【正文】 國內(nèi)外塑料助劑的發(fā)展狀況 摘要 ： 介紹了塑料助劑在國內(nèi)外的 發(fā)展 現(xiàn)狀 、工業(yè) 進展 、 需求預(yù)測 以及 發(fā)展前景 ，通過分析、對比指出 當(dāng)今 塑料助劑 產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展趨勢 和研究方向，從而更好的為我們現(xiàn)在的生活提供更優(yōu)、更好、種類更多、性能更佳的塑料產(chǎn)品 。 關(guān)鍵詞 ： 塑料助劑 發(fā)展 現(xiàn)狀 趨勢 述評 研究進展 前言： 塑料助劑 (國外通稱添加劑 Additives)是塑料工業(yè)中不可缺少的輔助材料。隨著塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬及塑料產(chǎn)量的不斷增長 ， 塑料助劑在塑料工業(yè)中的作用和地位 也 越來越重要 ， 消費量亦 隨著增長 ，助劑正快步走入人們的日常生活中 。 正文： 國內(nèi)外塑料助劑的發(fā)展狀況 1. 世界塑料助劑發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 據(jù) TPSI 公司 (Townsend 聚合物服務(wù)及信息公司 )2020 年 10 月的研究報告 ，當(dāng)前全球塑料助劑市場的份額約為 240 億美元 ， 并以年均 4%的速度增長 ， 這一增速有望在未來 5 年保持穩(wěn)定。 2020 年全球塑料助劑消費量達到 Mt， 價值約 190 億美元。北美、歐洲和亞洲 (不包括中國 )年增長率為 3%， 而中國年增長率為 10%。塑料助劑主要包括阻燃劑和穩(wěn)定劑。 Freedonia 公司研究報告稱 ， 全球阻 燃劑需求 量 將以每年 %的速度繼續(xù)增加 ， 2020 年達到 Mt， 市場價值達 49 億美元。 Freedonia 公司研究報告 還 指出 ， 日益嚴格的環(huán)境法規(guī)已對歐洲和美國市場的含氯、含氟和含溴阻燃劑產(chǎn)生較大負面影響。預(yù)計西歐阻燃劑需求年增長率為 %， 2020 年達到 505 kt。北美需求年增長率為 %， 2020 年達到715kt。美國塑料穩(wěn)定劑需求年平均增速為 %， 2020 年超過 910 kt。由于聚氯乙烯需求不斷增加 ， 聚氯乙烯將繼續(xù)成為熱穩(wěn)定劑的主要需求市場。光穩(wěn)定劑需求年增速為 %， 2020 年達到 16 kt， 市場價值約 億美元。發(fā)展中地區(qū)國內(nèi)市場受環(huán)境制約影響很小 ， 僅出口受到這種限制。今后 5 年內(nèi) ， 亞太地區(qū)阻燃劑需求預(yù)計增長 %，而 2020 年該地區(qū)消費量 已 達 到 810 kt， 超過北美 ， 成為需求最大的地區(qū)。發(fā)展中國家特別是中國和其他亞太國家成為需求的主要推動力。溴化合物、磷化合物、銻化物以及錳化合物等高價值特種阻燃劑將繼續(xù)占據(jù)更大 的市場份額 ， 鋁化合物需求增速會減慢 ， 氯化阻燃劑增速最小。全球著名塑料助劑生產(chǎn)商目前正努力擴大產(chǎn)能 ， 特別是加緊提高亞洲地區(qū)產(chǎn)能 ， 以滿足該地區(qū)不斷增長的需求。 亞洲將 繼續(xù)成為全球塑料添加劑需求增速最快的地區(qū) ， 其中中國起到引領(lǐng)作用。據(jù) Townsend 公司稱 ， 未來 5 年中國塑料添加劑市場需求將以年均 8%~10%的速度快速增長 ， 印度年均增速將達到 6%~8%， 而日本的年均增速為 2%~3%。塑料添加劑的增速落后于塑料樹脂的需求增速 ， 未來 5 年全球塑料樹脂的需求增速為年均 5%左右。未來幾年亞洲和中東地區(qū)有不少塑料樹脂擴能項目將陸續(xù)投產(chǎn) ， 塑料添加劑生產(chǎn)商也正在緊跟塑料樹脂生產(chǎn)商擴能的步伐。 2. 塑料助劑加快升級換代 歐盟的 RoHS(《電氣、電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指 令》 )已實施 ，其主要內(nèi)容是 ： 要求歐盟成員國確保從 2020 年 7 月 1 日起 ， 投放市場的新電子和電氣設(shè)備 中 不 得 包含鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯醚或多溴聯(lián)苯。