信息与动态

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电线电缆料用低发烟和零卤复配MDH燃剂

据 “Additives for Polymers”,2010, (Jan):6报道,美国佑治亚洲 Atlants的 Huber Engineering Materials公司俄亥俄州 Clerel and的 Sherwin-Williams公司开发出电线电缆工业用阻燃剂新产品复配氢氧化镁 (MDH)兑现两家公司向市场提供环境友好的底发烟和零卤 (zero-halogen)阻燃剂产品的承诺,主要应用是提高乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)电线电缆配混料的阻燃剂。

2009年 11月在美国北卡罗来纳州 Charlotte举行的国际电线电缆研讨会 (IWCS)上,两家公司一起向大会提交了题名为 “金属钼酸盐和氢氧化镁提高乙烯/醋酸乙烯共聚物电线电缆料阻燃性”的报告,介绍了双方合作研究工作。Huber公司ATH(氢氧化铝)销售总监 Don M ills指出,两个阻燃行业的领先者间的合作能实现双方阻燃剂技术的互补,明白并利用阻燃剂的协同效应是十分重要的。由于普遍对阻燃剂的要求越来越严格,阻燃剂供应商必须考虑合作开发的方法,以向市场提供需要的产品的种类。

Huber公司和 Sherwin-williams公司计划未来继续合作开发,探求提高MDH和其他阻燃剂功效和性能的方法。Sherwin-Williams公司首席科学家 Kan W allker认为,与 Huber公司的合作伙伴关系是“双赢的状态”。未来对低发烟和零卤阻燃电线电缆配混料的需求肯定将进一步增加,希望与象 Huber那样的公司共同探索研究,提供光靠一家公司不能满足客户要求的新的阻燃剂解决方法。

汽车用纤维增强液体硅氧烷弹性体开发成功

据 “European Plastiss New s”,2009,36 (10):33报道,美国纽约州Albamy的硅氧烷专业生产和开发了Momentive Performrnce Materirls公司与德国Woco Group公司合作开发出液体硅氧烷弹性体 (LSR)新系列产品。

新产品的充模工艺和成型时间与标准 LSR相同,但在固化过程中加入能与硅氧烷母体键合的织物纤维,因而大幅提高材料的弯曲模量。据 Momentive公司全球弹性体市场经理 Oliver Franssaa介绍,纤维增强弹性体已在工业上应用几十年,但仅限于轮胎工业,而新系列产品可工业化用于汽车工业。两家公司合作开发成功的纤维与弹性体基材键合的LSR中,由于纤维在低粘度LSR中分散良好,因而现在能制得材料性能均匀和形状复杂的最终增强部件。

Woco公司有 30年左右的加工 LSR材料的经验,Momentive公司与Woco公司一起开发的这种新材料技术是一种简化纤维增强 LSR的新理念,其应用会扩大到汽车工业以外更多的市场。

适于搪塑和滚塑成型汽车内饰件的 PVC微珠粒料

据 “British Plastics&Rubber”,2010,(Jan): 24报道,美国罗得岛州 Pawtucket的 Teknor Apex公司的聚氯乙烯 (PVC)微珠粒料 Tek-Spheres已应用于非汽车工业市场多年,现在通过与德国 Bayer MattrialScience(BM S)公司的合同,Tek-Spheres新产品已获准向全世界供应,用于搪塑和滚塑成型汽车内饰件。

据 TeknorApex公司介绍,Tek-Spheres应用为汽车仪表板、安全气囊外壳和内装饰件,微珠粒料比现在一般用的粉料共混物和增塑糊料容易加工,加工能量消耗少。Tek-Spheres是由 PVC、颜料、增塑剂和其他助剂一起熔融配混成直径为 0.1mm的微珠,在成型模具的内表面上流动性好,与加热模具的直径为 0.5～1.5mm的微珠粒 (注塑和挤出用微珠粒标准直径为 3.2mm),然后再经下一道工序把微珠粒直径缩小为 0.1mm,使之更适用于深拉伸的搪塑和滚塑成型工艺。

UHMW PE用于飞机载货设施

据 “European Plastics New s”,2009,36 (11):20报道,荷兰DSM公司的超高分子量聚乙烯 (UHMW PE)材料 Dyneema已用于制备飞机的高性能货架网和载货箱。

美国航空、防护和地面交通安全和保险设备生产厂Am safe公司称,100%Dyneema制备的新网是世界上最轻的飞机货架网,有助于减少飞机的 CO2排放量。100%Dyneema的货架网重约 7kg,比标准的聚酯网轻 60%。除看质轻的显著优点外,UHMW PE网运输安装方便,并有 EASA(欧洲航空安全局)和 FAA (美国联邦航空局)的 5年使用寿命认证,有助于节省飞机维护和检修成本。另外,德国飞机载货箱生产厂 Dokasche公司也用Dyneema纤维做其型号为 AKE lw-65的载货箱的RP10板,与传统的铝质板箱比,UHMW PE箱抗冲击性好,又耐磨损,因而可以减少维护和修理费用 50%。

Ticona推销汽车减重用长玻纤增强聚丙烯

据 “European Plastics News”,2010,37(2): 20报道,德国 Ticona(帝科纳)公司称,其长玻纤增强热塑性塑料 FRTL (如 Celstan PP)用于制备汽车内饰件时能减轻汽车重量。

