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信息与动态

2016-09-23以上信息由钱伯章作者提供

合成材料老化与应用 2016年4期
关键词:凝胶产品

(以上信息由钱伯章作者提供)

(以上信息由郑宁来作者提供)



信息与动态

世界高吸水性树脂市场分析

高吸水性树脂(SAP)是一种高分子材料,有着奇异的吸水性能和保水能力,吸水可达自身重量的数百倍甚至上千倍,并可在数秒内形成凝胶,且保水性强,在受热、加压条件下也不易失水,对光、热、酸碱的稳定性好,具有良好生物降解性能,同时又具备高分子材料的优点。可广泛用于干燥剂、脱氧保鲜剂、制热制冷设备、吸水膨胀橡胶、电缆阻水带、卫生巾、纸尿裤、混凝土外加剂,农林抗旱保水、防沙治水等方面。

(一)市场供应现状及预测

SAP作为快速消费品的原料,近几年生产保持高速增长,世界产能从2012年的240.8万t/年增长至2014年的311.7万t/年,国外知名的SAP生产企业不断有新装置投产。SAP生产高度集中,由几家生产商控制,赢创德固赛、日本触媒、巴斯夫、日本住友化学、三大雅这几大公司占据了世界产能的70.8%。2014年世界主要SAP生产企业见表1。

表1 2014年世界主要SAP生产企业 单位:万t/年

续表1

公司名称装置所在地产能巴斯夫美国Freeport,TX21.5泰国Rayong2德国Mannheim2.5比利时Antwerpen21中国江苏6小计53日本住友精化日本Himeji,Hyogo16.4新加坡PulauSakra6.2法国CarlingSaint-Avold4.7小计27.3三大雅日本Himeji,Hyogo11日本Ogaki2中国江苏14小计27宜兴丹森科技中国江苏26LG化学韩国lishui7韩国Naju11小计18台塑台湾LinyuanCity4中国浙江4.5小计8.5其他38.4合计311.7

为了应对世界卫生用品市场的增长,未来几年将迎来新一批SAP的新建扩建热潮,生产投资向中国、东南亚和拉丁美洲等新兴市场转移。与此同时,全球SAP巨头正在加快新兴市场的产能扩张,市场供应过剩局面正在出现。

世界最大的SAP生产商德国赢创德固赛公司2014年底产能达到57万t/年。德国赢创德固赛公司在沙特的朱拜勒(Al-Jubail)新建一套8万t/年的SAP装置,已于2013年9月投产。这是中东地区首套SAP装置。

2014年10月,日本触媒宣布计划扩大其日本姬路市基地的SAP产能5万t/年,产能增至37万t/年,预计该项目在2016年6月完工。2015年5月日本触媒确认将投资3.5亿欧元扩大其比利时Zwijndrecht生产基地的SAP生产能力,该基地的SAP能力将增加10万t/年,增至16万t/年,预计该项目在2017年10月建成,2018年5月开始商业化生产。

巴斯夫与巴西Braskem公司合作,在巴西卡马萨里新建一套6万t/年SAP装置,已于 2015年6月投产。巴斯夫是目前唯一进军南美市场的SAP供应商。按照巴斯夫公司2014年11月公布的计划,未来2~3年巴斯夫将投资5亿欧元对现有装置进行改造,在全球范围采用下一代液滴聚合技术生产SAP。欧洲生产装置将首先进行改造,亚洲和美洲紧随其后。欧洲首套采用下一代技术的SAP装置计划2016年底投产。新技术推出后将进一步巩固巴斯夫在SAP领域的技术和市场领先优势。

2015年4月日本住友精化公司在日本姬路市投产了一套4万t/年SAP装置。同时该公司还计划2016年在韩国丽水建设一个新的SAP装置,预计产能5.9万t/年。

2015年8月LG化学位于韩国丽水的丙烯酸和高吸水树脂(SAP)工厂扩建工程竣工投产,同时配套新建一套8万t/年SAP装置。

2016年三洋化成株式会社(在中国的工厂为三大雅)将在马来西亚新建一套SAP装置,计划产能8万t/年,预计在2018年投产。

如果以上装置均能顺利投产,2015~2018年国外将新增SAP产能46.9万t/年,加上中国拟建产能49.5万t/年,预计2018年世界SAP生产能力将达到408.1万t/年。国外SAP的新建、扩建生产能力见表2。

