国内外塑料助剂的发展状况

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-- 国内外塑料助剂的发展状况

摘要：介绍了塑料助剂在国内外的发展现状、工业进展、需求预测以及发展前景，通过分析、对比指出当今塑料助剂产业的发展趋势和研究方向，从而更好的为我们现在的生活提供更优、更好、种类更多、性能更佳的塑料产品。

关键词：塑料助剂 发展 现状 趋势 述评 研究进展

前言：塑料助剂(国外通称添加剂Additives)是塑料工业中不可缺少的辅助材料。随着塑料制品的应用领域不断拓宽及塑料产量的不断增长，塑料助剂在塑料工业中的作用和地位也越来越重要，消费量亦随着增长，助剂正快步走入人们的日常生活中。

正文：国内外塑料助剂的发展状况

1. 世界塑料助剂发展现状和趋势

据TPSI公司(Townsend聚合物服务及信息公司)2007年10月的研究报告，当前全球塑料助剂市场的份额约为240亿美元，并以年均4%的速度增长，这一增速有望在未来5年保持稳定。2009年全球塑料助剂消费量达到9.99 Mt，价值约190亿美元。北美、欧洲和亚洲(不包括中国)年增长率为3%，而中国年增长率为10%。塑料助剂主要包括阻燃剂和稳定剂。Freedonia公司研究报告称，全球阻燃剂需求量将以每年4.8%的速度继续增加，2009年达到2.20 Mt，市场价值达49亿美元。Freedonia公司研究报告还指出，日益严格的环境法规已对欧洲和美国市场的含氯、含氟和含溴阻燃剂产生较大负面影响。预计西欧阻燃剂需求年增长率为3.0%，2009年达到505 kt。北美需求年增长率为3.4%，2009年达到715kt。美国塑料稳定剂需求年平均增速为2.8%，2009年超过910 kt。由于聚氯乙烯需求不断增加，聚氯乙烯将继续成为热稳定剂的主要需求市场。光稳定剂需求年增速为6.1%，2009年达到16 kt，市场价值约3.1亿美元。发展中地区国内市场受环境制约影响很小，仅出口受到这种限制。今后5年内，亚太地区阻燃剂需求预计增长7.0%，而2009年该地区消费量已达到810 kt，超过北美，成为需求最大的地区。发展中国家特别是中国和其他亚太国家成为需求的主要推动力。溴化合物、磷化合物、锑化物以及锰化合物等高价值特种阻燃剂将继续占据更大

的市场份额，铝化合物需求增速会减慢，氯化阻燃剂增速最小。全球著名塑料助剂生产商目前正努力扩大产能，特别是加紧提高亚洲地区产能，以满足该地区不--

-- 断增长的需求。

亚洲将继续成为全球塑料添加剂需求增速最快的地区，其中中国起到引领作用。据Townsend公司称，未来5年中国塑料添加剂市场需求将以年均8%~10%的速度快速增长，印度年均增速将达到6%~8%，而日本的年均增速为2%~3%。塑料添加剂的增速落后于塑料树脂的需求增速，未来5年全球塑料树脂的需求增速为年均5%左右。未来几年亚洲和中东地区有不少塑料树脂扩能项目将陆续投产，塑料添加剂生产商也正在紧跟塑料树脂生产商扩能的步伐。

2. 塑料助剂加快升级换代

欧盟的RoHS(《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》)已实施，其主要内容是：要求欧盟成员国确保从2006年7月1日起，投放市场的新电子和电气设备中不得包含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯醚或多溴联苯。这些受限成分大多是因为添加加工性助剂和功能性助剂而引入的，如增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、阻燃剂等。因此，与其RoHS是针对电子电气设备而立，不如说是针对电子电气品中塑料部件的添加剂而制定的，可见RoHS对整个塑料业影响之大。被称为“中国RoHS”的《电子信息产品污控制管理办法》也于2007年3月1日实施。中国塑料添加剂和电子电气用塑料制品企业如何应对这个“中国RoHS”，已成为业界广泛关注的焦点。随着国内外RoHS的实施，相关企业将不可避免地要面临选择新添加剂，升级技术和产品等问题。

目前，全球电子电气用塑料年消费量已达10 Mt，占料消费总量的7%，并正处于高速增长阶段。中国工程塑料市场近5年年均增速达20%以上，而电子电气正是各种工程塑料品种中最值得期待的市场，其消费份额在5大工程塑料中均居前列： PC占42%、PET/PBT占26%、PA34.8%、MPPO占63%、POM占50%。