汽车部件应用开发商 O la5 Herd公司指出,当Celastan PP用于制备象门槛盖板那样的 (视觉)可见汽车内饰件和承重功能部件时,这种聚丙烯为母体树脂的LFRT赋予部件有吸引人的外观,同时为减轻汽车重量提供了相当大的潜力和可能性。

用 Celastan PP能减薄大表面积的视觉可见部件的壁厚,例如从 2.5～3.0mm减薄至 2.0～2.5mm(具体取决于部件性能要求),减薄 0.5mm壁厚就相当于大约减重 20%。为此,Ticona公司还开发了拉挤工艺,使长纤维嵌入聚丙烯基体树脂,这有助于降低对注塑机螺杆的磨损,并提高生产的稳定可靠性。Celastan PP目标应用是替代汽车中的金属,特别是用于一般或短玻纤增强塑料性能达不到要求的部件和视觉可见部件,如升降门和驾驶杆装饰件。

美国 100%回收 PET首次制备食品容器

据 “Plastics Technology”,2009,55(12):4报道,美国加州 Sun Valley的食品包装设计和热成型加工厂 Direct Pack公司与加州 Perris的 Global PET公司合作,工业上第一次用 100%回收 PET饮料瓶制备翻盖食品容器 Bootle Box,从回收 PET瓶洗涤、粉碎到挤出和热成型等工艺过程全部都在一个屋内完成。该项目研究得到加州 200万美元的拨款资助。

Global PET公司从 1994年起开始从事 PET回收业务,配有 PET回收料碎片挤出机,但为该项目最近安装了专门设计的挤出和热成型设备,实施Bootle Box的生产,回收 PET瓶由加州塑料回收公司 (PRCC)提供,根据两家公司的为期 10年的合同,PRCC将每年向 Global PET公司供应 27.2k t回收 PET瓶,Bootle Box所用材料比一般相应的翻盖食品容器少 21%,其应用包括外卖食品、沙拉、快餐和 75℃以下的熟食。

(以上信息由扬子石油公司研究院唐伟家提供)

专利:表面接枝有机功能分子的纳米二氧化硅及制备方法

专利申请号:CN 200510125662.2

公开号:CN 1978552

申请日:2005.12.02

公开日:2007.06.13

申请人:中国科学院化学研究所

本发明属于有机功能分子修饰的纳米二氧化硅领域,特别涉及到受阻酚类抗氧剂修饰的纳米二氧化硅及其制备方法。该方法通过氨基硅烷偶联剂作为桥联,将受阻酚类抗氧剂分子化学接枝到纳米二氧化硅上,其中氨基硅烷偶联剂占有机功能分子修饰的纳米二氧化硅总重量的 3w t%～12w t%,受阻酚类抗氰剂分子占 2w t%～20w t%。该抗氧剂分子修饰的纳米二氧化硅可提高纳米二氧化硅在聚合物中的分散性并提高聚合物材料的综合力学性能,特别是可提高聚合物在加工和使用过程中的抗热氧老化性能。

专利:增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料及其制备方法

专利申请号:CN 200510010538.1

公开号:CN l966564

申请日:2005.11.15

公开日:2007.05.23

申请人:哈尔滨鑫达高分子材料股份有限公司

本发明公开了一种增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料,由 PP类树脂 100重量份、复合偶联剂 2-30重量份、长玻纤 2-30重量份、复台增韧剂 5-40重量份、纳米填充材料 5-40重最份、复合抗氧剂 0.2-2重量份、加工助剂 0.5-5重量份组成。本发明的增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料,在保留了聚丙烯树脂原有的优良性能的基础上,利用纳米材料/新型抗氧剂综合改性技术,使复合材料的物理机械性能及热氧老化性能得到大幅提高。本发明还公开了增强增韧抗老化聚丙烯/纳米碳酸钙复合卡材料的制备方法。

专利:用于制造汽车安全气囊盖的热塑性弹性体合金材料

专利中请号:CN 200510110336.4

公开号:CN1966560

申请日:2005.11.14

公开日:2007.05.23

申请人:上海特伦特高分子材料有限公司

本发明涉及一种用于制造汽车安全气囊盖的热塑性弹性体合金材料,特征在于,采用 SEBS I、SEBS II、聚烯烃类弹性体 (POE)、聚丙烯 (PP)橡胶填充油、高低温改性剂、抗氧剂和其它助剂为原料,方法为:混料:将 SEBS I,SEBS II和橡胶填充油预先用高混机低速挡混合,使 SEBS充油,将 POE I、POE II、聚丙烯、抗氧剂、其它助剂加入高混机中高速档混合;加入充油的 SEBS高速混合:出料;挤出造粒。本发明的优点是:脆化温度低于零下 40℃:材料在 80℃不软化;材料具有良好的耐热性 (100℃,7天老化实验,性能下降 < 50%)及耐室外 (UV)的性能:材料易加工,材料可直接配色.不需喷漆。

专利:一种增强增韧阻燃聚烯烃树脂组合物及其制备方法

专利申请号:CN 200610144023.5

公开号:CN l962739

申请日:2006.11.24

公开日:2007.05.16

申请人:北京理工大学

本发明提供一种阻燃聚烯烃树脂组合物及其制备方法,涉及树脂阻燃改性领域。所述组合物,包含 100重量份的聚烯烃树脂及:a.溴系阻燃剂,9～20重量份数;b.协同阻燃剂,3～8重量份数; c.抗熔滴剂,3～12重量份数。组分 a为十溴二苯基乙烷或八溴醚与热稳定型六溴环十二烷的重量比为 2∶1～1∶2的混合物;b为三氧化二锑;组分 c为有机蒙托土、高岭土、粘土中的一种或几种。将各组分按所述量混合后熔融共混而制得所述阻燃聚烯烃树脂组合物。该聚烯烃树脂组合物具有高韧性、高强度、抗静电、耐低温、抗老化、耐腐蚀、稳定性好等特点,阻燃级别可达 V—0级,无熔滴;可应用于多种恶劣环境。