表2 国外SAP的新建、扩建生产能力,万t/年

(二)世界需求状况分析及预测

SAP作为一种有特殊功能的高分子材料已有30多年的发展历史,由于该材料具有高倍数吸水的特性,在生产生活中的许多领域得到了广泛的应用。近年来,随着卫生用品需求增长,SAP已成为人们日常生活不可或缺产品的原料,人口老龄化时代的到来为SAP打开了更加广阔的市场。欧洲、美国和日本等是SAP的成熟市场,对世界SAP的发展起到了支撑作用,而亚太、中东和拉丁美洲则正在成为新兴的SAP市场,这也成为SAP主要生产商转移向这些地区投资的主要原因。未来中国、东南亚和拉丁美洲等国家和地区SAP的发展将成为全球SAP增长的主要推动力。

2014年世界SAP消费量208万t,消费主要集中在北美、亚洲、西欧等地区。北美是全球最大的消费市场,占全球消费总量的28%;中国取代欧洲成为全球第二大SAP市场。预计2014~2018年全球SAP消费量将以年均4.8%速度增长,2018年全球SAP需求量将达到251万t。到2018年包括中国在内的亚太市场将成为全球最大的消费市场,占全球SAP消费总量的30%。

目前,卫生用品已经成为SAP市场的拉动力量。2014年SAP消费量的94%用于卫生用品领域(其中70%用于婴儿纸尿裤,17%用于成人失禁垫,7%用于妇女卫生巾),6%用于其他领域(其中4%用于工业,2%用于农业)。目前,婴儿纸尿裤一直是SAP最大的全球市场,但随着全球人口步入老年化带来的成人失禁市场的潜在规模以及成人失禁用品的产品尺寸所需要的SAP数量是婴儿纸尿裤的两倍还要多。因此,未来成人失禁用品将刺激SAP需求的迅速发展,也许未来某一天成人失禁市场将有可能超过婴儿纸尿裤市场。

通过上述分析得知:2018年全球SAP产能将达到408.1万t/年,届时SAP需求量为251万t,全球SAP市场供应过剩局面正在显现。

JSR、宇部兴产和三菱丽阳将合并ABS业务

JSR公司、宇部兴产公司和三菱丽阳公司于2016年5月9日宣布,三方已达成基本协议,开始谈判将各自的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)制造子公司进行合并。此次合并涉及JSR的全资子公司Techno聚合物公司,及宇部兴产和三菱丽阳同等持股的UMG ABS公司。根据JSR协议的条款,宇部兴产和三菱丽阳已同意进行谈判,并在2016年10月31日实施Techno聚合物公司和UMG ABS公司之间的合并和股东协议。

.JSR和宇部兴产表示,所提出的合资公司将拥有40万t/年ABS的铭牌能力,将成为日本仅次于东丽工业公司的第二大ABS生产商,东丽工业公司拥有能力为42.2万t/年。电气化学工业公司是日本另一家ABS生产商。JSR在其四日市拥有25万t/年能力,而UMG ABS公司在大竹和宇部市拥有两套装置,总能力为15万t/年。

咎于越来越严峻的经营环境,合并的主要目的是为了使ABS树脂业务优化运营,提高生产效率和成本竞争力,以确保在日本的产品稳定供应,和扩大在全球市场的销售。

扬子石化成功开发长玻纤增强聚丙烯专用料

扬子石化于2016年5月24日生产的新型汽车专用料——长玻纤增强聚丙烯专用料,经“金发”等4家高端用户试用,成为国内首家该类产品内在品质达到国外进口料水平的新型汽车专用料,为汽车轻量化提供了高品质原材料支持。

