热塑性聚烯烃弹性体在国内的发展及需求研究

2004-3 Chemistry and Adhesion热塑性聚烯烃弹性体在国内的发展及需求研究孔庆江,赵继芳2,李洪江2(1,阶尔滨经济技术开发区工业发展股份有限公司,黑龙江哈尔滨1000;2.黑龙江省石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040)摘要:通过对几种热塑性聚烯烃弹性体生产工艺的比较,以及对国内同类产品的生产和市场需求情况的分析,认为动态全硫化法生产的热塑性聚烯烃弹性体是需求增长最快的新型橡胶产品之一,具有较大的利润空间。关键词:热塑性聚烯烃弹性体;IPE;动态全硫化;TPγ中图分类号:342文獻标识码:A文章编号:1001-0017(2004)03-0152-03Research on Domestic Development and Demand of Thermoplastic Polyolefin ElastomersKONG Qing-jiang, ZHAO Ji-fang and L Hong-jiang(1. Hardin Deddopmert Zane Industrial Deedopmant Co, Id,, Harbin 150090,china;giang Research instinte of Petrochanisty, Harbin 150040, ChinaAbstract: Communing production technologies of several thermoplastic polyolefin elastomers and analyaing the domestic producing situation and market demandof the above proucts, it was fond that thennoplasie polyolefin elastomers produced by dymanic vulcanization is one of the fastest increasing varieties in demandssunong the new type elastomers with much space o interet收稿日期:203-12-18作者简介:孔庆江(1970-),男,哈尔滨市人,工程师,学士单位,从事化工方面的研究工作IMK-8和山MK-9,都有较长的适用期,都使用面做出了杰出的工作;加拿大等国的科学家在耐高了卡硼烷而且胶粘剂中不含溶剂,使用温度为-253温卡硼烷-硅氧烷弹性体中间聚合产品及其制造工~800℃。t(high temperature carborane- siloxane elastomers在使用卡硼烷研制耐高温胶粘剂方面,前苏联 intemediate polymeric products),双环氧烷基卡硼烷耐有许多独到之处,他们不仅将环氧树脂、聚有机硅氧高温胶粘剂等方面做出了大量的工作。烷用于耐高温胶粘剂的制造,在2003年6月公布的早在上个世纪60年代,我国就开展了硼氢化合篇专利中,还在酚醛-羧基丁睛橡胶型胶粘剂中物方面的研究,遗憾的是由于基础科学研究底子较使用了卡硼烷(SU2203917),使该胶粘剂在400℃高薄经费支持力度不够等原因,到目前为止我国除香温下耐热时间可长达50h;港外尚未见有开展关卡硼烷方面的研究,更未见到从文献检索可以看出,日本、德国和欧洲其他的卡硼烷在耐超高温胶粘剂中应用的报道。为进一步些国家在研究和利用卡硼烷方面也做了大量工满足我国航空、航天等科技领域高科技装备制造方作。日本科学家主要在卡硼烷的合成以及含卡硼烷面的需求,现在是尽快开展这一领域研究的时候了的有机硅高聚物和具有阻燃功能的卡硼烷有机硅高参考文献:聚物以及可低温固化的卡硼烷型胶粘剂等方面做了1]曾绍伦元素有机化合物第三分册[M]北京科学出版杜1968,ll聚合物中间体的性能及其制造工艺方面做了大量t硅氧烷胶粘剂和耐高温卡硼烧一有机硅氧烷弹性体23.五 IA, KOHCTPYKLMOHHbIE KTER作;欧洲的一些专利表明他们在制备卡硼烷-硅氢中国煤化工 stance in distribute I,of Coso 1, 2-(SPh)2-1.