专利:一种氢化 C5/C9共聚石油树脂的制备方法

专利中请号:CN 200610097805.8

公开号:CN1962706

申请日:2006.11.14

公开日:2007.05.16

申请人:扬子石油化工股份有限公司

本发明公开了一种氢化 C5/C9共聚石油树脂的制备方法,将 C5/C9共聚石油树脂溶于环烷油等加氢溶剂中,用吸附剂脱色后与氢气进入固定床反应器中进行催化加氢反应,反应温度 220～270℃,压力 2.0～8.0M Pa,体积空速 0.1～1.0h～1,氢油比 300～3000∶1;催化剂为负载型镍催化剂,N i含量为 35%～50% (w t%),载体为γ-A l2O3,比表面为 150～300m2/g,孔容为 0.2～0.4m l/g;加氢后反应产物经减压蒸馏回收济剂后,即得氢化 C5/C9共聚石油树脂。根据本发明所得到的氢化 C5/C9共聚石油树脂,色浅、味低、软化点较高、溴值低且耐老化,其色度小于 3#,软化点在 85℃以上,溴价和热稳定性指标等均有显著提高。

专利:一种紫外光稳定剂的制备方法

专利申请号:CN 200610022132.X

公开号:CN l955218

申请日:2006.10.27

公开日:2007.05.02

申请人:四川大学

一种紫外光稳定剂的制备方法,其特点是将经偶联剂表面改性的纳米 TiO2如粒子 1～20重量份和浓度为 0.5～3w t%的乳化剂溶液 40～60重量份搅拌均匀后,在超声波 (频率:19～21KHz,功率:50～250W)分散 3～10分钟,然后将混合液加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中氮气保护,于温度 50～80℃时加入浓度为 0.5～3w t%的引发剂浒液 5～10重量份,连续滴加丙烯酸酯类单体 10～54重量份,单体滴加完后反应 1～2小时,降温出料,过滤,经干燥获得紫外光稳定剂—聚丙烯酸酯/纳米 TiO2复合粒子。将该紫外光稳定剂与高分子材料共混,经紫外光加速老化作用,测试结果表明,提高该高分子材料的耐紫外光稳定性能,同时也提高力学性能。

(以上专利信息由浙江杭州王元荪作者提供)

热塑性聚烯烃弹性体在汽车中的应用

热塑性聚烯烃类弹性体 (TPO/TPV)指二元乙丙橡胶 (EPM)或是三元乙丙橡胶 (EPDM)与聚烯烃树脂共混,勿需硫化即可成型加工的一类热塑性弹性体高分子合成材料。按加工工艺,热塑性聚烯烃弹性体可分为三类:机械掺混合型 (TPO)、反应器合成型 (TPO)和热塑性硫化型 (TPV),由于具有良好的机械性能和耐候性,近年以来热塑性聚烯烃类弹性体在汽车工业领域中得到了广泛的应用。

目前,世界 TPO/TPV的年产量在 100万 t左右,产地主要集中在美国、日本、西欧等发达国家和地区。全球 TPO/TPV年消费量均为 100万 t左右,其中美国、日本和西欧占 80%左右。上述三个国家和地区 TPO/TPV在汽车零部件中的消费构成为 68.2%。

我国 TPO/TPV开发应用较晚,随着国内引进轿车生产线越来越多以及汽车配件国产化率的不断提高,对汽车配件用 TPO/TPV的市场需求量日趋增加。近年来国内相继开发成功机械掺混法生产TPO工艺技术,建成了 10多套千吨级的中试装置,并已将开发全动态硫化法生产 TPV项目引入国家“863”计划。2004年山东道思集团采用北京化工大学技术建立了 300 t/a高性射的 TPV动态全硫化生产线,产品重量与国外公司相当。目前,道思集团公司 TPV产能已经扩至 5000 t/a,2010年还将建成 1万 t/a的 TPV生产线。我国现有 8～10家 TPV生产厂家,包括山东道思北化弹性材料有限公司、南京金陵奥普特高分子材料有限公司,四川晨光科新塑胶有限责任公司、张家港美特高分子材料有限公司、大连科盟新材料有限公司、三博高分子合金导波有限公司等,各生产企业产能在 200～3000 t/ a,总产能均为 1万 t/a。但是绝大多数国内 TPV产品的质量距离汽车行业的高品质要求尚有一定的差距,特别是在高流动性和高弹性的兼顾方面较差。

我国 TPO/TPV的年消费量 10万 t左右,其中TPO消费量 6.5～7.5万 t左右,TPV的消费量 2.0～3.0万 t。我国 TPO/TPV的消费构成为:汽车行业 62%,主要用作汽车的保险杆、挡泥板、仪表板等。可通过多种加工阶段,如挤出、共挤出、注塑等来满足不同制品的技术要求,目前得到广泛应用的主要是 EPDM/PP和NBP/PP两大类。随着汽车的高性能 (高速、安全、舒适、节能、环保)、长寿命及轻量化方面发展,汽车部件特别是汽车密封系统、发动机系统等采用 TPO/TPV取代传统的热固性硫化胶的趋势越来越快。

