂 ACR 201 、
401 ,551,175无论在产品质量、产品数量上都能满足 PVC
加工的需要,国外进口数量较小,仅为 3000 吨。发泡制品所用的高分子量加工助剂 ACR-530
等进口量也较小,仅为 2000 吨。
尽管目前加工助剂行业发展良好,但我们也应看到存在的问题:
1
、与国外产品相比仍有一定的差距,低价格优势并非市场竞争的核心。
尽管国内产品在市场竞争中具有一定的地域和价格优势,但与国外产品相比我们在产品的性能、品种、稳定性等方面有一定的差距,这与我们的产品配方、加工工艺(如自动化控制和连续性生产控制)、加工设备(大容量反应设备的应用)、以及后处理工艺(国内普遍采用喷雾干燥、国外采用流化床干燥)落后有关。为此一些业内企业充分意识到这些问题,纷纷与科研院校建立合作关系,成立研发机构,开展对塑料助剂的研究,目前南通艾德旺化工有限公司总厂,沂源瑞丰,威海金泓,淄博华星,等公司纷纷成立了自己的研究所,对
ACR 改性机理及 PVC 的加工机理进行研究,推出了适销对路的产品。
2
、小厂纷杂,没有占有{jd1}地位的xxxx,导致市场无序竞争。
目前国内 ACR 生产厂家大约有 50余家,但规模化生产(年装置能力过 5000 吨的)的仅有 5
家,分别是南通艾德旺化工总厂,山东日科化学、沂源瑞丰高分子材料有限公司、淄博塑料助剂厂、威海金泓集团,这些规模企业的产品无论产品品种和产品质量,在国内和国际市场都树立了良好的形象。但近两年随着
PVC 加工行业的繁荣,一些装置能力在 1000 吨以下的 ACR
小厂一哄而上,这些企业由于生产设备简陋、产品稳定性差,只能采用低价倾销的办法生存,导致国内市场价格竞争较为激烈,一些低质、低标准产品随即充斥市场,给下游加工企业带来不利影响,同时给行业发展带来了较大的负面影响。在此建议由塑料加工协会牵头成立
ACR 助剂行业协会 ,
统一行业标准,规范行业发展,杜绝伪劣产品,减少无序竞争。同时规模企业要加大产品开发力度,调整产品结构,与国外同类产品保持同步发展。
3
、原油价格上涨导致原料价格上涨,企业利润下降。
由于国际原油价格一路高涨,导致 ACR 生产所有的主要原料甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯高涨,而下游客户对产品的涨价滞后导致 ACR
加工企业利润普遍下降,出现了 2003 、 2004 年度全行业亏损的局面,目前由于原料价格启稳,行业已出现赢利的良好势头。
4
、专业人才匮乏,行业研究没能向纵深发展
由于 ACR 助剂属 90
年代后期才在国内发展起来的一种高分子材料助剂,其研发单位和科研人员与其他助剂如增塑剂、阻燃剂的研究相比,在国内可谓少之又少,即使有个别研究机构研发,由于研究人员与塑料加工行业不能良好的结合导致产品研究不能走向深入。目前国内
ACR
的发展仅靠几家企业自有的研究机构来组织开发,虽然取得了一定的成绩,但在科研经费,研发装置,研发素质等方面与国外同行业有极大的差距。如果这一状况不从根本上得以改善,加工助剂能否谖蠢凑疚裙
谑谐。 且桓鑫粗 ?
