PP发泡片材项目投资研究.docx

1、PP发泡片材项目投资研究封面作者：PanHongliang仅供个人学习聚丙烯发泡材料制备技术泡沫塑料是气体分散于固体聚合物中形成的聚集体，泡沫塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点，因此在日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业得到广泛应用，如美国市场近年来对泡沫塑料的需求量以每年4.2的速度持续增长。我国20世纪90年代以来泡沫塑料的发展十分迅速，其中主要品种有聚氨酯(PU)软质和硬质泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和聚乙烯(PE)泡沫塑料三大类。但以上三类材料都有一定的局限性。1. 1) 聚苯乙烯（PS）发泡过程中通常会使用到氟氯烃化合物或丁烷，对环境有不利

2、影响，产品降解困难且容易形成“白色污染”，因此联合国环保组织决定到2005年停止使用PS发泡产品。根据中国消耗臭氧层物质逐步淘汰的国家法案，我国确定在2005年12月31日前全面消除泡沫生产中使用的氟氯碳化合物。 2. 2) 聚氨酯泡沫片材在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物，并且发泡材料无法回收利用。 3. 3) 交联聚乙烯泡沫塑料刚性较低，最高使用温度为80，同样，聚苯乙烯泡沫被加热到它的玻璃化温度105时软化变形。 因此发泡聚丙烯材料应运而生。聚丙烯树脂具有质轻、原料来源丰富、性能价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点，是世界上产量增长量最快的通用热塑性树脂，对聚

3、丙烯泡沫的研究开发也成了近年来的热点，目前一些发达国家正在大力发展并作为替代发泡聚苯乙烯的绿色包装材料，其中聚丙烯发泡颗粒（EPP）和发泡片材是最典型和用量最大的品种之一。对比以上三种泡沫塑料，聚丙烯发泡材料有很多优点：1. 1) 聚丙烯（PP）刚性优于聚乙烯（PE），PP弯曲模量大约为1.52Gpa，PE仅为207Mpa，耐化学性与PE相似。其压缩强度略低于硬质PUR和发泡PS，但比软质PUR和PE高。 2. 2) 聚丙烯的玻璃化温度低于室温，抗冲击性能优于PS，而且相比PS泡沫的难回收性，聚丙烯泡沫是一种环境友好的材料。 3. 3) 聚丙烯有较高的热变形温度，可以在一些高温领域中应用。发泡

4、聚丙烯通常能耐130的高温，比聚乙烯泡沫的最高使用温度80高得多。封闭式泡孔结构使其热导率不会因潮湿而受影响，因此可用作保温材料。 4. 4) 良好的低温特性：制品即使在-30时也表现出很好的性能。 5. 5) 能量吸收：由于PP发泡制品具有很好的吸收能量特性，具有优异的抗压吸能性能。广泛应用于汽车保险杠能量处理系统及其他防冲撞吸能部件。 6. 6) 尺寸形状恢复稳定性：PP发泡制品受多次连续撞击和挠曲变形后会很快恢复原始形状，而不产生永久形变。 7. 7) 质量轻且能够反复使用：PP发泡制品的密度能够达到很低水平，因此能大幅度降低重量，同时PP发泡制品柔韧性好，可反复使用，不易破碎；易回收再

5、利用，易分解，制品不含对人体有毒有害的成分，燃烧不产生有毒物质。 8. 8) 具有良好的表面保护性和隔音性能：PP发泡制品是半硬质成形，具有适度的硬度、柔软性，不会擦伤、碰伤与其接触的物体，具有较好的表面保护性。 目前，我国PP树脂生产厂家有70多家，各种装置100余套，生产能力约450万吨/年，预测到2006年底，我国PP树脂的总生产能力将超过650万吨/年。然而，我国PP树脂的应用主要是编织产品和农用薄膜，PP树脂行业面临消费结构单一，需求不旺且产品档次低的问题。各树脂生产企业都在积极调整生产思路，开发生产适销对路、高质量、高附加值的专用料，以使PP具有更大的应用价值和经济效益。由此可见，