TPO/TPV在汽车密封系统中主要应用于挡风玻璃密封条、侧边反射镜的密封、遮阳篷密封材料等;在汽车发动机系统中的应用包括空气通风管、软管、防扩罩、防震座垫、轴承套等。还可以应用与刹车部件,尤其是动能化 TPO/TPV的开发进一步拓展了其在汽车系统的应用。目前,在轿车应用领域,EPDM/PP型 TPO/TPV正在以每年 16%的增长速度取代传统热固性硫化胶。

我国汽车产业正处在快速发展时期,2009年我国的汽车产量达到 1379.1万辆,销量达到了1364.5万辆,产销量位居全球第一。随着汽车产销量的进一步增长,我国的汽车领域 TPO/TPV的市场需求将进一步增加。

与此同时,全球汽车工业已修对整车可回收性提示了重求,并开始强制执行要用 TPO/TPV替代热固性橡胶材料的国际标准。欧盟议会和理事会2000年 9月颁布了 2000/53/EC报废汽车回收指令,现定到 2006年欧盟各成员国每辆报废汽车平均至少有 85% (质量分数)能够被再利用,其中材料回收率至少 80%;2015年这两项指标将分别提升至 95%和 85%。日本从 2005年 1月 1日起正式实施《汽车循环利用法》要求汽车制造厂商必须负责对报废汽车的氟里昂、气囊和汽车碎屑进行接收,再生利用和适当处理,美国环境保护总署负责制定汽车回收业的相关法律法规,目前美国95%的废旧汽车得到回收,每辆回收车上被再利用的零部件重量超过该车总质量的大约 75%。由此可见热塑性聚烯烃类弹性体应用前景广阔,随着国家大规模基础建设的逐渐展开,TPO的市场用量还会快速增加。预计到 2012年,国内市场对 TPO的需求量将达到 12万 t。

全塑料化汽车新时代的来临

塑料零部件在汽车上的应用可以有效减轻车辆重量,实现汽车的轻量化,从而节省燃油,是汽车实现节能减排的重要途径之一。在欧美国家,工程塑料的 30%～40%的消费都集中在汽车领域,而在我国工程塑料市场的消费比例中汽车用量仅占 11.82%

郎盛公司发明了塑料金属复合技术,该技术于1997年进入市场,目前已在 4000多万台汽车辆中使用。使用这种复合技术生产相关的零配件凭借其轻便、高强度的部件在汽车市场上已经牢牢地占据一席之地。

第一代复合技术将金属材料和强化塑料结合,最多可以减少全金属的构件达 30%的重量。目前郎盛正在创造新一代的复合技术,即利用有机塑料板取代金属板,有机塑料板实际上是一种玻璃纤维,用 PA 6聚酸胺来增强其结构,可以替代铝、钢混合构件。第二代复合技术与第一代复合技术的区别在于,前者制造的零部件的强度、钢度更高,密度更低,因此重量更轻,在第一代减少 30%汽车重量的基础上还可以让重量再减少 20%,同时改善汽车的机械性能,便之拥有卓越的抗撞击性能,更高的强度,更低的维修费用。

目前朗盛与奥迪正在共同开发第二代塑料金属复合技术,2010年在销售的所有新款奥迪A 8前端的下横梁将采用朗盛的该项新技术。有机塑料板将首次与铝板共同用于奥迪 A 8的复合前端。通过加入 30%的玻璃纤维来进行加固的Durethan BKV 30 EF聚酸胺 6拥有良好的流动性,因此被用于复合前端的注塑工艺,与同级的标准聚酸胺 6相比,加入玻璃纤维的Durethan BKV 30 EF聚酸胺 6的注塑压力最多可以减少 40%,这就意味模具的磨损更小,因而维护成本也就更低,取得的效益更好, SAB IC公司向市场推出了用 STAMX长玻璃纤维增强聚丙烯生产的重 3 kg的前端模块可以替代重达 7 kg的金属前端,同时具备良好的强度和稳定性。

随着塑料新材料的不断开发,塑料在汽车领域的应用主要表现在纳米复合材料,可喷涂和免喷涂塑料、塑料镜片和塑料玻璃、纤维增强热塑性塑料、生物塑料等领域的应用。

纳米复合型材料是今后汽车内饰材料的主要发展方向;可喷涂塑料和免喷涂塑料的应用可消除汽车车辆非金属件和金属件的色着问题,在国外轿车车辆板的生产中已开始使用;有公司用特殊聚碳酸酯制作前大灯镜片,涂有防刮伤涂层,比玻璃镜片有突出优势。美国绝大部分客车采用丙烯酸树脂代替窗玻璃,达到了安全和节能的效果;长纤维增强热塑性塑料 (LFRT)是黏型轻质高强度工程结构材料,在汽车上的应用发展很快。

在生物塑料开发领域,已有不少公司领先涉足开发。例如丰田汽车表示,在 2015年之前将把汽车使用的聚丙烯等塑料的 20% (质量比)更换为生物塑料,首先将更换汽车内部的内装饰件,帝斯曼公司近日专门推出了两种生物基高性能材料; Palap reg ECO P 55-01树脂和 EcoPaxx。Palap reg ECO P 55-01是一种用于汽车车辆零件及汽车外部面板的生物基树脂,该种材料由 55%的可再生原料组成,EcoPaxx含 70%的可再生材料,具有熔点高 (250℃)、及湿性低和耐化学优异等特殊优点。