這些受限成分大多是因為添加加工性助劑和功能性助劑而引入的 ， 如增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、阻燃劑等。因此 ， 與其 RoHS 是 針對電子電氣設(shè)備而立 ， 不如說是針對電子電氣品中塑料部件的添加劑而制定 的， 可見 RoHS 對整個塑料業(yè)影響之大。被稱為 “ 中國 RoHS” 的《電子信息產(chǎn)品污控制管理辦法》也于 2020 年 3 月 1日實施。中國塑料添 加 劑和電子電氣用塑料制品企業(yè)如何應(yīng)對 這個“ 中國 RoHS”，已成為業(yè)界廣 泛 關(guān)注的焦點。隨著國內(nèi)外 RoHS 的實施 ， 相關(guān)企業(yè) 將不可避免地要 面臨選擇新添加劑 ， 升級技術(shù)和產(chǎn)品 等 問題。 目前 ， 全球電子電氣用塑料年消費量已達 10 Mt， 占料消費總量的 7%， 并正處于高速增長階段。中國工程 塑 料市場近 5 年年均增速達 20%以上 ， 而電子電氣正是各 種工 程塑料品種 中 最值得期待的市場 ， 其消費份額在 5 大工程 塑 料中均居前列 ： PC 占 42%、 PET/PBT 占 26%、 %、 MPPO 占 63%、 POM 占 50%。 2020 年中國電子 電 氣用 5 大工程塑料用量占工程塑料總耗量的 29%， 超出他任 何一個產(chǎn)業(yè)。 阻燃劑在塑料添加劑中用量 也 較大 ， 而溴系阻燃 劑 (BFR)是消費量最大的有機阻燃劑 ， 目前全球電子電氣 產(chǎn) 品所用阻燃劑 ， 仍有 80%是 BFR。在 RoHS 中 ，禁止在電氣產(chǎn)品中使用多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚兩類化合物 ，而 它主要來源于BFR。而在多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚中 ， 歐盟十溴二苯醚 被 列入豁免清單 ， 而中國恰恰是十溴二苯醚 的 生 產(chǎn) 大國 ， 目前年產(chǎn)能已達 50 kt， 實際年產(chǎn)量約 25 kt。十溴二苯醚在生產(chǎn)過程 中 會產(chǎn)生部分非完全溴代二醚 ， 而 RoHS 要求電子電氣產(chǎn)品中二苯醚含量要低 于 1000ppm。中國的十溴二苯醚產(chǎn)品 純度約 為 97%， 其 中 含有 3%的非完全溴代二苯醚 ， 通常十溴二苯醚阻燃劑 在 制品中的添加量約 為 10%，因此非完全溴代二苯醚含量會達到 3000ppm， 遠遠超出 RoHS 的禁限標準。國外公 司已向客戶承諾所銷售的十溴二苯醚中含有的非十溴苯醚量 絕對 符合 RoHS的 標準 ， 我國廠家能否將十溴二苯醚生過程中的非完全溴代二苯醚控制在 RoHS標準之下 ， 即 是 否 能 將十溴二苯醚純度控制在 99%， 是亟需重視和解決一大問題。 在考慮的解決方案中 ， 聚合型溴系阻燃劑是其中 的一 種。聚合型溴系阻燃劑在中國還沒有規(guī)?；a(chǎn) ， 大多廠家年產(chǎn)能力 僅 在 500 t 左右。目前國內(nèi)溴化聚苯乙烯、 溴 化環(huán)氧樹脂的發(fā)展 ， 已經(jīng)完全有可能替代進口。能夠生 產(chǎn) 高純度十溴二苯醚阻燃劑的世界三大阻燃劑巨頭 ——— 國科聚亞、雅保、 DSB 公司已在 2020年 10 月 1 日前就提了十溴二苯醚阻燃劑的售價 ， 提價幅度達 30%~40%， 大 大 縮小了與聚合型溴系阻燃劑的價差。在某種程度上 講，十 溴二苯醚阻燃劑的性價比優(yōu)勢在減弱 ， 聚合型溴系阻燃劑將會展現(xiàn)出發(fā)展前景。 RoHS 禁用的重金屬化合物主要是通過塑料用色粉和著色劑以及無機填充物引入到塑料制品中的。著色劑包括無機著色劑和有機著色劑。無機著色劑中一般多為 重金屬化合物 ， 如顏料黃 34 含鉻和鉛 ， 顏料黃 3 37 含硫化鎘 ， 顏料黃53 和顏料棕 24 分別是鎳銻鈦的氧化物和鉻銻鈦的氧化物 ， 顏料紅 104 含鉛 ， 顏料棕 2 3 3 35 主要是鉻和鐵的氧化物 ， 顏料紅 108 為鎘的硫化物 /硒化物 ，顏料綠含鉻等。要想徹底解決著色劑中的重金屬問題 ， 就必須開發(fā)穩(wěn)定性能優(yōu)異的有機著色劑 ， 以替代無機著色劑。 