塑料助劑發(fā)展的幾點建議

李武斌，徐澤夕，曹志奎，郭學群，高存生

（河南煤化集團開封龍宇化工有限公司，河南 開封 475201）

塑料助劑是精細化工的重要分支，是塑料工業(yè)的伴生產業(yè)，同時也是塑料加工工業(yè)不可或缺的輔助材料，其不但在塑料生產和加工過程中有著重要的作用，還能賦予塑料產品及其制品以特殊的性能，提高產品質量，擴大產品用途，是塑料工業(yè)中一個重要組成部分[1]。

近年來，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，尤其是通用塑料的快速發(fā)展，塑料助劑也有了長足的發(fā)展。常用的塑料助劑約有十幾個大類[2]，主要是增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑， 阻燃劑，惘措劑、抗沖擊改性劑、規(guī)工改良劑、著色劑、發(fā)泡劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑以及各種填充劑等。隨著合成樹脂和塑料加工工業(yè)的快速發(fā)展，目前國內塑料助劑在品種和數(shù)量上都遠遠不能滿足要求，尤其是一些具有高效、無毒、復合、多功能等特點的的塑料助劑，因缺乏原材料，技術落后等原因造成該類助劑無法生產，從而嚴重影響了我國塑料工業(yè)的發(fā)展。

1 生產現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計，2000年我國主要塑料助劑的生產能力約為80萬t左右，產量約為65.5萬t；2005年我國主要塑料助劑生產能力約為180萬t左右，產量約為138萬t左右，產品價值約為25億美元左右；2010年我國主要塑料助劑的生產能力約為280萬t，產量260萬t； 2000~2005年我國主要塑料助劑總產量分別為 65.5 萬 t、76.06 萬 t、93.43 萬 t、104.09 萬 t、121.5萬t、138.42萬t，其增長速度高達16.1%。表1為我國各類主要塑料助劑2000年、2005和2010年主要品種產量情況表。

表1 我國主要塑料助劑產品生產情況表 /萬t

從表1可以看出，經過10年的發(fā)展，我國塑料助劑產業(yè)伴隨著石油化工行業(yè)的快速發(fā)展得到壯大，基本上形成了自己的生產體系。相信，面對國內良好快速成長的市場，并且隨著國內塑料助劑生產能力的快速增長及全球范圍內環(huán)保要求的日趨嚴格，我國塑料助劑工業(yè)未來在生產技術、品種、產量、質量和產品結構等諸多方面都將呈現(xiàn)新的發(fā)展態(tài)勢。

進入21世紀以來，塑料工業(yè)經歷了重大的結構調整，其中，建筑、農用、包裝塑料以及汽車、電子電器和高新技術產業(yè)領域使用的工程和改性塑料得到了長足發(fā)展，有效地增加了塑料助劑的市場潛力。目前，塑料助劑消費量最大的類別仍為增塑劑、阻燃劑、抗沖改性及加工改良劑、熱穩(wěn)定劑等。

2 部分塑料助劑的發(fā)展思路

2.1 增塑劑

增塑劑是塑料加工用助劑中產能和消費量最大的品種，其產量約占塑料助劑的60%，主要用于軟質聚氯乙烯制品，消耗量約占其總量的85%，還用于聚乙酸乙烯酯等乙烯基樹脂、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、纖維素、聚酰胺等。增塑劑的作用是使聚合物軟化，增加柔韌性，并降低熔體溫度以便于成型加工，它通常是一種不易揮發(fā)的高沸點液體有機化合物，少數(shù)是低熔點固體。增塑劑按化學結構可分為鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元酸酯類、脂肪酸酯類、環(huán)氧型增塑劑含氯增塑劑、聚合型增塑劑等7大類[3]。

隨著我國石油化工發(fā)展，大型的丁辛醇、a- 高碳醇、苯酐裝置投產，為增塑劑行業(yè)的發(fā)展提供可靠的原料供應，經過增塑劑行業(yè)的不斷努力，在消化吸收國外技術的基礎上，我國增塑劑的生產水平有了較大的提高。同時，國內有原料優(yōu)勢的企業(yè)也不斷開發(fā)新品種，如吉化公司利用癸醇或C8~C10混合醇生產的產品可以替代部分進口產品，這些充分反映了我國增塑劑行業(yè)發(fā)展較快，產品結構也會日趨合理。

雖然，我國增塑劑取得了一定的成績，但是目前仍不能滿足國內塑料加工業(yè)的需要，每年仍需要大量進口。大量進口外來助劑產品，一方面說明塑料助劑存在著巨大的市場潛力，另一方面說明國內生產塑料助劑的技術仍然較國外落后，主要存在規(guī)模小和產品結構不合理等缺點。