塑料在汽车上已得到广泛的应用,正由非结构件向结构件、功能件的方向发展。在未来的几年中,塑料在汽车上的应用从部分替代金属向大部或全部替代发展,从而进一步实现的全塑料化,未来预计开发并使用全塑汽车已不是梦想,塑料化的汽车时代即将到来。

(以上信息由江镇海提供)

藻类基生物塑料是快速增长的市场

粮食作物通常被用作生产塑料的原材料,但现在,研究人员正在将未来的原料来源到海上去寻找。当“塑料”和“海洋”可以同日而语时,它往往可成为污染问题的解决亮点。

海藻是现在研究最有希望的领域。它已经广泛地用作为生产生物燃料的原材料,但是,它正在日益增多地拓展用于生产塑料。总部设在美国的 Cerep last公司 ,已经从淀粉来制取塑料,预计 2010年底开始生产藻类基聚合物。

Cerep last公司首席执行官弗雷德里-克希尔(Frederic Scheer)表示,塑料行业是 20世纪成功的故事,但是,它建立在单一的原料:石油基础之上。为了使生物聚合物取得成功,需要依赖于一种以上的原料。

发展生物聚合物的论点是,它们应使用可持续的资源作为原材料,而不是使用石化产品。现在已有一定数量的产品面世:来自美国集团 Nature-W orks的 Ingeo产品是该公司聚乳酸 (PLA)的商品名称,它是从谷物提炼出来的聚合物;M aterB i是意大利研究团队 Novamont开发的淀粉制成的聚合物;美国化工巨头杜邦公司生产的尼龙部分来自于蓖麻籽油。还值得一提的是最早的、业已商业化生产的聚合物之一 Cellophane,即由纤维素制取。

Cerep last公司首席执行官弗雷德里克-希尔表示,到 2020年,生物塑料行业的市场价值可望达约 200亿美元 (160亿欧元)。为了实现这一目标,我们必须不遗余力地努力。而我们并不想推高淀粉价格,也不想推高食品价格。

Cerep last公司已经开始寻找替代原料:2009年,推出了基于生物质、木屑和亚麻的生物聚合物等级。但是它相信,藻类最终可望成为比淀粉更重要的原料。希尔表示,在 5年内,农业原料可望只占 Cerep last公司业务的 30%,另外的 30%～40%可能是藻类,“其他”来源将占高达 30%。

Cerep last公司从一些公司取得原材料,正在创建“从海藻制油”业务,公司表示,它与淀粉很相似,可使用同类设备来处理它,虽然配置有所不同。

它与淀粉基产品有很少几点不同之处,淀粉基产品为白色,而海藻基产品为深绿色。海藻也具有明显的气味。Cerep last公司的工厂通常像面包店,而不像塑料工厂,采用海藻,气味更接近鱼类加工厂。

Cerep last公司预计将有两个藻类基等级产品于2010年底推出:一种可用于注塑,另一种可用于热成型。其藻类基树脂将按其淀粉基混配树脂相同的生产线来设计。这些产品,不属于可生物降解,但却是部分来自可持续的资源。例如,其生物聚丙烯 (Biopropylene)同样可从石油和淀粉衍生而来,这种生物聚丙烯 (Biopropylene)生产的聚合物具有与传统的聚丙烯 (PP)“类似的物理特性”。

从展望来看,也许三年时间内,Cerep last公司就可望从藻类完全生产出这类树脂。

Cerep last公司认为,生物塑料的潜在市场,其中越来越重要的可望通过藻类来制取,这一市场将达到 450亿磅 (约 2000万吨),这是可望用可持续衍生的替代方案生产的常规塑料数量。

目前大多数,如果不是全部,生物塑料来自于“地面” (或土地种植)的作物。但比较而言,藻类可望提供关键的效益。谷物需要 100天才能成熟,但藻类成长与收获,为一个星期。藻类也具有较高的产率。在适当的条件下,一年内可望收获50次,这是真正的可持续发展之举。

同时,藻类不是一种可替代的粮食作物:谷物可食用,而藻类不能食用。虽然有些藻类作物可直接来自大海,但大部分可在开放式池塘系统中“商业化”生长。

藻类基塑料已非常迅速地出现而进入市场,虽然市场还很小,但由于其可再生性,而具有大的发展机遇。

位于美国佛罗里达州的 Algeno l公司已开发出基于藻类的生物燃料工厂,并与众多公司合作,包括陶氏化学公司,该公司将在得克萨斯州自由港(Freeport)建设中型规模生物炼油厂。Algenol公司已设计出将藻类转化成乙醇的方法,称之为直接制乙醇 (Direct to Ethanol)法,乙醇然后用作原材料来制取塑料。可持续来源的乙醇已被用于制造塑料:巴西石化公司 Braskem已经从甘蔗制取乙醇,然而将它转化成聚乙烯 (PE)和聚丙烯 (PP)。

另外,全球微藻研究领先者 Soley生物技术研究院 (Soley Biotechnology Institute)自 2000年起,已从螺旋藻生产出生物塑料。螺旋藻是藻类的一种类型。该研究院从螺旋藻微藻提取某些有用材料,产生的大量糟粕作为副产品。通过新开发的方法,该研究院已生产出生物降解塑料与糟粕。