烷或硅氧烷不饱和高聚物以及利用它们做含卡硼烷CNMH Gic Chemistry, 2002, 657(1胶粘剂的方法,可低温固化的卡硼烷型胶粘剂等方-2):232-238.4152Summarization and Special comment[经述与前言永久变形性,较前两种方法有很大提高,同时,耐疲劳、耐化学品以及加工稳定性有明显改善,而且橡塑热塑性弹性体(TPE)又称热塑性橡胶(TPR),是共混比可在较大范围内变更,使材料在性能上有更种兼具橡胶和热塑性塑料特性,在常温下显示橡大调节余地。这种动态硫化的共混技术是TPV生胶高弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料,是继产技术的一个突破。TPv有效地克服了常规TPO天然橡胶、合成橡胶之后的第三代橡胶。它包括以产品的致命弱点,即耐热性、耐压缩变形性差等缺下主要品种:苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(sBS);聚烯陷,材料性能进一步得到改善,已远远优于热塑性树烃类热塑性弹性体(TO);聚氨酯类热塑性弹性体脂。压缩变形可控制在4%以下,使用温度可达(TPU);聚酯类热塑性弹性体(PET)。聚烯烃类热塑100-120℃,对于要求压缩变形不严格、使用温度不性弹性体(TPO),当前用得较多的是EPDM和PP,由高的橡胶制品完全可以代替橡胶;对于环保要求严橡胶和聚烯烃构成,生产的弹性体通常称为热塑性格、无毒卫生的橡腔制品,更是非TV莫属。目前硫化胶TP( Thermoplastic Vulcanizate)其制品具有世界TPv最主要的生产及消费国家或地区是美国优异的耐候、耐油、耐臭氧、耐紫外线性能;抗动态疲酉欧和日本。动态全硫化法最主要代表生产商是劳性能优越、耐磨性好、抗撕裂强度大、压缩永久变AES公司和DSM公司,而AES公司商品形小;还具有加工工艺简单、周期短、能耗小、无“三 SANTOPRENE占有绝对优势。目前AES公司的专废”等特点。作为橡胶换代产品,广泛用于汽车生利已经失效,世界多家公司也开始生产TPV,竞争将产、建筑材料、交通运输、电线电缆、医疗器械、电子越来越激烈。电器、运动器材、印刷印染等行业,是一种极具发展潜力的新型材料。2国内热塑性聚烯烃弹性体的发展1热塑性聚烯烃弹性体的生产方法现状世界上最早的热塑性弹性体一聚氨酯是德国拜国内对Tp的开发应用相对较晚。最初是为尔公司在1958年首先研制成功的。热塑性聚烯烃引进的几条汽车生产线的国产化配套而开展研究。弹性体(简称TPO)是由橡胶和聚烯烃两组分构成的当时EPDM国内还不能大量生产,需从国外进口,而弹性体材料。目前世界To主要生产方法有机械且研究进展较慢只在有关高校和研究院所的试验掺混法、反应器合成法和动态全硫化法三种工艺。室开展。随着引进的轿车生产线相继建成投产及汽机械掺混法是开发最早、技术最成熟的生产工车配件国产化率的不断提高,国内对生产汽车配件艺,它通过双螺杆挤出机将乙丙橡胶与聚丙烯进行的 EPDM/PP需求量日趋增加,国内对 EPDM/PP的掺混;反应器合成法是新开发的生产工艺,先通入丙研究进展加快,一些厂家陆续生产出一些产品,供应烯在反应器中生成均聚丙烯,再通入乙烯、丙烯,生汽车配件厂来生产各种汽车配件和其它产品。为满成乙烯丙烯共聚物;动态全硫化法则是通过动态硫足汽车领域对 EPDM/PE的需求燕山石化集团公司化和掺混过程,将完全硫化的橡胶微粒均匀分散在于1998年底与日本三菱化学株式会社、丰田通商株聚烯烃热塑性材料构成的连续基质中。通常机械掺式会社成立了北京聚菱燕塑料冇限公司,采用机械混法和反应器合成法生产的热塑性聚燔烃弹性体的掺混工艺生产汽车专用料。橡胶组分含量低于50%,一般只能作为高抗冲聚丙目前国内热塑性聚烯烃弹性体只有几个生产烯用于汽车(保险杠)及家用电器等领域;而动态全厂,每个生产厂家的生产能力在1000吨/年左右,大硫化法生产的热塑性聚烯烃弹性体,橡胶组分含量多采用机械掺混法生产工艺,年产TPV总和约500可高达60-70%,产品综合性能相当于乙丙硫化-600吨,无论是销售价格还是销售量都远低于国胶,可部分代替三元乙丙硫化胶用于制造汽车配件、外同类产品。这主要是因为产品性能还达不到国外建筑材料、电子电气、工业用品和消费品。