长玻纤增强聚丙烯是利用长玻纤聚丙烯基础料,在某种条件下与长玻璃纤维形成的复合产品,该产品具有较高的刚性、抗冲强度、抗蠕变性和尺寸稳定性,易于加工成任何复杂的模块制品,并且相对于合金材料质地更轻。被广泛应用于汽车保险杠、仪表盘等汽车内外构件,可有效实现汽车轻量化,降低油耗。

长玻纤增强聚丙烯专用料是近年来被成功开发的新型汽车专用料,目前国内市场主要靠进口满足,以其与某些金属合金材料类似的性能和更加易于成型的特点,可以成功替代汽车金属合金材料,逐渐被市场所接受。

扬子石化研究院在调研国外同类产品基础上,组成博士带头的研发团队,从催化剂选择,到工艺条件探索,先后完成了小试、中试,并于2016年3月实现了首次工业装置放大生产。他们选择了“金发”等4家高端用户试用,经与进口产品对照,产品性能与进口料相当。目前项目团队正根据首批试生产产品用户使用情况和用户提出的新要求,进一步改善产品某些指标,提升产品性能,尽快形成批量生产能力,打破进口垄断,实现国产替代。试用厂家都有接受新产品的意向,构建更加安全稳定的产销协作关系。

三井化学扩大在印度、墨西哥和美国的PP混配物能力

三井化学公司与其Prime聚合物(日本)子公司于2016年5月26日宣布,他们将增加印度、墨西哥和美国的聚丙烯(PP)混配物的能力总计5万t/年,通过这一扩能后,该集团的PP混配物总生产能力将提高到105万t/年。三井化学持有Prime聚合物公司65%的股份,出光兴产持有35%的股份。该扩建将于2017年7月完成。

三井和Prime聚合物先进复合材料公司子公司与他们的先进复合材料墨西哥子公司的PP混配物能力将增加3万t/年至总能力44万t/年;三井Prime先进复合材料印度公司将增加1.5万t/年至总能力59万t/年,以满足汽车行业不断增长的需求。

三井化学美国公司持有先进复合材料公司59.8%的股份,Prime聚合物公司持有3%,三井物产公司持有27%,丸红美国公司持有10.2%。先进复合材料公司拥有先进复合材料墨西哥公司100%的股权。三井持有三井Prime先进复合材料印度公司70.96%的股份,Prime聚合物公司持有20%,其他公司持有9.04%。

三井集团目前在巴西、中国、欧洲、印度、日本、墨西哥、泰国和美国为汽车使用的PP混配物设有八套生产装置。

英力士公司将发泡聚苯乙烯业务出售给Synthos

英力士公司于2016年5月23日已经证实,它在原则上将出售英力士苯乙烯公司,该公司的可发性聚苯乙烯(EPS)业务,将以8000万欧元(9040万美元)出售给波兰Synthos公司。

英力士公司在欧洲的三个制造基地生产EPS,总能力超过30万t/年。这些生产基地包括法国Wingles和Ribécourt,和荷兰Breda。该业务拥有员工约250人,将会转移作为交易的一部分。Synthos公司在中欧的EPS能力超过20万t/年,在捷克和波兰拥有能力。此次交易将可能在2016年下半年受监管部门的批准后完成。

2011年,英力士公司将其聚苯乙烯业务的其余部分交付给Styrolution与巴斯夫50-50持股的合资企业。英力士在2014年以11亿欧元收购了巴斯夫在Styrolution中的股份,业务更名为英力士Styrolution公司。Styrolution也制造苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯,和苯乙烯特种产品。

(以上信息由钱伯章作者提供)

中昊晨光发明聚四氟乙烯制备新方法

日前,四川省人民政府在成都召开2015年度四川省专利奖颁奖大会,隆重表彰奖励荣获2015年度四川省专利奖的获奖单位。会上,中昊晨光化工研究院有限公司的发明专利项目“高光泽度聚四氟乙烯分散浓缩液的制备方法”获二等奖。

该发明专利提供了一种高光泽度聚四氟乙烯分散浓缩液的制备方法。其方法是在高压反应釜中加入去离子水、引发剂、分散剂、稳定剂以及聚合单体进行乳液聚合反应,得到改性聚四氟乙烯聚合液,经后处理浓缩得到聚四氟乙烯分散浓缩液。据悉,2015年度四川省共有41项专利项目获奖。其中,特等奖1项,一等奖4项,二等奖11项,三等奖25项。

