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聚合物添加剂的全球发展趋势
2015-06-25
  自从2004年开始,当能源和原材料价格大幅上升时,添加剂的原材料供应就成为塑料添加剂工业的主要问题。添加剂生产公司从2004年的第二季度开始至今,一直在提高他们的价格。Gastrock认为,添加剂价格随着原材料公司价格的增长而增加,但是最终的利润没有增长,一些公司通过降低成本来提高利润。添加剂供应商一直继续寻找通过产品和售后服务来提高价钱。一个解决销售的办法是和客户一起开发产品,解决特殊用途出现的一些问题,许多公司正在寻求新的办法来开发新的、有价值的产品;道康宁公司全球塑料添加剂市场部经理报道:他们正在寻找重要的特性和添加物供应方法。瑞士巴塞尔汽巴精化公司塑料添加剂部门市场研究经理Jay Ghosh认为,提高产品的竞争力,从亚洲最终产品的应用到产品需要,添加剂供应商进行质量革新,如耐用、美观、持久和生物降解。而添加剂购买商注重成本,绝大多数考虑添加剂的总成本而不是单位成本。如添加剂用来降低聚合物如聚丙烯的成本,希望他们和高成本的工程树脂进行竞争;加工者是对添加物提高加工效率感兴趣,希望他们比现有装备有更多的输出;行业专家认为:高成本效益的添加剂的解决方案可以包含高效率添加物或者是客户特定目标的添加物混合,避免超过工程的特性。高增长添加剂可用在包括木屑塑料共混物(WPC)和长纤维增强热塑性塑料(LFRT)。
  Gastrock认为:添加剂顾客的兼并和全球化,通过建立顾客的购买力来提高全球竞争力;Akcros化学公司制造部经理Richard Simpson认为:客户兼并,引起本土化和以客户要求为中心的挑战,对供应商就要求全球化;全球化的OEM工业如汽车和电器行业已经为高分子添加剂工业全球化做出了贡献;杜邦公司的工业货物全球市场主管Penny L.Perry认为:最简单的方法就是在全球范围内提供相同的产品和消灭添加剂的限制;行业专家认为:树脂供应商继续简化他们的等级制度,推动添加剂应用者能进行相应的混合和转变。 
  中国市场上塑料的快速增长推动远东添加剂的消耗和生产,虽然中国作为消费品的出口国,但Gastrock认为该地区仍然是一个塑料及塑料添加剂的纯进口国,中国和亚太地区的低成本供应商已经开始能满足中国的要求;而且全球化添加剂公司正在调整,来适应中国快速增长,主要通过合资。例如,汽巴精化公司和Albemarle公司合资了一家抗氧剂公司,和Chemson有一家PVC添加剂的合资公司,和ICL工业产品合资了一家阻燃剂的公司。一些合资公司完全由全球公司所有,如Arkema在北京的PVC稳定剂公司,刚开始是合资公司最后变成独资公司;其它的一些跨国公司在中国有测试实验室和技术中心,或者正在进行投资。 
  由于法令法规和环境问题,推动着聚合物添加剂市场的变化和发展。Simpson认为:因为产品的发展始终站在现有法律的前沿,所以把目光瞄准未来产品的发展要求;遵守欧洲联盟的RoHS[危险物品的限制]要求,且在2006年开始生效。RoHS限制铅作为PVC的稳定剂及多溴化物作为阻燃剂。其它的欧洲政策,如WEEE[废旧的电子电器设备]法令法规和ELV也限制重金属和含卤材料的应用。尤其在欧洲,期待着铅的替代品和无卤阻燃剂。增塑剂,欧洲正用其它的邻苯二甲酸盐[ PBDE]增塑剂来代替邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯[DEHP]。为了保护人类的健康和提高欧洲化工行业的竞争力,此行业正在构想欧盟的契约要求和化学评估授权程序。欧洲工业成员认为后者将特别遇到挑战,主要是来自中国竞争力的提高。Simpson认为:欧洲工业协会,如欧洲稳定剂生产协会,在帮助成员公司处理REACH协议挑战时,起很重要的作用。Ghosh博士预言,由于严格的法律处理塑料废弃物,推动添加物使用的再循环和生物降解;在农业市场上,杀虫剂的减少和甲基溴化物熏蒸剂的禁止,推动农用塑料溶剂的解决使用。 