2006年中国电子电气用5大工程塑料用量占工程塑料总耗量的29%，超出他任何一个产业。

阻燃剂在塑料添加剂中用量也较大，而溴系阻燃剂(BFR)是消费量最大的有机阻燃剂，目前全球电子电气产品所用阻燃剂，仍有80%是BFR。在RoHS中，禁止在电气产品中使用多溴联苯和多溴联苯醚两类化合物，而它主要来源于BFR。而在多溴联苯和多溴联苯醚中，欧盟十溴二苯醚被列入豁免清单，而中国恰恰是十溴二苯醚的生产大国，目前年产能已达50 kt，实际年产量约25 kt。十--

-- 溴二苯醚在生产过程中会产生部分非完全溴代二醚，而RoHS要求电子电气产品中二苯醚含量要低于1000ppm。中国的十溴二苯醚产品纯度约为97%，其中含有3%的非完全溴代二苯醚，通常十溴二苯醚阻燃剂在制品中的添加量约为10%，因此非完全溴代二苯醚含量会达到3000ppm，远远超出RoHS的禁限标准。国外公司已向客户承诺所销售的十溴二苯醚中含有的非十溴苯醚量绝对符合RoHS的标准，我国厂家能否将十溴二苯醚生过程中的非完全溴代二苯醚控制在RoHS标准之下，即是否能将十溴二苯醚纯度控制在99%，是亟需重视和解决一大问题。

在考虑的解决方案中，聚合型溴系阻燃剂是其中的一种。聚合型溴系阻燃剂在中国还没有规模化生产，大多厂家年产能力仅在500 t左右。目前国内溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂的发展，已经完全有可能替代进口。能够生产高纯度十溴二苯醚阻燃剂的世界三大阻燃剂巨头———国科聚亚、雅保、DSB公司已在2005年10月1日前就提了十溴二苯醚阻燃剂的售价，提价幅度达30%~40%，大大缩小了与聚合型溴系阻燃剂的价差。在某种程度上讲，十溴二苯醚阻燃剂的性价比优势在减弱，聚合型溴系阻燃剂将会展现出发展前景。

RoHS禁用的重金属化合物主要是通过塑料用色粉和着色剂以及无机填充物引入到塑料制品中的。着色剂包括无机着色剂和有机着色剂。无机着色剂中一般多为重金属化合物，如颜料黄34含铬和铅，颜料黄35、37含硫化镉，颜料黄53和颜料棕24分别是镍锑钛的氧化物和铬锑钛的氧化物，颜料红104含铅，颜料棕29、31、33、35主要是铬和铁的氧化物，颜料红108为镉的硫化物/硒化物，颜料绿含铬等。要想彻底解决着色剂中的重金属问题，就必须开发稳定性能优异的有机着色剂，以替代无机着色剂。

在有机稳定添加剂体系中，重金属的来源主要是催化剂。如目前大部分受阻酚类抗氧剂均以有机锡作为催化剂。尽管有机锡不在RoHS范畴内，但欧盟其他指令仍对其做出了限制，如1999/51/EC指令规定有机锡含量须在1ppm以内，因此有机锡仍在欧盟限制性金属范围内。

中国台湾的一些公司已经通过更换催化剂，开发出Tin-Free的抗氧剂，如长春集团和中宏化工的1010、1076、1098等产品均已实现无锡化。

阻燃协效剂氧化锑因锑矿同时伴生钨、铅、锡、金等金属，不仅本身存在限量使用问题，还需要面对控制伴生金属含量的问题。如何解决伴生金属含量问题，--

-- 也是阻燃剂获得通行证的关键，这就需要在冶炼过程中提升伴生金属分离提纯技术。

除上述金属外，受限的还有砷等非金属。砷元素主要来源于玻璃纤维。目前国内长玻纤生产主要采用池窑法和坩埚法。大量坩埚法玻纤维产品用于增强材料，其原料为玻璃球，而玻璃球的成型剂就是砒霜，即三氧化二砷。