量水平.客户处于试用阶段TPV在相态上是完全交联了的EPDM颗粒分散中国煤化工料有限公司是由中国在PP基质中。这是一种在组成、结构与前两种方CNMHG和芬兰 OPTATECH法迥然不同的体系。在TPV中由于橡胶组分已被公司合资成立的一家高新技术公司。该公司引进先充分交联,所以材料的强度、弹性、耐热性及抗压缩进技术,采用动态全硫化法生产热塑性聚烯烃弹性4153pE:il Chemistry and Adhesion体,目前生产能力为1000吨/年左右,产品商标为百00年国内T消费构成及需求预测(单位吨)可韧° PACREL。是由PP和EPDM组成,其中橡消费领域200年205年200年200-2010年期间胶体系已经完全交联。消费量需求量富求量增长率/%汽车行业276045008500湖北省鄂州鄂丰橡塑有限公司利用湖北大学承建筑行业18030015.2担的“863计划《轿车传动轴用 EPDM/PP热塑性弹电子电气1200性体的应用开发研制》科研成果,其关键技术是采用其它应用动态混合-静态硫化-聚丙烯共混的独创工艺,将EPDM完全硫化并以1-2{m粒子分散于P连续4结论相中,正在建设年产1000吨的TPV工业化装置,主要产品EPDM/PP热塑性弹性体,根据市场需求,已综上所述,T是极具发展潜力的材料。未来开发、研制出7个硬度等级。我国TPⅤ的供求关系将得到进一步改善,但我国的产品在品种和质量上近期尚不能完全满足国内市场3国内消费情况及需求预测的需要,仍需进口一定数量的产品来补充市场需求。我国已将汽车工业列为支柱产业之一,汽车工业要3.1国内消费情况真正成为支柱产业,其相关工业必须有很大的发展。自20世纪90年代初TV进入国内市场以来,随着我国汽车工业的不断发展汽车保险杠及仪表经过10年尤其是1998年后的发展,TV市场已经板等方面对TPV的需求会不断上升。初具规模,伴随着我国国民经济持续快速发展及未来我国电线电缆领域也将发生巨大变化。随WTo的加入,未来将有更大的增长。 EPDM/PF型着通讯领域的迅速发展原来落后的电线电缆生产TPV悬国内销量最大的品种,国内2002年消费量约工艺将随着与世界接轨而被淘汰,TV因可回收再60吨电左右。美国AES公司、 Uniroyal Chemcal公利用必将有大的发展。司、荷兰DSM公司及台湾南帝公司的相关产品在国此外,未来机械配件领域TPV的消费也将有内均有代理。广州汇邦聚合物公司代理AES公司定的发展;在建筑领域,未来TFV用于防水卷材也的 SANTOPRENE°品较早,并且在全国有多家分将有较大的市场需求随着我国对外贸易不断扩大,销商,2002年在国内销售量约400吨左右,销售价在集装箱方面的用量将会有很大增长。格也是国内最高的。DSM公司、 Uniroyal Chemcal公汽车行业是TP最主要的需求领域,而建筑行司TRs产品、台湾南帝公司的产品进入国内市场较业和电线电缆是TP需求增长最快的领域。相信晚目前销量的总和约1500吨。而国产TPV销售量TPV这种新型材料势必会在不久的将来愈加显示出仅在S00-600吨。202年国内TPv消费量约60其勃勃生机,得到快速发展。因此,如果能够依托国吨左右,主要用于汽车行业,占总消费量的46%;其内原料基地和快速增长的市场需求,引进国际先进次用于建筑行业和电子电气行业,分别占总消费量技术投资建设热塑性聚烯烃弹性体装置,将会获得的30%和20%。较丰厚的回报。32需求预测考文献结合美国等发达国家TPV市场10%以上的年[1杨清芝现代橡胶工艺学2[M]北京:中国石化出版社,199均需求增长率及我国TPV市场的发展现状和需求2】周学良橡胶助剂[M,北京:化学工业出版社,200预测,预计我国TPV市场的年均增长率在152%左3】[美霍尔登,NR莱格热塑性弹性体1M1,北京化学工业出右,按200年600吨的消费量计算,到2005年国内版社,200[4]耿孝正,双螺杆挤出机及应用[M]北京:中国轻工业出版社TPV的需求量将达到1万吨左右;到2010年TPV的需求量将达到186万吨。200年国内TP消费构5]刘大华合成橡胶工业手册[M]北京化学工业出版杜,191成及需求预测如下表:[6】伍栈松热塑弹性体国内外市场情况[DBOL].ww, cherecm,cn,2002-08欢迎订阅《化学4YH中国煤化工CNMH未志154