聚乳酸发展具有大规模产业化优势

生物降解技术发展至今已历经 30年,但生物降解材料生产和应用量占塑料总量的比例仍然很低。聚乳酸 (PLA)作为目前产业化最成熟、产量最大、应用最广泛、价格最低的生物基塑料,是未来最有希望撼动石油基塑料传统地位的降解材料,将成为生物基塑料的主力军。目前 PLA塑料袋、餐具、高尔夫球钉等产品已经在市场上流通,进入千家万户。

PLA材料有许多优点,在生物基材料中是最有望在近期形成大规模商业化生产的一类材料。作为唯一透明的生物基材料,PLA凭借良好的性能可在多个领域替代传统塑料,而且废弃后可堆肥或填埋,100%生物降解成 CO2和水。

乳酸在代谢途径中占有最佳战略位置。微生物生产乳酸的理论产率可以达到 100%,因此聚乳酸相比其他生物材料具有明显的成本优势。据了解,至 2010年 5月的 PLA售价约为2万元/吨,比巴斯夫脂肪族-芳族共聚酯产品 Ecoflex和 PHA等其他生物塑料便宜一半以上。

2010年国内外均将有多个千吨级聚乳酸厂运行,PLA产业化进程将提速。据了解,目前除 NatureW o rks已经有年产 14万吨商业规模 PLA之外,帝人、三井、Synbra、Futerro等多个公司已建成或在建年产千吨级的中试装置。在国内,浙江海正年产 5000吨聚乳酸中试厂已经运行,已计划建万吨级装置。另外,易生光华、南通九鼎、长江化纤等公司已经进入 PLA中试生产阶段。据估计,到2020年,全球 PLA市场规模可能将达到上千万吨,我国可能达到 300万～500万吨。PLA在生物基材料中将继续保持领先规模。

我国 PLA产业具有资源优势。在众多企业的参与下,目前 PLA产业化进展顺利,但是 PLA售价仍比石油基塑料高,要大力推广 PLA,必须降低价格,才能提高 PLA产品的竞争力。PLA具有抗热性差、耐冲击性低、阻气性低等性能弱点,限制了推广应用,目前主要用于低端食品包装。

要提高产品性能,就要强化产品力学性能、可塑性,改性提高韧性。目前,我国在本体聚合、丙交酯裂解制备及提纯方面的工艺和装备水平都有了很大提高,创新成果不断涌现,技术水平已超越日本、德国,仅次于美国。长春应化所在 PLA聚合研究中,已经开发出具有自主知识产权的结晶成核剂,能加快结晶速度,有效提高了产品的耐热性能,使其耐温上限高达 100℃。在 PLA应用上,目前主要研究重点是通过对树脂共混改性强化其力学性能,与其他材料共混提高其耐温、增韧、吹塑成膜等性能,如加入聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)、Ecoflex、纤维素、木质素、蒙脱土、滑石粉、羟基磷灰石等。聚乳酸还可以与聚乙二醇共聚,用作药物的缓释载体和组织工程细胞培养支架,显示出在制药工程和组织工程应用的良好前景。

在降低生产成本方面,提高收率、减少能耗和提高产量是降低成本的关键因素。一方面,要提高PLA纯度和相对分子质量,筛选和优化催化剂,如长春应化所开发出了具有自主知识产权的无毒苯甲酸亚锡催化剂,表现出良好的反应活性和稳定性;另一方面,要提高 PLA生产规模,开发现有设备的生产潜力,控制生产成本,完善工艺,减少能耗。

在重视 PLA基础研究的同时,必须加强 PLA的商业推广,拓展聚乳酸的应用范围。我国应重点加强 PLA产业链下游的改性、应用、认证、销售及知识产权保护等研究,发展共混改性技术,改进加工工艺,建立产销链,进军高附加值的电子产品包装,以高品质产品出口打开国外市场。

从国内外 PLA产业发展来看,随着生产成本的下降和性能的提高,PLA的市场需求量激增。在市场导向作用下,PLA应用范围逐步扩大,应用领域已经渗透到食品包装、医用材料、通用塑料、人造纤维等多个领域,并有不断扩大的趋势。PLA未来的研究领域主要集中在提高发酵产率、降低 L-乳酸成本,提高乳酸聚合的生产效率,开展 PLA的多品种和应用研究,用木薯等非粮农作物以及农业废弃物生产乳酸来制备 PLA等。

目前欧美很多国家对于可降解塑料的使用已有明确的规定,而国内使用环保材料的立法则相对滞后,PLA产业缺乏必要的引导。国家应出台相应的法律法规,对生物基材料的生产企业给予支持,加强在汽车、家电等领域的推广应用,为 PLA材料全面进入市场创造条件。

聚羟基脂肪酸酯生物基可降解塑料前景可期

目前在生物基材料中,发展最快的是生物基塑料。这种极具发展潜力的材料可望在许多应用领域替代传统聚合物。

在 2010年的达沃斯世界经济论坛的技术先锋奖中,美国 M etabo lix开发的聚羟基脂肪酸酯(PHA)生物基可降解塑料成为代表全球最具创新力的技术。让 PHA生物基材料在不久的将来变得像普通塑料一样“平易近人”,不只是产业界的希望,也成为全球经济界的期盼。

综合性能不及传统石油基塑料是人们对生物基塑料的普遍印象,也是除价格因素外推广生物基塑料的拦路虎。但随着技术的进步,PHA产品性能目前已经接近通用塑料,获得了欧洲一些厂商的认可,信用卡生产商等对第四代 PHA产品表现出了浓厚的兴趣。