為此，我國增塑劑行業(yè)在今后的發(fā)展過程中要加快產品結構調整速度，盡可能地在原材料產地和靠近市場的地區(qū)建設或擴建經濟規(guī)模的生產裝置，從而降低生產成本，增強市場競爭力，同時增加產品數(shù)量，進而增加市場份額并滿足塑料制品的特殊性能。

2.2 阻燃劑

阻燃劑已成為塑料加工助劑中僅次于增塑劑的第二大品種，目前我國阻燃劑仍以有機鹵素類為主，其中氯系所占比例為83%，而氯系中氯蠟-70產量太少，與國外相比有很大差距。美國消費阻燃劑中氯系、溴系、磷及鹵化磷系、無機系比例分別為8%、10%、16%、60%；西歐為11%、20%、16%、50%；日本為5.4%、21%、9%、64%。可以看出我國阻燃劑結構極為不合理，因此，我們應結合國情重點發(fā)展溴系、磷及鹵化磷系和無機系阻燃劑。隨著塑料制品在建筑、運輸、電氣、電子輕工及日用家具等領域中的廣泛應用，塑料引起的火災事故已成為一個嚴重的社會問題。發(fā)達國家對塑料材料的耐燃都做出嚴格規(guī)定，因此近年來世界阻燃劑工業(yè)發(fā)展很快。目前美國對阻燃劑又提出了新的要求，因而那些在燃燒時會產生有毒煙霧的含鹵素的阻燃劑，在某些場合，其使用量在下降，而廉價的含有3個結晶水的氫氧化鋁及五氧化二銻等無機阻燃劑，則因阻燃和消煙效果好，其消耗量在不斷上升。此外，磷系阻燃劑亦因其阻燃效果好而繼續(xù)得到發(fā)展。

當代阻燃劑技術中“阻燃”和“抑煙”相提并論，對某些高聚物而言，“抑煙”比“阻燃”更為重要。因此，今后相當長時間內抑煙劑將是阻燃劑中增長速度較快的品種之一，研究認為鉬類化合物是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最好的抑煙劑；復合型阻燃劑和國外新開發(fā)應用的硅酮系阻燃劑也已成為阻燃劑發(fā)展方向之一；同時要加大阻燃機理的研究和阻燃母粒的開發(fā)[4]。

2.3 抗沖擊改性劑

我國加工及抗沖擊改性劑生產結構極不平衡，低效能產品CPE的產能過剩，每年要有相當數(shù)量尋求出口，目前國外已經基本不把CPE作為加工和抗沖擊改性劑使用，而轉移到它的長效增塑作用、填料高相容性和阻燃性等方面，而國外主要品種為ACR、MBS、EVA 等。

目前，國內現(xiàn)在需求較為迫切的是制作透明包裝材料所需的MBS改性劑，但是由于技術的限制，國內不能大量生產，嚴重影響了國內透明PVC管的發(fā)展[5]。

業(yè)內人士一致認為MBS的研究與生產將是未來相當長時間內，國內亟待解決的大問題。因此建議有關部門通力合作，加快MBS的開發(fā)應用研究，集中完善合成技術，推進MBS的產業(yè)化進程。目前國外最成熟、最廣泛應用的技術為乳液-懸浮聚合法生產MBS，采用乳液、懸浮兩步法進行接枝共聚，先進行乳液聚合，到一定程度后破乳進行懸浮聚合。該法集中了乳液聚合與懸浮聚合的優(yōu)點，產品顆粒、形態(tài)有較大改進。

2.4 熱穩(wěn)定劑

穩(wěn)定劑的作用是防止樹脂在加工過程中降解(即分解變質)。工業(yè)上應用最廣的穩(wěn)定劑是鉛鹽，如三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、硬脂酸鉛、鄰苯二甲酸鉛等。這類穩(wěn)定劑具有很好的熱穩(wěn)定性和電氣絕緣性。其次是金屬皂類，這類穩(wěn)定劑應用價值很高， 如混合使用則效果更佳， 品種主要有鈣-鋅、鋇-鎘或鋇-鋅的羧酸鹽。其中硬酯酸鎘有很好的耐光性， 硬酯酸鋇耐熱性好， 如與環(huán)氧大豆油、亞磷酸酯類螯合劑并用，協(xié)同效應很好，同時還可大大改善PVC 制品的流動性。至于鈣-鋅系穩(wěn)定劑，則透明性好，無毒、低臭，對光和熱的穩(wěn)定性中等，能抗硫化物污染，可與環(huán)氧增塑劑和有機錫并用。另一大類熱穩(wěn)定劑是有機錫系，其中有二月桂酸、馬來酸的二正辛基錫、硫代甘醇異辛酯二正辛基錫等， 主要用于要求透明和無毒的PVC 制品。

