市场前景:随着人们生活水平的提高和社会的进步,透明度高、光泽靓丽的包装广受众多消费者的青睐。目前,最普遍使用的透明材料主要是PET、PS和PVC等,由于三者的热变形温度处在70-900C之间,因此明显地制约了它们的应用。聚丙烯制品具有质优价廉和耐热温度高(约1100C)的特点,但除了薄膜、片材等外,难以制成高透明度的制品。原因在于聚丙烯分子的不良的结晶结构,它导致制品的透明性差,外观缺少美感,制约了PP在透明包装、日用品领域的应用。为了改善聚丙烯的透明性,目前主要采用在聚丙烯加工中添加成核剂控制聚丙烯分子的结晶速率和晶核大小,以获得有利于光线透过的分子结构。通过在聚丙烯加工中添加成核剂使透明聚丙烯制品成为可能,这不仅扩展了聚丙烯的应用范围,而且凭借其较优的性价比,正逐步取代PVC、PET、PEN、PC、有机玻璃等透明包装材料。虽然添加透明成核剂的方法被认为是使聚丙烯高透明化、高性能化的最有效方法之一,但该技术的关键是成核剂的性能优劣。迄今,透明PP成核剂已发展到第三代。第一代透明PP成核剂(山梨醇缩二苯甲醛)增透效率不高、加工条件苛刻、结垢严重、温度高时会析出在加工设备表面上,不能适应透明包装制品的制造要求。第二代透明PP成核剂通过加入取代基、引入侧链杂原子等方法,如日本化学品公司的EC-4(山梨糖醇衍生物对氯甲基二亚等基山梨醇)、日本三井东亚株式会社的NC-4[双(对—乙基二亚苄基异丙基)山梨醇]、美国Millike化学品公司的Millad3940[1,3,2,4—二(4甲基—苄叉)山梨醇]等等,虽改善了聚丙烯透明性,加工工艺条件适应性也变得更宽,但由于使用过程中存在气泡较多、气味较大的问题,在一些塑料制品中受到限制,阻碍了它在实际生产中的大量应用。目前,第三代透明PP高效成核剂产品是一类山梨糖醇衍生物类化合剂。在性能、气味和其它一些功能方面,第三代产品均比第二代产品有较大的突破,代表性是美国的Millad3988、日本的ALLDX,上述产品突破了第二代产品在增透性、气味、加工性能和核化能力等方面的局限,使透明包装的气味及气味迁移性极小,非常适宜于食品包装和对气味敏感的包装,并能获得美国食品药物管理局(FDA)和德国卫生局的认证,可安全地用于食品包装。
随着透明聚丙烯制品如能耐高温的PP透明瓶、透明管、透明盆、透明杯、透明板、奶瓶、微波用餐具制品、各种透明医疗器材和各种透明包装材料等在国内外使用的不断增加,透明剂的使用量每年以8~10%的速度增长,远高于一般塑料添加剂5%的增长速度。据统计、2002年国内透明PP的生产量约15万吨,消耗透明聚丙烯用成核剂约1000吨,且主要使用的是进口品。目前,国内众多厂家趋于使用各种透明PP瓶作为灌装饮料瓶和医用输液瓶,预计2005年透明PP的生产规模将达30万吨以上,将需消耗透明聚丙烯用成核剂约1500吨以上。
国内透明PP用成核剂的生产和研发相对比较落后,迄今还未见性能与国外第三代成核剂相当的工业化产品问世。为此,我们集中力量开发研制了与美国的Millad 3988相类似的一种山梨醇类透明成核剂,至今已完成小试和中试,得到性能优异的最新一代透明PP成核剂产品,经几家用户使用后反映,中试产品能完全替代国外进口,具有优异的性能价格比。
投资规模和效益:据估计,2003年透明PP的成核剂需求量约1000吨以上,因此若设计年产100吨规模,约占市场份额的10%,约需设备投资400万元,厂房用地约10亩。如生产规模为100吨/年的话,按目前的市场行情,原料成本约16万/吨,新一代透明成核剂的国内最低市场价27万元/吨(美国Millad 3988上海到岸价约40美元/Kg,约33万元/吨),则产值约2700万元,利税约1000万元以上。
产品的主要原材料为3,4—二甲基苯甲醛、山梨醇、溶剂和催化剂,其中溶剂基本上可以完全回收。
所需的主要生产设备包括:反应釜、溶剂回收釜和精制釜各一只,离心分离机、粉碎机和烘箱各一台等。