稳定剂
  由于规章制度的改变驱使稳定剂的改变。欧洲PVC热稳定剂的制造商自愿承诺,到2010年乙烯稳定剂铅的用量减半,到2015年完全不用铅作为稳定剂。在欧洲,铅稳定剂主要被钙和锌的金属混合物替代。有机稳定剂是另一种选择,期望在亚太地区铅稳定剂的利用也能降低,北美市场PVC的稳定剂主要是锡稳定剂。 
  易挥发的有机化合物的挥发限制越来越严格,Simpson认为,现在已有挺向,在乙烯基的地板和汽车内饰件的应用应减少挥发。Akcrstab新产品Akcrostab,钡锌混合物和钙锌混合金属稳定剂产品具有百分之百的活性,所以允许较低等级的应用和减少挥发。汽巴精化公司推出了一种液体IRGASTAB稳定剂,专门为满足聚氨酯作为汽车有内饰件挥发性的要求;为了满足PVC和聚氨酯的应用要求,烷基亚磷酸盐逐渐代替芳基亚磷酸盐。 
  Ghosh报道,考虑到对环境、健康、和安全(EHS)的影响,添加剂尽量减少粉末和溶剂,如汽巴精化公司生产的新产品IRGASTAB,作为无溶剂的乳胶用在PVC、MBS、和ABS上。 
阻燃剂
  随着全球安全防火标准的增强,阻燃剂用量不断的增长,制造商由于政府的规定或者是自愿的树立他们公司的品牌形象。尤其在欧洲,无卤阻燃剂代替含卤阻燃剂的呼声越来越高,虽然在一些应用上溴化物阻燃剂具有一定的效益,但是octa-BDE和penta-BDE已经排除在RoHS契约之外,deca-BDE的应用期望排在RoHS的最后。欧洲的REACH程序用来作为评估新产品是否遵守OEM。Albemarle公司阻燃剂副总裁Luc van Muylem研究大分子的聚合物或者易发生化学反应的含溴阻燃剂具有较小的微孔吸收,在REACH估算中具有很小的毒性。 
  阻燃剂要求具有较高的流动性、加工性能和最终较高的使用温度。小型薄的电子器件要求较高的流动性的材料和在较高的温度下使用。而且遵照RoHS,无铅焊接,要求较高的流动性。这些影响因素要求聚合物材料具有较高温度和抵抗高温的添加剂,如溴化苯乙烯和高温抵抗性的氢氧化铝。 
  传统的使用octa-或者penta-DBE阻燃聚氨酯泡沫材料,转变成如:密胺树脂或者Albemarle的Saytex反应溴或者磷和溴阻燃剂的混合物;其它聚氨酯泡沫材料的研究重点集中在发泡过程中降低焦烧和拓宽温度范围。
  纳米材料开始用作阻燃剂的协效剂,Albemarle推荐氢氧化镁和氢氧化铝用量55%-60%混合部分的纳米粘土。纳米粘土降低了矿物阻燃剂的用量,保持了聚合物材料的性能。下一步的工作是提高纳米粘土的用量,降低矿物阻燃剂的用量;同时纳米粘土作为含溴阻燃剂的协效剂。 
偶联剂和分散剂
  偶联剂包括钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂,用作不相容物质的改性剂,如聚合物和填料。硅烷也作为填料分散剂。偶联剂随着低成本高性能聚合物中长纤维和其它填料的增加而增加。Derry报道随着无机阻燃剂的增长,及填充量大于含卤阻燃剂,为了保持材料的物理机械性能,必须使用偶联剂,新的增强剂如玻纤和纳米复合材料需要偶联剂。Uchida报道阻燃和填料分散都是相当重要的,而且继续成为研究的方向。 
冲击改性剂
  除了偶联剂以外,还有冲击改性剂在高分子材料大量的应用。Arkema公司的添加剂部门经理Stephen Hulme认为新发展的冲击改性剂是低填充高效的冲击改性剂,如Arkema生产的Durastrength。杜邦公司也推出了一种新的高校的冲击改性剂作为PET的改性剂。纳米材料作为冲击改性剂,而且不降低聚合物材料的其它性能如刚度和透明性。Arkema公司生产的自制的嵌段共聚物Nanostrength正在小试阶段,Hulme也认为Nanostrength可以作提高像胶和环氧树脂的。

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