德国聚合物助剂主要生产商Baerlocher公司于2007年10月初宣布，在其马来西亚Seremban的生产装置建设新的以植物为原料的“绿色”硬脂酸盐助剂硬脂酸钙和硬脂酸锌生产线。该装置的建设旨在满足该地区的市场需求，并于2008年中期投运。该项投资符合当前对“绿色”产品的需求，可拓展Baerlocher公司在全球13个主要装置的生产网络，将包括生产颗粒状硬脂酸盐，使用户改进产品卫生水平。在聚烯烃聚合和加工时，硬脂酸钙和硬脂酸锌被广泛用作酸清除剂和润滑剂。它们也被用于聚苯乙烯和聚酰胺作润滑剂以及用作酸清除剂和稳定剂，并在Baerlocher公司生产PVC的过程中用作润滑剂。此外，它们在橡胶和医药工业中被用作脱模剂。

3. 助剂的功能与分类

3.1增塑剂

欧盟颁布的关于邻苯二甲酸酯的新指导标准(第2005/84/EC)，于2007年1月16日起执行。该标准将取代欧盟各成员国不同的邻苯二甲酸酯强制执行标准，并取代欧盟以前实施的临时措施。新指导标准要求，DEHP(邻苯二甲酸二己酯)、DBP(邻苯二甲酸二丁酯)和BBP(邻苯二甲酸苯基丁酯)将被限制使用在所有儿童玩具和服装以其他物品采用的PVC材料中。相应的DINP(邻苯二甲二异壬酯)、DIDP(邻苯二甲酸二异癸酯)和DNOP(邻苯甲酸二辛酯)也限制在儿童玩具和服装以及所有可能被摄入口中的物品中使用。上述6种成分的含量不得超0.1%，所涉产品不仅包括36个月以下婴童的玩具、服装和护理品，还包括其他年龄段儿童使用的可能会被放进中的所有物品。欧盟新标准的实施，使我国儿童用品出口面临新挑战。为此，我国相关生产和出口企业，应关注标准对我国出口儿童用品的影响，并积极采取应对措施避免在向欧盟出口的儿童用品中含有以上违禁成分。有短酯链(小于C9)的邻苯二甲酸酯已被怀疑对人体健康有不良影响，并自2006年9月起不允许在儿童用玩具和个人护理产品中应用。 --

-- 一种基于异双脱水山梨糖醇的新型增塑剂有望替代人们高度持有异议的邻苯二甲酸酯类增塑剂。异双脱山梨糖醇增塑剂具有极好的透明性，良好的可塑性、迁移性、热稳定性，吸水性低，能很好地与PVC配伍。其他点则取决于应用，并随挥发度的减小而变化。加上有这种塑剂得到的PVC比含有邻苯二甲酸酯的材料更匀滑且透明，且迁移性质也更好，所以这种新的增塑剂在诸如胶粘或密封剂的应用中，也适用作为苯甲酸酯类的BBP替代品。异双脱水山梨糖醇酯在功能上可与相对应的邻苯甲酸酯相媲美。

新型异双脱水山梨糖醇增塑剂系列己经建立起邻二甲酸酯替代品的新平台。采用专利合成路线，可使异脱水山梨糖醇转化率达99%，选择性达90%~95%。

现在，已经开发出15种不同的异双脱水山梨糖醇增塑剂，实验室规模(100 g)、公斤级规模(5 kg)以及放大到2050 L规模。已经确认，对于不同类型的脂肪酸和酯类，合成方法均可以通用。基于现有的毒性测试数据，可以认为该增塑剂性能极佳，且无毒、不敏感、无致变效应、无刺激效应。初步测试结果也表明，异双脱水山梨糖醇增塑剂毒害刺激活性很低。

据介绍，由2-丙基庚醇原料生产的新型邻苯二甲二丙基庚酯增塑剂与传统直链增塑剂相比，其性能更优异，巴斯夫公司已在欧洲投产该产品。巴斯夫公司投资600万美元建设一系列生产装置，以扩大北美地区增塑剂业务，如在美国得克萨斯州新建一座邻苯二甲酸酯生产厂向北美市场供应新型增塑剂邻苯二甲酸二丙基庚酯(DHPH)。除此之外，巴斯夫公司还将该地区现有125 kt/a的2-基己醇生产装置改造成120 kt/a的2-丙基庚醇设施，为建DPHP厂提供原料。此次投资使巴斯夫公司实现由丁烯原料生产直链邻苯二甲酸酯路线向丁烯原料路线制2-丙基庚醇的转换，因为丁烯原料可由C4抽余液获得，较乙烯和丙烯原料路线生产增塑剂更经济。