加工和抗冲改性剂是一种高聚物类助剂,主要用于硬质或半硬质聚氯乙烯制品的加工领域。其中,加工改性剂旨在促进树脂熔融,改变熔体的粘弹行为和强度,改善塑料制品加工性能和表观性能,目前市场上以丙烯酸酯类聚合物为主。
抗冲改性剂多用于硬质PVC制品加工,以弹性体增韧为基本原理的抗冲改性剂,主要类型包括氯化聚乙烯 (CPE)、丙烯酸酯类聚合物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物(MBS)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)等。CPE廉价易得,是通用型抗冲改性剂品种。ACR抗冲改性剂的抗冲改性和耐候性优异,井兼具一定的加工改性效果,因而在抗冲改性剂领域具有突出的地位,也是当今世界PVC抗冲改性剂发展的主要方向。MBS系透明硬质PVC制品的抗冲改性剂重要类型,但由于分子内具有丁二烯不饱和键,耐候性差,一般用于户内制品。
抗冲改性剂以CPE的消耗量最大,约占75%。我国是仅次于美国的CPE第二大生产国,品种系列化,基本上可以满足国内不同用户的需要。但是随着国家对ACR、MBS、ABS等高效能抗冲击改性剂的重点支持,CPE在该领域消费受到一定影响。同时,随着CPE在工程塑料及其聚合物合金专用抗冲击改性剂方面的扩展应用,又为CPE潜能的发挥又带来机遇。因此在未来几年CPE仍将在国内市场上占据主要地位。
基于PVC型材更高性能的要求和国内改性行业的迅速发展,近年国内塑料加工行业对ACR抗冲改性剂出现了明显的市场需求,未来几年ACR抗冲改性剂在整个PVC抗冲改性剂市场的销售份额将逐年增长。
目前MBS类抗冲改性剂的技术壁垒已经被打破,由中国石化股份公司齐鲁分公司研究院承担的中石化集团公司的重点项目“MBS(丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯组成的三元接枝共聚物)树脂新牌号开发”通过了专家鉴定和验收,QIM-03、05新牌号MBS树脂的产品性能居国内领先地位,达到国际先进水平。
1.生产与消费现状 2004年,国内加工和抗冲改性剂表观消费量如下表
2004年国内抗冲改性剂表观消费量:单位,万吨
分类 国产 进口 比例 %
CPE 10.5 0 72.4
ACR 0.5 0.5 6.9
MBS 1.0 2.0 20.7
合计 14.5 100
2004年国内抗冲改性剂主要生产企业
企业名称 产品
潍坊亚星集团 CPE(2004年产量7万吨)
威海金泓化工有限公司 CPE,ACR
杭州科利化工有限公司 CPE
东营万达集团 MBS
沂源瑞丰高分子材料研究所 MBS,ACR
齐鲁石化公司研究院 MBS
浙江龙化塑料助剂有限公司 MBS
淄博塑料助剂厂 ACR
苏州安利化工厂 ACR
2004年国内抗冲击改性剂表观消费量在14.5万吨左右,其中CPE在10.5万吨,ACR在1万吨,MBS在3万吨左右。整个抗冲击改性剂市场,目前CPE份额仍然绝对领先,占72.4%,MBS第二,占20.7%,作为最具有发展潜力的抗冲击改性剂,ACR需要大力发展。
潍坊亚星集团作为世界上最大的CPE生产企业,2004年产量达到7万吨,占国内实际产量的66.7%,其他国内CPE生产企业实际产量都在3000吨以下,2005年4月,亚星集团将扩产4万吨,总产量达到11万吨,届时亚星集团将在世界CPE市场处于绝对垄断地位。
ACR加工改性剂的开发和研究始于20世纪80年代初,经过20多年的努力,ACR加工改性剂由最初单纯的促进熔融型品种ACR 201发展到目前具有润滑性、发泡改性、抗冲击改性等功能的加工改性剂品种ACR-30l、 401、530等并存。抗冲击ACR虽然综合性能优越,但是价格较CPE和MBS贵很多,在CPE和MBS的两面夹击下,ACR产业发展缓慢,目前国内沂源瑞丰高分子材料研究所的ACR抗冲击系列在性能上非常优越,与国外同类产品相比,产品综合性能基本一致,但是价格优势明显。
2004年,国内MBS产能达到2万吨,实际生产量在1.5万吨,进口量在1.5万左右。主要生产企业有沂源瑞丰高分子材料有限公司、东营万达集团、齐鲁石化公司研究院和上海制笔化工厂。MBS作为PVC的改性剂,不仅可以提高PVC制品的冲击强度,而且也是硬制PVC透明制品不可缺少的添加剂。这一独特优势使得MBS市场潜力很大。因此随着我国抗冲剂产品结构的调整,MBS将成为抗冲击改性剂的主要品种。
作为加工助剂应用的ACR,2004年国内产能为4万吨,实际产量为2.5万吨,国内很多企业生产ACR加工助剂。沂源瑞丰高分子材料研究所、苏州安利化工厂、淄博塑料助剂厂是国内比较著名的ACR生产企业。产品质量已经很成熟。
1.加工与抗冲改性剂行业存在的问题与不足
与国外相比,我国加工和抗冲改性剂领域仍然存在着问题和不足。
首先,产品结构不平衡的矛盾虽然有所改变,CPE作为抗冲改性剂支配巾场的局面仍然没有太大的改观。ACR、MBS等高效能的抗冲改性剂基本都在5000吨级以下,没有真正形成规模化生产,市场推广投入很少。品种数量少、技术和质量与进口产品的差距很大、产能低,日前尚无能力与国外公司竞争。
我国加工和抗冲改性剂行业起步较晚,近年来市场需求增长很快,但行业分散经营的状况愈加明显。
目前行业内ACR类加工和抗冲改性剂生产企业多达 30余家,除苏州安利化工厂、山东淄博塑料助剂总厂等少数企业的ACR生产规模达到5 000吨/年以上外,多数企业的年生产能力还维持在1 000吨或1 000吨以下,这种分散状况导致行业内品种雷同、竞争无序,产品质量难以保证。
3.技术进展与市场前景
传统意义上的加工和抗冲改性剂主要适用于 PVC硬制品和半硬制品,随着国民经济的快速发展,国家加大基础设施建设的投入力度,建筑用塑料制品,尤其是PVC型材、管材的市场需求快速增长,为加工和抗冲改性剂行业的发展提供了良好的机遇。市场分析表明,2005年全国加工和抗冲改性剂的需求量在18万吨左右,其中ACR的增幅最大,估计将达到2.5万吨以上。完善ACR抗冲改性剂生产技术、扩大产能将是未来几年加工和抗冲改性剂行业面临的主要任务。
山西省化工研究院将ACR改性剂技术延伸到 PET、PC等工程塑料和聚合物共混合金领域,其性能达到国外同类产品的应用水平。但是产能太低,在无法体现规模效益的前提下,产品的竞争力很低。沂源瑞丰高分子材料研究所的ACRLS系列抗冲改性剂集抗冲改性和加工改良性能于一体,能增加产品表面光泽和耐候、耐老化性能,和国外同类产品相比,性能等同,价格优势明显。