抚顺石化开发聚丙烯新品

抚顺石化公司烯烃厂聚丙烯车间高附加值新产品C703L日前一次性投产成功。

该公司此次投产的抗冲共聚产品C703L属低熔指产品,其分子量较低,具有较好的耐冲击能力,可用于制作各种塑料板材、塑料桶等,市场前景广阔。经多次试产及生产过程优化,该产品工艺条件固化,生产技术成熟,产品质量稳定,获得华东、华北、华南销售公司以及用户认可,被中国石油集团化工板块定为2016年A类新产品。

抗冲共聚产品C703L与洗衣机专用料FC730L是抚顺石化两个A类新产品,C703L的成功量产进一步丰富了该公司聚丙烯新产品系列,逐步形成了系列化、差异化的产品链,提高了企业的市场竞争力。

帝斯曼与Nexeo共推新3D打印线材

日前,知名化工企业荷兰皇家帝斯曼集团(RoyalDSM)宣布与领先的全球化工、塑料产品经销商Nexeo Solutions强强联手,将为基于熔融沉积成型(FDM)技术的3D打印机用户带来全新的高价值、高性能的全新3D打印线材。

帝斯曼已经开发出了两种特制的线材产品——Arnitel® ID和Novamid® ID,与目前市场上常见的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) 和聚乳酸(PLA) 树脂相比,这两种线材具有独特的材料性能。

Arnitel®ID是一种高弹性热塑性聚酯,可广泛应用于电子、体育和其他高端应用。与其他柔性聚合物相比,这种线材具有非常优异的抗紫外线特性和耐化学性,而且韧性也很好,其断裂伸长率可达400%。除此之外,Arnitel®ID没有屈曲,并可支持更高的3D打印速度。而且与市场上现有的ABS、PLA、TPU线材相比,它还具有无与伦比的层间粘合力。

Novamid®ID则是一种优质的聚酰胺,最初是为了满足汽车和电子等行业的高服务级别要求而开发的专业产品。Novamid ID具有非常高的韧性和强度,能够承受恶劣环境和高达150℃的温度。与其他3D打印材料相比,它提供了更好的层间粘合力、强度和韧性。而且该聚合物的高结晶度使其可以实现具有伸出结构的设计。

目前,这两种3D打印线材都有1.75mm和2.85mm线径可供选择。其中Arnitel®ID的挤出温度为240℃左右,而Novamid®ID的挤出温度要求则为260℃~270℃。

天大制备“自保湿膜”

天津大学“国家外专千人计划”入选者、内燃机燃烧学国家重点实验室迈克尔盖佛(Michael D. Guiver音译)教授与韩国汉阳大学李永墨(Young Moo Lee音译)教授合作成功制备出高温低湿条件下具有高离子电导率的自保湿碳氢聚合物离子交换膜,突破了限制膜性能的科学瓶颈,为燃料电池装置带来了福音。相关成果已于4月28日在国际顶级学术期刊《自然》(《Nature》)上在线发表。

这项研究成果是从仙人掌植物气孔在白天和高温干燥环境中关闭从而保持内部水分的自然现象中获得灵感的。他们围绕离子交换膜在高温低湿状态下由于膜失水而导致的离子电导率大幅降低的科学难题,从纳米级可调节裂缝疏水涂层进行膜表面改性的基本理论出发,通过在膜表面喷涂具有疏水性的纳米级涂层,利用膜本身在吸水后的膨胀和失水后的收缩特性实现高保水能力。高湿度时,膜膨胀将疏水涂层撑开,形成较宽的纳米级裂缝,从而保证水和离子的传输通道畅通,此时涂层为开放涂层,水和离子可同时在膜内部及纳米裂缝中间自由传输;低湿度时,膜收缩将疏水涂层裂缝闭合,起到将膜内部的水封闭的作用,此时涂层为封闭涂层,纳米级裂缝充当了阻止膜内部的水分进一步蒸发流失的“纳米级阀门”角色。实验证明,这种先进的设计显著提高了离子交换膜在高温低湿环境中的离子传输能力。这种方法可应用于任何离子交换膜的表面改性,为应用在各种领域的高性能膜材料的进步将起到重要的贡献。