据介绍,PHA是聚羟基脂肪酸酯类材料的总称,目前产业化品种已有四代。第一代产品的典型代表为均聚物 PHB(聚 3-羟基丁酸酯)。该材料脆性大,很难大规模应用。为了改善加工性能,人们又研发了第二代产品 PHBV (聚 3-羟基丁酸酯/3-羟基戊酸酯共聚物)、第三代产品 PHBHHx(3-羟基丁酸酯/3-羟基己酸酯共聚物)以及第四代产品P34HB (聚 3-羟基丁酸酯/4-羟基丁酸酯共聚物)。

深圳市意可曼生物科技有限公司 2009年在全球率先实现第四代 PHA的产业化。P34HB克服了之前产品可选单体少、成本高、难以产业化的难题,具有成本低、发酵效率高、综合性能优异、应用范围广、可在传统塑料加工机械上加工成型等优点。第四代产品 P34HB的综合性能已经接近聚乙烯、聚丙烯等通用塑料,而且还可以通过调整单体比例,来调节 P34HB性能,满足不同应用领域对塑性和弹性的需要。该公司表示,P34HB不仅性能与石油基塑料接近,成本也与石油基塑料相接近。

PHA以可再生生物质为原料,由微生物直接合成,可生物降解,它已经与 PLA (聚乳酸)并列为完全生物降解材料的最热门研究课题。

与大家熟知的 PLA等生物基材料相比,PHA的显著优点是能通过结构调节使最终产品适用于不同的应用领域,而支撑这种优点的就是其单体的多样性。

国内外研究证明,生物合成 PHA新材料的潜力几乎是无限的。据介绍,在 2000年时人们就已发现了超过 150种的 PHA单体。单体结构变化以及共聚物中不同单体比例的不同,给 PHA结构变化带来了无限可能。结构的多元化,又带来了性能的多样化。

PHA可以坚硬如硬塑料,也可以柔软如弹性体,可以制成吹膜级、压片级、吹瓶级、发泡级以及弹性体级的产品。通过调整单体配比,PHA产品性能可以横跨纤维、塑料、橡胶、热熔胶等不同范畴,加上 PHA兼具良好的生物相容性,其应用领域已不局限在单一的塑料制品,还可以在农药缓释剂、高性能生化滤膜、医药缓释长效药物载体以及骨钉、手术缝合线、人体整形填充材料方面大显身手。

据介绍,国内外已建、在建或拟建的 PHA项目主要有德国慕尼黑 B iom ers公司 1000吨/年和江苏南天集团 10吨/年的第一代 PHB项目,英国 IC I (Zeneca)公司 350吨 /年、宁波天安生物材料公司2000吨/年的第二代 PHBV项目,美国 P&G公司5000吨/年的第三代 PHBHHx项目,以及美国ADM公司 5万吨/年、天津国韵生物科技公司 1万吨/年、深圳意可曼生物科技有限公司 5000吨/年的第四代 P34HB项目。日本三菱瓦斯化学公司、日本卡奈卡公司、美国Metabolix公司、巴西 PHB Industrial S/A公司、英国 Biocycle公司、德国 Biomer公司和荷兰Agrotechnology&Food Tnnovations公司等也在研发生产相关产品。其中,2009年 7月底投产的意可曼 5000吨/年 P34HB项目是全球首个第四代 PHA产品产业化项目,是 PHA材料产业化的重大突破。

在几个五年计划和“863”计划支持下,我国生物基材料取得了长足发展。其中,PHA年总产能超过 1.5万吨,提供了国际市场上所有 PHA类型,使我国 PHA产业化种类和产量都处于国际领先地位。

(以上信息由钱伯章提供)

扬子公司非茂金属聚乙烯催化剂工业化研究通过验收

8月 19日,中国石化公司科技开发部组织有关专家对 “十一五”国家科技支撑项目 “SST非茂金属聚乙烯催化剂工业化研究”课题进行了验收。

“SST非茂金属聚乙烯催化剂工业化研究”课题是由扬子石化公司和中国科学院上海有机化学研究所共同研发的项目。扬子石化公司李传峰博士汇报了该项目进展情况及已取得的成效。验收专家组认为,该课题研究和筛选出具有工业化应用前景的非茂金属配合物 STS,优化了配合物合成路线;研究和优化了 SST非茂金属聚乙烯催化剂制备工艺和技术,建成了 2 t/a负载型催化剂中试装置 (SPC装置);催化剂淤浆聚合小试评价结果表明,催化剂放大制备工艺可行,催化剂综合性能达到国际同类催化剂水平。同时,SST催化剂在乙烯淤浆聚合工业装置上的应用试验结果表明,聚合过程平稳,易于操控。开发的交联聚乙烯专用树脂 (PEX)和超高分子量聚乙烯专用树脂 (UHMW PE)性能上具有独特性,受到用户欢迎。验收专家组建议继续深入开展催化剂工业应用研究,并一致同意该课题通过验收。

扬子公司研发成功我国首创锂电池隔膜专用料

8月上旬,扬子石化公司自主研发的锂电池隔膜用聚丙烯专用料 PPH-F02-H成功实现了工业化生产。经检测,专用料各项指标均达到设计要求,完全符合质量标准,不仅填补了国内空白,而且打破了进口产品垄断技术和市场的格局,产品附加值高,具有极佳的市场前景。