有機錫熱穩(wěn)定劑具有出色的熱穩(wěn)定性、耐光耐候性和色澤穩(wěn)定性，適用于高透明制品，因此開發(fā)研制十分活躍，目前其研究方向主要有以下幾個[6~10]：

一是提高和改進原有類型的穩(wěn)定劑的性能，如環(huán)狀有機錫穩(wěn)定劑的含錫量高，穩(wěn)定效果好，當其與其他穩(wěn)定劑復配使用時效果更好，是新發(fā)展起來的一類塑料熱穩(wěn)定劑。

二是開發(fā)新型有機錫穩(wěn)定劑，如在穩(wěn)定劑分子中引入苯環(huán)。

三是提高有機錫穩(wěn)定劑的相對分子質量，形成聚合型的有機錫穩(wěn)定劑，可以避免小分子熱穩(wěn)定劑的揮發(fā)，增加穩(wěn)定性能。

四是開發(fā)無異味的有機錫產品，由于部分有機錫產品有不適的氣味，影響了其應用范圍和領域。

因此，今后我國熱穩(wěn)定劑工業(yè)應著重調整產品結構，順應環(huán)保潮流，擴大生產規(guī)模，提高產品質量，增加鈣、鋅等復合品種和有機錫熱穩(wěn)定劑及用于日用品中的無毒熱穩(wěn)定劑；生產推廣酮類、吲哚類等有機輔助穩(wěn)定劑及無塵復合鉛類熱穩(wěn)定劑；同時，利用我國豐富的銻和稀土資源，開發(fā)生產與推廣有機銻類和稀土類熱穩(wěn)定劑。

3 塑料助劑工業(yè)發(fā)展的幾點建議

我國塑料助劑的良好市場前景是勿庸置疑的，國內塑料助劑產業(yè)也取得長足進步，但是目前我國塑料助劑工業(yè)還存在產品檔次低，環(huán)保壓力大，新產品開發(fā)緩慢，生產規(guī)模小，缺乏可持續(xù)發(fā)展能力等問題。目前國際塑料助劑工業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)了綠色、復合、高效、專用化等趨勢，因此國內塑料助劑工業(yè)應緊跟國際潮流，結合國內資源優(yōu)勢，在以下幾個方面做好工作：

（1）產品生產使用綠色環(huán)?；?。近年來歐盟的一系列法律法規(guī)對塑料中重金屬含量、有害有機物含量等均做了明確規(guī)定，其他發(fā)達國家和地區(qū)也相繼頒布了一些法規(guī)限制有毒助劑在材料中應用，我國《電子信息產品污染控制管理辦法》也于2007年3月1日正式實施。因此，未來塑料助劑工業(yè)的發(fā)展應該是綠色環(huán)?；M程，因此國內應加快綠色環(huán)保品種開發(fā)生產，減少和停止生產一些有毒、有害面臨禁限用的塑料助劑品種。

（2）產品功能復合化。在塑料制品加工過程中，塑料制品需要添加多種助劑來實現(xiàn)多種功能，該過程存在加工程序復雜及導致塑料產品質量下降等缺點，因此，開發(fā)多種復合功能化助劑成為業(yè)界研究的熱點。復合型產品具有縮短塑料產品生產周期，效果好，綜合性能佳，多種助劑充分發(fā)揮協(xié)同作用，方便用戶使用等優(yōu)點。因此，在目前國內新產品開發(fā)能力薄弱的前提下，通過復合化的方法形成塑料添加劑包，解決并充分發(fā)揮多種塑料助劑間的協(xié)同效應，成為國內塑料助劑開發(fā)的最佳途徑之一。

（3）高端產品專有化。塑料樹脂牌號的不斷增加，成型加工技術的進步和對制品性能要求的提高，極大促進了塑料助劑門類的擴大和增加，同時也對專用化新型塑料助劑品種和數(shù)量提出更高要求。因此，在一些高科技領域，應開發(fā)一些專有助劑產品，從而滿足一些特殊領域對塑料制品的特殊性能需求。

4 結語

我國塑料工業(yè)蘊藏巨大市場潛力，與之相配套的塑料助劑行業(yè)，具有良好的發(fā)展前景，同時由于世界經濟一體化進程的加快，國外著名助劑企業(yè)將市場競爭戰(zhàn)略重點轉向中國及亞太地區(qū)。面對機遇與挑戰(zhàn)，我國塑料助劑行業(yè)應不斷調整產品結構，加大技術開發(fā)力度，大力開發(fā)專用化高性能的助劑品種，強化售后服務意識，進而在競爭日益激烈的市場中站穩(wěn)腳跟，向前發(fā)展。

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