2020全球PVC市场将达791亿美元

据大视野最新研究报告称,到2020年全球聚氯乙烯(PVC)市场预计将达到791.1亿美元,特别是亚太和拉美等新兴市场继续扩大建设和基础设施投资将继续成为全球PVC需求增长的一个关键驱动因素。此外,全球汽车行业发展预期也会对PVC市场产生积极影响。由于原材料价格波动,加上严格监管,特别是在北美和欧洲限制或尽量减少医疗应用领域使用PVC材料预计仍将使市场面临的最主要挑战。为了应对这些挑战,业界已将发展重点转向生物基替代PVC材料。据统计,在2013年PVC使用量方面,建筑行业需求最大约占总需求量的55.7%,在这些金砖国家中因为一些全球性活动如世界杯和夏季奥运会导致建筑支出增加而带动建筑行业PVC需求增长。另外,电气电子行业预计将成为PVC需求增长最快速行业,预计2014至2020年该领域年均复合增长率为5.4%。而中国大陆和台湾电子产业增长有望刺激PVC在电气和电子行业的需求快速增长。研究结果表明:2013年全球PVC需求量为3850万t,预计到2020年将达到5381万t,2014至2020年复合年增长率增长将达5.0%。亚太地区已成为最大的PVC区域市场,占到2013年市场总量的58.1%,建筑业快速发展,特别是中国、印度和印度尼西亚还将继续推动该地区的PVC需求快速增长。

中东和非洲预计成为PVC市场增长最快地区,2014至2020年年均复合增长率将达5.9%,终端使用行业,沙特阿拉伯和南非的建筑、汽车和电子电气有望带动该地区PVC需求快速增长。

新型发电薄膜材料

日本研究人员研制出一种新型发电薄膜材料,它能利用人的体温或者电脑热源发电,将来还有望借助汽车发动机、工厂管道排放的热量来发电。

日本奈良尖端科学技术大学院大学的研究人员在美国《先进功能材料》杂志网络版上报告说,他们在由碳纳米管制成的材料表面涂上“冠醚”等有机化合物,制作出了这种厚约1mm的薄膜。当这种薄膜紧贴人体皮肤时,碳纳米管与有机化合物之间发生的相互作用,会利用体温与外部环境温度之差来发电。这种发电薄膜的生产成本较低,可以量产。

参与这项研究的科研人员介绍说,虽然这种材料现在的发电效率只有太阳能电池的约十分之一,但足以应用于只需微弱电量就能运转的设备,例如一些测量心率和血压等健康指标的小型医疗设备,就可以采用这种发电工作模式。研究人员表示,这种材料的发电效率在未来还有改进的余地。

在实验中,这种材料被置于150℃的环境中一个月,其发电效率几乎没有受到影响,显示出很强的耐用性。研究人员还表示,鉴于现在的能源消耗中相当一部分都以热量排放的形式浪费掉了,今后这种发电薄膜有望以汽车发动机和工厂管道排放的热量为热源,从而提高能源的有效利用率。

日本研发高强度水凝胶

日本北海道大学近日宣布,开发出了基于三嵌段共聚物(Triblock Copolymer)的超高强度水凝胶。这种凝胶虽然含有大量水分,但却拥有可与橡胶匹敌的强度以及魔芋块100倍的硬度,此外还可轻松修复切割面,有望应用于包括体内使用在内的医疗用途。

水凝胶是以网眼状连接在一起的聚合物包含大量水分的构造,生物亲和性较高,作为医用材料备受期待。但是,以前的水凝胶非常脆弱,实际用途只限于隐形眼镜等。目前世界各地都在开发含有大量水分却具有高强度的水凝胶,已开发出了拓扑凝胶、纳米复合凝胶、双网络凝胶、聚两性电解质凝胶等。

