PVC加工助劑

　　概述
　　PVC是世界五大通用塑料之一，近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，PVC制品每年以20%以上的速度增長，到2005年P(guān)VC年產(chǎn)量已達(dá)到750萬噸，據(jù)預(yù)測，到2007年P(guān)VC需求量將超過1000萬噸。

　　詳細(xì)介紹
　　加工助劑在國外最早由美國羅門哈斯（Rohm & Hass）公司于1958年首先開發(fā)成功，同年推出第一個(gè)牌號K-120。此后，國外許多公司開始紛紛涉足這一領(lǐng)域，開發(fā)出相類似的產(chǎn)品。70年代之后，隨著PVC制品的迅速增長，加工助劑得到了廣泛應(yīng)用。目前，國外主要生產(chǎn)廠家及相關(guān)產(chǎn)品有日本三菱（MITSUBSHI ROYAL）公司P系列、鐘淵化學(xué)（KANEKA）PA系列、美國羅門哈斯（Rohm & Hass）公司K系列、德國熊牌（BEAR）F系列，阿托菲納（ATOFINA） P系列，還有韓國LG化學(xué)的PA系列等。
　　國內(nèi)較早從事PVC加工助劑研究的是北京化工研究院、山西化工研究所等。上海珊瑚化工廠于80年代初最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，推出的牌號國內(nèi)統(tǒng)稱為ACR201、ACR401。進(jìn)入90年代后期，隨著我國聚氯乙烯行業(yè)的發(fā)展，特別是塑料異型材和塑料管道行業(yè)的迅猛發(fā)展，對加工助劑的需求量也迅速增長,目前山東產(chǎn)量第一，江蘇、浙江緊隨其后。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年全國共生產(chǎn)各類PVC加工助劑5萬噸左右，其中山東省占全國助劑生產(chǎn)總量的70%以上。
　　分類
　　1）按產(chǎn)品成份分類
　　2）按相對分子量分類
　　加工助劑根據(jù)不同的相對分子量，也有不同的功能。相對分子量在50-150萬的加工助劑廣泛用于普通制品的加工，如：ACR-201、301、401等。相對分子量在150萬以上的加工助劑廣泛用于吹塑成型以及硬質(zhì)PVC發(fā)泡制品，如ACR-530。
　　作用
　　加工助劑（Processing Aid）的主要作用是：
　　1）加快PVC的塑化過程。
　　2）改進(jìn)熱塑性熔體的流變性能。
　　3）改善熱彈性狀態(tài)下熔體力學(xué)性能。
　　4）提高制品的外觀質(zhì)量等綜合功能。
　　盡管加工助劑的添加量少，但對改善PVC加工性能卻是十分重要的。
　　存在問題
　　盡管目前加工助劑行業(yè)發(fā)展良好，但我們也應(yīng)看到存在的問題：
　　1、與國外產(chǎn)品相比仍有一定的差距，低價(jià)格優(yōu)勢并非市場競爭的核心。
　　盡管國內(nèi)產(chǎn)品在市場競爭中具有一定的地域和價(jià)格優(yōu)勢，但與國外產(chǎn)品相比我們在產(chǎn)品的性能、品種、穩(wěn)定性等方面有一定的差距，這與我們的產(chǎn)品配方、加工工藝（如自動化控制和連續(xù)性生產(chǎn)控制）、加工設(shè)備（大容量反應(yīng)設(shè)備的應(yīng)用）、以及后處理工藝（國內(nèi)普遍采用噴霧干燥、國外采用流化床干燥）落后有關(guān)。為此一些業(yè)內(nèi)企業(yè)充分意識到這些問題，紛紛與科研院校建立合作關(guān)系，成立研發(fā)機(jī)構(gòu)，開展對塑料助劑的研究，目前山東日科，山東瑞豐，威海金泓，淄博華星等公司紛紛成立了自己的研發(fā)中心，對ACR改性機(jī)理及PVC的加工機(jī)理進(jìn)行研究，推出了適銷對路的產(chǎn)品。
　　2、小廠紛雜，沒有占有絕對地位的龍頭企業(yè)，導(dǎo)致市場無序競爭。