四、两种典型的 PVC
加工改性剂
由于纯 PVC 抗冲性能差、特别是低温冲击性能差,耐候性差,在很多领域应用受限。因此需要加入抗冲改性剂提高其韧性和耐候性能。
目前,冲击改性剂的主要品种有氯化聚氯乙烯( CPE )、抗冲改性剂( MBS )和丙烯酸酯类抗冲改性剂 ACR 等。其中抗冲 ACR
与 PVC 的相容性、耐候性能优于 CPE 和 MBS , MBS 的透明性与其它助剂的相容性,及抗冲性能优于 ACR 和 CPE ,
CPE 性能适中,但因其低廉的价格目前在国内用量较大。据统计目前全球抗冲改性剂消费量比例为: MBS 用量占 45% ,抗冲 ACR
占 40% ,其它占 15% 。
而国内比例: CPE 用量占 65% 达到 16 万吨, MBS 用量占 24% 达到 6 万吨, ACR 用量占 8% 达到 2
万吨,其它用量占 2% 达到 5000 吨。
MBS 抗冲改性剂
抗冲改性剂 MBS 是 MMA 接枝丁苯胶乳后经盐析干燥而成的核 - 壳共聚物,用其改性 PVC 能提高其冲击强度和综合性能,因其与
PVC 折光率相近,使改性的 PVC 是有较好的透明性,因此广泛应用于透明制品。因其含有丁二烯见光易分解老化,因此不适用于户外制品。
MBS 最早由罗姆哈斯在 20 世纪 50 年xx发成功的,目前产量已达 30
万吨,占各类抗冲改性剂的xx。目前生产厂家和牌号众多。
国外公司一览表
国内对抗冲 MBS 的研究始于 80
年代末期,到九十年代中期才陆续在齐鲁石化和上海制笔厂实现工业化生产。经过十几年的发展目前已有十几个厂在生产 MBS ,年生产能力在 4
万吨,实际产量 2 万吨。目前国内 MBS 的产品质量,特别产品的稳定性与国外产品差距较大。每年进口数量要远远大于国产数量。 2005
年进口数量约为 5.5 万吨。
国内 MBS
生产厂家一览表
丙烯酸酯类抗冲改性剂
国外对抗冲改性剂 ACR 的研究始于 20 世纪 70 年代,并于 1972 年由罗姆哈斯公司推出了{dy}个丙烯酸酯类抗冲改性剂
KM-323B 。随后日本钟渊推出了 FM 系列, 阿托菲娜推出了 D 系列, LG 化学推出了 IM 系列。
抗冲改性剂 ACR 与加工助剂 ACR
都是丙烯酸酯聚合物,但因其配方比例和结构不同而性能大不相同,抗冲 ACR 中甲基丙烯酸甲酯约占 10-20% ,而丙烯酸酯约占
80-90% 。抗冲改性剂 ACR 象 MBS 一样同为核壳结构。与 MBS 、 CPE
等抗冲改性剂相比,其加工性能和耐候性能好,表面光洁度高,尤其适用于户外制品,在国外,丙烯酸酯类抗冲改性剂因其环保,性能优良,耐候性能高已经取代
CPE 抗冲改性剂。
国内对抗冲 ACR 的研究较早,但真正投入工业化生产还是在 90
年代末期。主要研究单位为沂源瑞丰公司,威海金泓公司,齐鲁石化研究院和辽宁博达公司,但由于国内 CPE
生产能力较大,价格较低,下游客户对产品的质量要求不高,导致价格比 CPE 高 1/3 而添加量大致相同的抗冲 ACR
很难在市场上得以推广,目前国内的总需求量约为 1.5 万吨,进口量约为 5000 吨。
国内抗冲 ACR
生产厂家一览表
值得一提的是沂源瑞丰的 LS 系列抗冲改性剂最早在国内实现工业化生产,目前装置能力已达到 10000 吨,其主要牌号有
LS-21,21,51,61,50, 其中抗冲改性剂 LS-50 于 2006 年初投放市场 ,
产品性能已达到国外同类产品水平,并出口到韩国,土耳其、印度、美国等多个国家。
五、抗冲改性剂发展过程中存在的问题
由于 MBS 受国外技术壁垒的影响,抗冲 ACR 受价格低廉的 CPE 抗冲改性剂的影响,国内的 MBS 和抗冲 ACR
发展缓慢,尤其是 MBS
树脂,与国外产品相比有着较大的差距,如何实现技术突破,迎接国外同行业的挑战,是摆在抗冲改性剂加工企业面前的难题。
目前行业存在问题如下:
1 、 MBS 技术及展缓慢,市场广阔,但国内产品市场占有率较低。
虽然经过了 20 多年的发展,但国内的 MBS 行业目前仅仅出于入门阶段,没有哪个公司的产品可以象加工助剂 ACR
那样与国外产品xx抗衡,现有的企业大都面临设备选型不够先进,合成工艺不稳定,合成技术没有突破等一系列问题,甚至有多数企业没有自己的丁苯胶乳合成装置,只能购买非
MBS 专用丁苯胶乳来进行 MBS 的生产,其产品质量可想而知。而目前推向市场的产品,大都是靠价格优势,应用于对产品质量要求不高的
PVC 制品,而在xx市场,市场份额较小,根本未能形成对国外公司的冲击。预计 2006 年进口量将在 5-6 万吨,占总需求量的
70% 以上。
2 、研究人员和研究机构较少,未能形成科技攻关合力。
MBS 虽然多次被列为国家科技攻关项目,但至今尚未获得大的突破。主要原因是研究人员较少,科技投入较少。 75
期间,浙江大学曾与齐鲁石化研究院签署合作协议进行项目攻关,但未能取得实质性的进展。目前仍然是业内研究机构进行自主试验,寻求突破,但这种研发模式与国外的集团化,规模化的科研队伍相比可以说相对比较业余。
3 、目前国内的抗冲 ACR 和加工助剂 ACR
一样水平接近于国外产品,但由于 CPE
价格的制约,很难得到推广,走出去,和国外产品争夺国际市场将是一个不错的选择,但目前产品单一,稳定性差将是业内人士亟待解决的问题。
ACR系列联系人:南通艾德旺化工有限公司总厂销售科主任黄小菊051383117119/051383112116/051383117119/13776977639