锂电池是 20世纪 90年代开发成功的新型绿色二次电池,我国是是第二大锂电池生产和出口国,锂电产品已经占到全球 40%的市场份额。隔膜是锂电池关键的内层组件之一,国内锂电池隔膜厂家所采用基体材料基本上进口。

扬子石化公司研究院的科研人员看准市场前景,深入调研生产厂家对原料的要求,及时开展了锂电池隔膜原料研究工作。通过对现有原料的分析,结合厂家成型和产品应用实际情况,对锂电池隔膜专用料的开发进行了可行性分析,明确了专用料的结构和性能指标。扬子石化公司研究院与塑料厂紧密合作,制定产品工业化方案,在扬子石化公司聚丙烯生产装置上开发生产锂电池隔膜用聚丙烯专用料。8月上旬,经过装置工艺调试,顺利生产出了第一批合格聚丙烯专用料产品。

MAHLE公司开发成功吹塑聚乙烯通风管

据 High Perform Plast,2010,(5):5报导,德国MAHLE公司使用 Dupont公司的 Hytrel HTR 4275聚乙烯开发出一种吹塑双组件发动机通风管。据Dupont公司称,相比以前用玻璃纤维增强聚酰胺和弹性体生产的模型,使用 Hytrel HTR 4275聚乙烯能使生产的能风管更具有成本优势。

这种双组件发动机通风管用于连接德国宝马公司的 3L6缺双涡轮发动机的中间冷却器和节气门。双组件发动机通风管由两个长度分别为 300mm和400mm的 Hytrel部件组成。

与以前的生产工艺相比,由于将部件减少至两种基本组件,生产和装配所需时间大大缩短。另外,采用吹塑工艺使得该产品能够在一体化的特殊连接 (如那些需要共鸣器、传感器和气体排放的连接)应用中更加灵活。

HytrelHTR 4275是一种用于吹塑的改性牌号,具有增强的粘性,邵氏硬度为 55,相对高的刚度(低于 23℃时为 170M pa、23～100℃时为 60M pa),在高温下有良好的机械性能,在较宽温度范围内具有高弹性。

三菱塑料公司拟在苏州建 PET光学薄膜装置

日本三菱塑料公司目前决定投资 2.87亿美元在江苏省苏州市建设两条聚对苯二甲酸乙二醇(PET)光学薄膜生产线。到 2015年形成 4.5万 t/ a PET光学薄膜生产能力,该产品主要用于生产LCD背光装置的 200μm PET光学薄膜。其中,世界上最大的 2万 t/a第一条生产线将于 2013年 4月建成投产,第二条生产线预计在 2015年建成投产,原料由日本和印泥生产商供应。

三菱塑料公司是世界上最大的 PET薄膜生产商,目前拥有全球 40%的市场份额,其生产基地分布在日本、印泥、德国和美国。在 LCD用 PET光学薄膜领域,其市场份额接近 30%,在日本Santo设有生产厂。由于中国平板电视消费量快速增长,三菱塑料公司决定在中国新建生产基地,就近满足中国市场需求。

埃克森美孚化工公司推出OPP膜新产品

针对欧盟薄膜生产过程中可挥发有机物排放的要求,埃克森美孚化工公司推出了用于压敏标签领域两种新牌号 Label-Lytel拉伸聚丙烯 (OPP)薄膜。

两种新产品 Label-Lyte 50LL539 OPP和 Label-Lytel60LH 538OPP均为双面涂布的多层共挤双向拉伸聚丙烯 (BOPP)标签面材,用于集耐用性和美观性于一体的压敏标签。Label-Lyte 50LL539是透明膜,而Label-Lytel60LH 538是芯层富含微孔的白膜。这些新产品薄膜经特殊设计在放卷操作时几乎不产生静电,可帮助覆膜商和标签印刷商实现更高的生产效率、减少废料和降低设备的调整频率,从而缩短停车时间。新品薄膜具有优异的着墨性、高品质设计的能力以及对油墨和印刷技术的灵活适用性,且印刷表面涂层具有增强性的油墨附着力和印刷效果,适用于水性或溶剂性的柔印及凹印印刷。

Label-Lyte 50LL539的高透明性使其适合作为水晶标签,用于饮料、保健和美容产品等高端领域。在美国市场,该产品还可用于与大多数食品直接接触的用途,例如用于水果和蔬菜的标签。

9月 28日,巴陵石化公司举行仪式,5万 t/a特种环氧树脂及其配套扩建工程开工建设。该项目总投资 6.44亿元,采用中国石化公司具有自主知识产权的特种环氧树脂生产技术,是目前国内在建的规模最大的特种环氧树脂项目。

5万 t/a特种环氧树脂项目包括 1万 t/a邻甲酚醛环氧树脂、4万 t/a固体环氧树脂、3万 t/a液体环氧树脂 (液体环氧树脂为固体环氧树脂原料)

巴陵公司建 5万 t/a特种环氧树脂

等装置,并配套建设废水处理等辅助设施。项目建成投产后,巴陵石化公司环氧树脂商品总量超过10万 t/a,销售收入突破 21亿元。

“十二五”期间,巴陵石化公司二期工程将再建设一套 5万 t/a特种环氧树脂生产装置,届时,巴陵石化公司环氧树脂总产能将达到 20万 t/a以上,特种环氧树脂产品产量在 10万 t/a以上。

(以上信息由郑来宁提供)