　　目前國內(nèi)ACR生產(chǎn)廠家大約有30余家，但規(guī)模化生產(chǎn)（年裝置能力過5000噸的）的僅有4家，分別是山東日科化學(xué)股份有限公司、山東瑞豐高分子材料股份有限公司、淄博塑料助劑廠、威海金泓集團(tuán)，這些規(guī)模企業(yè)的產(chǎn)品無論產(chǎn)品品種和產(chǎn)品質(zhì)量，在國內(nèi)和國際市場都樹立了良好的形象。但近兩年隨著PVC加工行業(yè)的繁榮，一些裝置能力在1000噸以下的ACR小廠一哄而上，這些企業(yè)由于生產(chǎn)設(shè)備簡陋、產(chǎn)品穩(wěn)定性差，只能采用低價(jià)傾銷的辦法生存，導(dǎo)致國內(nèi)市場價(jià)格競爭較為激烈，一些低質(zhì)、低標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品隨即充斥市場，給下游加工企業(yè)帶來不利影響，同時(shí)給行業(yè)發(fā)展帶來了較大的負(fù)面影響。在此建議由塑料加工協(xié)會牽頭成立ACR助劑行業(yè)協(xié)會,統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，杜絕偽劣產(chǎn)品，減少無序競爭。同時(shí)規(guī)模企業(yè)要加大產(chǎn)品開發(fā)力度，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，與國外同類產(chǎn)品保持同步發(fā)展。
　　3、原油價(jià)格上漲導(dǎo)致原料價(jià)格上漲，企業(yè)利潤下降。
　　由于國際原油價(jià)格一路高漲，導(dǎo)致ACR生產(chǎn)所有的主要原料甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯高漲，而下游客戶對產(chǎn)品的漲價(jià)滯后導(dǎo)致ACR加工企業(yè)利潤普遍下降，出現(xiàn)了2003、2004年度全行業(yè)虧損的局面，目前由于原料價(jià)格啟穩(wěn)，行業(yè)已出現(xiàn)贏利的良好勢頭。
　　4、專業(yè)人才匱乏，行業(yè)研究沒能向縱深發(fā)展
　　由于ACR助劑屬90年代后期才在國內(nèi)發(fā)展起來的一種高分子材料助劑，其研發(fā)單位和科研人員與其他助劑如增塑劑、阻燃劑的研究相比，在國內(nèi)可謂少之又少，即使有個(gè)別研究機(jī)構(gòu)研發(fā)，由于研究人員與塑料加工行業(yè)不能良好的結(jié)合導(dǎo)致產(chǎn)品研究不能走向深入。目前國內(nèi)ACR的發(fā)展僅靠幾家企業(yè)自有的研究機(jī)構(gòu)來組織開發(fā)，雖然取得了一定的成績，但在科研經(jīng)費(fèi)，研發(fā)裝置，研發(fā)素質(zhì)等方面與國外同行業(yè)有極大的差距。如果這一狀況不從根本上得以改善，加工助劑能否在未來站穩(wěn)國內(nèi)市場，將是一個(gè)未知數(shù)。
　　行業(yè)問題
　　目前行業(yè)存在問題如下：
　　1、MBS技術(shù)及展緩慢，市場廣闊，但國內(nèi)產(chǎn)品市場占有率較低。
　　雖然經(jīng)過了20多年的發(fā)展，但國內(nèi)的MBS行業(yè)目前僅僅出于入門階段，沒有哪個(gè)公司的產(chǎn)品可以象加工助劑ACR那樣與國外產(chǎn)品完全抗衡，現(xiàn)有的企業(yè)大都面臨設(shè)備選型不夠先進(jìn)，合成工藝不穩(wěn)定，合成技術(shù)沒有突破等一系列問題，甚至有多數(shù)企業(yè)沒有自己的丁苯膠乳合成裝置，只能購買非MBS專用丁苯膠乳來進(jìn)行MBS的生產(chǎn)，其產(chǎn)品質(zhì)量可想而知。而目前推向市場的產(chǎn)品，大都是靠價(jià)格優(yōu)勢，應(yīng)用于對產(chǎn)品質(zhì)量要求不高的PVC制品，而在高端市場，市場份額較小，根本未能形成對國外公司的沖擊。預(yù)計(jì)2006年進(jìn)口量將在5-6萬噸，占總需求量的70%以上。
　　2、研究人員和研究機(jī)構(gòu)較少，未能形成科技攻關(guān)合力。
　　MBS雖然多次被列為國家科技攻關(guān)項(xiàng)目，但至今尚未獲得大的突破。主要原因是研究人員較少，科技投入較少。75期間，浙江大學(xué)曾與齊魯石化研究院簽署合作協(xié)議進(jìn)行項(xiàng)目攻關(guān)，但未能取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。目前仍然是業(yè)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行自主試驗(yàn)，尋求突破，但這種研發(fā)模式與國外的集團(tuán)化，規(guī)模化的科研隊(duì)伍相比可以說相對比較業(yè)余。
　　3、目前國內(nèi)的抗沖ACR和加工助劑ACR一樣水平接近于國外產(chǎn)品，但由于CPE價(jià)格的制約，很難得到推廣，走出去，和國外產(chǎn)品爭奪國際市場將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但目前產(chǎn)品單一，穩(wěn)定性差將是業(yè)內(nèi)人士亟待解決的問題。