此次通过在三嵌段共聚物构成的水凝胶中添加第二成分——聚丙烯酰胺,成功制作出了含有大量水分却具有高强度的新型高强度双网络凝胶。据介绍,这种凝胶的强度比前面提到的4种高强度凝胶都要高。

三嵌段共聚物是由三种成分结合而成的带状分子,具有疏水性-亲水性-疏水性构造。将这种共聚物放入水中,两端的疏水性部位就会形成网眼构造,从而获得块状水凝胶。在这种凝胶的内部导入聚丙烯酰胺,三嵌段共聚物的亲水性部位与聚丙烯酰胺就会形成氢键,从而获得三嵌段共聚物/聚丙烯酰胺双网络凝胶。北海道大学通过控制这两种物理键,成功获得了高强度水凝胶。

这种水凝胶的拉伸断裂应力为10MPa,抗拉能量为2850kJ/m2,拉伸弹性率为14MPa,显示出了出色的物性。即便在凝胶上开一个孔,用其吊起一个重锤,开孔部位也不会被撕裂。而且,即便大幅变形,断裂应变率达到600%(原长度的7倍),也可保持应力的线性响应。另外,为凝胶的断裂面涂布二甲基甲酰胺使其重新接触后,被破坏的键会自发性地重新形成,凝胶会再次粘在一起。

构成该凝胶的两种物理键在人体内等含有盐分的环境中也能稳定存在,因此在今后的研究中,可将使用的聚合物换成生物相容性成分,从而制造可在生物体内使用的高强度水凝胶。北海道大学打算根据血管、软骨、脏器等用途,制作出相应的各种形状的医用凝胶。

兰州石化推出三元共聚聚丙烯

日前,兰州石化乙烯厂聚丙烯装置顺利完成三元共聚产品EPB08F的生产任务,共生产聚丙烯树脂2137t。该产品属于集团公司聚烯烃重大科技专项主要牌号之一,经检测产品各项性能指标均达到行业标准。

三元无规共聚聚丙烯产品是聚丙烯高端产品之一,国内市场此类产品绝大部分依赖进口,处于供不应求的状态。EPB08F牌号产品是一种三元共聚聚丙烯树脂,由丙烯、乙烯、丁烯三种烯烃单体,在反应器内经过一次共聚而生产的无规共聚聚丙烯产品。通过改变分子链的有序性和结晶性,特殊的分子链结构赋予了其较低的热封温度,产品广泛应用于热密封、电容器薄膜、金属复合膜、食品包装膜等行业,具有较高的经济附加值。

兰州石化抓住国外厂商产品结构调整契机,在技术条件成熟的基础上进行新牌号投产安排,依靠质量水平和价格优势进军国内热封料市场。用户在前期的试验料反馈中,肯定了这一牌号产品的光泽度、拉膜性能。此次排产的三元共聚料进一步提升了该产品的光泽性、冲击性能、热封性能等各项指标。

澜诺研发零甲醛涂料

眼下,家庭装修对油漆涂料的环保性要求越来越高。澜诺新材紧紧抓住了这一市场机遇,通过不断的技术创新,研发生产出具有零甲醛、超低挥发性有机化合物(VOC)排放的环保涂料,目前已广泛应用于市场。

珠海澜诺新材料科技有限公司成立于2014年9月,主要生产无机水性涂料,其核心技术源自母公司珠海联达环保科技有限公司重金从韩国引进。在引进技术的同时,通过与中国建筑技术集团、中国建筑科学研究院等单位合作开展研发,企业开发出具有耐高温、防水、防霉、防粘贴等实用特点的新产品,有效解决高层建筑外墙清洗、公共设施“牛皮癣”等烦人的问题。目前,这款涂料已经通过了美国 FDA安全认证、德国LFGB食品安全认证、SGS产品全系列认证等多项认证。

我国是涂料的使用大国和生产大国,但还不是一个涂料强国。因此,澜诺公司目标就是打响民族的涂料品牌,让一款健康环保的、老百姓消费得起的涂料能真正走向世界。

(以上信息由郑宁来作者提供)

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