在有機穩(wěn)定添加劑體系中 ， 重金屬的來源主要是催化劑。如目前大部分受阻酚類抗氧劑均以有機錫作為催化劑。盡管有機錫不在 RoHS 范疇內(nèi) ， 但歐盟其他指令仍對其做出了限制 ， 如 1999/51/EC 指 令規(guī)定有機錫含量須在 1ppm 以內(nèi) ，因此有機錫仍在歐盟限制性金屬范圍內(nèi)。 中國臺灣的一些公司已經(jīng)通過更換催化劑 ， 開發(fā)出 TinFree 的抗氧劑 ， 如長春集團和中宏化工的 10 107 1098 等產(chǎn)品均已實現(xiàn)無錫化。 阻燃協(xié)效劑氧化銻因銻礦同時伴生鎢、鉛、錫、金等金屬 ， 不僅本身存在限量使用問題 ， 還需要面對控制伴生金屬含量的問題。如何解決伴生金屬含量問題 ，也是阻燃劑獲得通行證的關(guān)鍵 ， 這 就 需要在冶煉過程中提升伴生金屬分離提純技術(shù)。 除上述金屬外 ， 受限的還有砷等非金屬。砷元素主要來源于玻璃纖維。目前國內(nèi)長玻 纖生產(chǎn)主要采用池窯法和坩堝法。大量坩堝法玻 纖維 產(chǎn)品用于增強材料 ， 其原料為玻璃球 ， 而玻璃球的成型劑就是砒霜 ， 即三氧化二砷。 德國聚合物助劑主要生產(chǎn)商 Baerlocher 公司于 2020 年 10 月初宣布 ， 在其馬來西亞 Seremban 的生產(chǎn)裝置建設(shè)新的以植物為原料的 “ 綠色 ” 硬脂酸鹽助劑硬脂酸鈣和硬脂酸鋅生產(chǎn)線。該裝置的建設(shè)旨在滿足該地區(qū)的 市場 需求 ，并 于 2020年中期投運。該項投資符合當(dāng)前對 “ 綠色 ” 產(chǎn)品的需求 ， 可拓展 Baerlocher 公司在全球 13 個主要裝置的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò) ， 將包括生產(chǎn)顆粒狀硬脂酸鹽 ， 使用戶改進產(chǎn)品衛(wèi)生水平 。在聚烯烴聚合和加工時 ， 硬脂酸鈣和硬脂酸鋅 被 廣泛用作酸清除劑和潤滑劑 。 它們也 被 用于聚苯乙烯和聚酰胺作潤滑劑以及用作酸清除劑和穩(wěn)定劑 ， 并 在 Baerlocher 公司 生產(chǎn) PVC 的過程中用 作潤滑劑。此外 ， 它們在橡膠和醫(yī)藥工業(yè)中 被 用作脫模劑。 3. 助劑的功能與分類 增塑劑 歐盟頒布的關(guān)于鄰苯二甲酸酯的新指導(dǎo)標準 (第 2020/84/EC)， 于 2020 年 1月 16 日起執(zhí)行。該標準將取代歐盟各成員國不同的鄰苯二甲酸酯強制執(zhí)行標準 ，并取代歐盟以前實施的臨時措施。新指導(dǎo)標準要求 ， DEHP(鄰苯二甲酸二己酯 )、DBP(鄰苯二甲酸二丁酯 )和 BBP(鄰苯二甲酸苯基丁酯 )將被限制使用在所有兒童玩具和服裝以其他物品采用的 PVC 材料中。相應(yīng)的 DINP(鄰苯二甲二異壬酯 )、DIDP(鄰苯二甲酸二異癸酯 )和 DNOP(鄰苯甲酸二辛酯 )也限制在兒童玩具和服裝以及所有可能被 攝 入口中的物品中使用。上述 6 種成分的含量不得超 %， 所涉產(chǎn)品不僅包括 36 個月以下嬰童的玩具、服 裝 和護理品 ， 還包括其他年齡段兒童使用的可能會被放進中的所有物品。歐盟新標準的實施 ， 使我國兒童用品 出口面臨新挑戰(zhàn)。為此 ， 我國相關(guān)生產(chǎn)和出口企業(yè) ， 應(yīng)關(guān)注標準對我國出口兒 童用品的影響 ， 并積極采取應(yīng)對措施避免在向歐盟出口的兒童用品中含有以上違禁成分。有短酯鏈 (小于 C9)的鄰苯二甲酸酯已被懷疑對人體 健康 有不良影響 ， 并自2020 年 9 月起不允許在兒童用玩具 和 個人護理產(chǎn)品中應(yīng)用。 一種基于異雙脫水山梨糖醇的新型增塑劑 有望替代 人們高度持有異議的鄰苯二甲酸酯類增塑劑。異雙脫山梨糖醇增塑劑具有極好的透明性 ， 良好的可塑性、遷移 性、熱穩(wěn)定性 ， 吸水性低 ， 能很好地與 PVC 配伍。其他點則取決于應(yīng)用 ，并隨揮發(fā)度的減小而變化。加 上 有這種塑劑得到的 PVC 比含有鄰苯二甲酸酯的材料更勻滑且透明 ， 且遷移 性質(zhì)也更好 ，所以 這種新的增塑劑在諸如膠粘或密封劑的應(yīng)用中 ， 也適用作為苯甲酸酯類的 BBP 替 代 品。異雙脫水山梨糖醇酯在功能上可與相對應(yīng)的