　　國內(nèi)發(fā)展
　　隨著國內(nèi)加工助劑的進(jìn)一步發(fā)展，國產(chǎn)ACR已占據(jù)了國內(nèi)市場的絕對主導(dǎo)地位，并出口到東亞、東南亞、歐洲、美洲等地區(qū)，出口量2005年約為5000噸。目前國內(nèi)制品如型材、管材、板材所用的加工助劑ACR 201、401無論在產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品數(shù)量上都能滿足PVC加工的需要，國外進(jìn)口數(shù)量較小，僅為3000噸。發(fā)泡制品所用的高分子量加工助劑ACR-530等進(jìn)口量也較小，僅為2000噸。
　　改性劑抗沖改性劑
　　由于純PVC抗沖性能差、特別是低溫沖擊性能差，耐候性差，在很多領(lǐng)域應(yīng)用受限。因此需要加入抗沖改性劑提高其韌性和耐候性能。
　　目前，沖擊改性劑的主要品種有氯化聚乙烯（CPE）、抗沖改性劑（MBS）和丙烯酸酯類抗沖改性劑ACR等。其中抗沖ACR與PVC的相容性、耐候性能優(yōu)于CPE和MBS，MBS的透明性與其它助劑的相容性，及抗沖性能優(yōu)于ACR和CPE，CPE性能適中，但因其低廉的價(jià)格目前在國內(nèi)用量較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前全球抗沖改性劑消費(fèi)量比例為：MBS用量占45%，抗沖ACR占40%，其它占15%。
　　而國內(nèi)比例：CPE用量占65%達(dá)到16萬噸，MBS用量占24%達(dá)到6萬噸，ACR用量占8%達(dá)到2萬噸，其它用量占2%達(dá)到5000噸。
　　MBS抗沖劑
　　抗沖改性劑MBS是MMA接枝丁苯膠乳后經(jīng)鹽析干燥而成的核-殼共聚物，用其改性PVC能提高其沖擊強(qiáng)度和綜合性能，因其與PVC折光率相近，使改性的PVC是有較好的透明性，因此廣泛應(yīng)用于透明制品。因其含有丁二烯見光易分解老化，因此不適用于戶外制品。MBS最早由羅姆哈斯在20世紀(jì)50年代開發(fā)成功的，目前產(chǎn)量已達(dá)30萬噸，占各類抗沖改性劑的首位。目前生產(chǎn)廠家和牌號眾多。
　　國內(nèi)對抗沖MBS的研究始于80年代末期，到九十年代中期才陸續(xù)在齊魯石化和上海制筆廠實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)過十幾年的發(fā)展目前已有十幾個(gè)廠在生產(chǎn)MBS，年生產(chǎn)能力在4萬噸，實(shí)際產(chǎn)量2萬噸。目前國內(nèi)MBS的產(chǎn)品質(zhì)量，特別產(chǎn)品的穩(wěn)定性與國外產(chǎn)品差距較大。每年進(jìn)口數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國產(chǎn)數(shù)量。2005年進(jìn)口數(shù)量約為5.5萬噸。
　　丙烯酸酯類抗沖改性劑
　　國外對抗沖改性劑ACR的研究始于20世紀(jì)70年代，并于1972年由羅姆哈斯公司推出了第一個(gè)丙烯酸酯類抗沖改性劑KM-323B。隨后日本鐘淵推出了FM系列， 阿托菲娜推出了D系列，LG化學(xué)推出了IM系列。
　　抗沖改性劑ACR與加工助劑ACR都是丙烯酸酯聚合物，但因其配方比例和結(jié)構(gòu)不同而性能大不相同，抗沖ACR中甲基丙烯酸甲酯約占10-20%，而丙烯酸酯約占80-90%。抗沖改性劑ACR象MBS一樣同為核殼結(jié)構(gòu)。與MBS、CPE等抗沖改性劑相比，其加工性能和耐候性能好，表面光潔度高，尤其適用于戶外制品，在國外，丙烯酸酯類抗沖改性劑因其環(huán)保，性能優(yōu)良，耐候性能高已經(jīng)取代CPE抗沖改性劑。
　　國內(nèi)對抗沖ACR的研究較早，但真正投入工業(yè)化生產(chǎn)還是在90年代末期。主要研究單位為沂源瑞豐公司，威海金泓公司，齊魯石化研究院和遼寧博達(dá)公司，但由于國內(nèi)CPE生產(chǎn)能力較大，價(jià)格較低，下游客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量要求不高，導(dǎo)致價(jià)格比CPE高1/3而添加量大致相同的抗沖ACR很難在市場上得以推廣，目前國內(nèi)的總需求量約為1.5萬噸，進(jìn)口量約為5000噸。