6、聚丙烯发泡产品具有良好的性能和应用前景，但聚丙烯泡沫的开发难度很大，目前国内尚未掌握其相关的、可工业化的核心技术。就国外而言，发泡聚丙烯的核心技术也掌握在少数几个国家的少数几个大公司手上，其主要原因为：聚丙烯属结晶型聚合物，在结晶熔点以下几乎不流动，但结晶熔点以上则熔体粘度急剧变小，所以在聚丙烯发泡过程中所产生的气体很难被熔体包住；此外，聚丙烯从熔融态转变为结晶态会放出大量的热量，由熔体转变为固体所需时间较长；加之聚丙烯透气率高，发泡气体易逃逸，故适于聚丙烯发泡的温度区间窄，发泡过程较难控制。所以要得到泡孔均匀细密、发泡倍率高的聚丙烯发泡制品，通常需使PP树脂在发泡之前交联，以使其熔融粘度的降

7、低速度变慢，从而在较宽的温度范围内具有合适的发泡粘度。但由于聚丙烯的结晶度高，在主链旁有甲基，很难发生交联反应，且聚丙烯大分子自由基很容易发生断链而导致降解，因此PP的交联挤出发泡技术需要非常严格的工艺控制，具有较高的难度，而且由于聚丙烯交联后会降低材料的降解性能，所以从技术发展的趋势来看，是希望通过常规聚丙烯的改性来得到非交联的聚丙烯发泡产品。2国内外研究背景和发展趋势聚丙烯发泡产品种类很多，但用量最大的还是聚丙烯发泡片材和发泡珠粒模塑制品，因此本工程将重点对这两种产品形式进行讨论。聚丙烯发泡片材：在日本，东丽和古河电气公司最早于上世纪70年代末开始推出发泡PP产品，在80年代初期，其PP泡

8、沫产量达到5060t/a。目前，日本大约有4-5家企业能够生产PP发泡制品。欧洲70年代开始生产发泡PE，而交联发泡PP一直到80年代后才实现工业化。近年来，其它一些国家也开发出不同用途的PP发泡产品。德国Reifenhauser采用共挤出方法，生产密度为0.10.5g/cm3可以用于食品或肉品包装的PP发泡片材，还可以用于制作薄壳制品及盘、碟、碗、盒等各种器皿，以及汽车中的消音和绝缘材料等用的内插件。Battenfield采用T型机头生产化学发泡PP片材，比不发泡PP片材轻50%。英国的Packaging Trays在旋转热成型机上成型发泡PP片材。该公司采用化学交联剂生产的发泡PP片材密度

9、为0.5g/cm3，主要用于汽车工业，制造地毯背衬材料、遮光板、门衬和行李架等。美国Dow化学生产商标为Strandfoam的PP发泡板，先挤出多层发泡片材，然后迅速冷却成坚硬且高度取向的板材，可用作冲浪板。该公司开发的发泡PP在热绝缘和汽车上也得到应用。瑞士Alveo公司一直生产辐射交联PP/PE泡沫，主要用于汽车工业。与未交联的发泡制品相比，交联泡沫塑料在热成型后更易保持其形状。意大利Oman公司采用Compact EPX T型机头共挤生产线，采用吸热型发泡剂生产密度低于0.5g/cm3的PP发泡片材，他们与Reedy-International公司合作，共挤出表皮不发泡、芯层发泡80%的

10、片材。加拿大的Endex Polymer Additives公司生产的吸热性发泡剂（放出CO2）已用于生产PP发泡片材多年。该公司生产的吸热型发泡剂已成功用于PP、HDPE和PET发泡片材的生产中，采用高熔体强度PP树脂时，使用该公司的发泡剂可以成型厚度40m的发泡薄膜。聚丙烯发泡珠粒（EPP）：目前，世界上有日本的JSP、Kaneka，德国的BASF、Berstorff等拥有EPP生产技术，产品主要为模塑发泡制品（作为包装和汽车零部件），其中利用聚丙烯发泡珠粒通过模塑工艺成型的汽车用抗振吸能部件和抗冲击包装材料，由于生产工艺简单，易于控制，且可成型形状复杂的部件而占据较大的市场份额。美国CS

11、I公司已建成用可发性PP珠粒生产发泡PP制品的生产线，用于生产食品包装盒、微波炉用托盘和容器。我国目前尚无预发泡聚丙烯（EPP）的工业生产线，发泡聚丙烯制品生产厂家如上海众通汽车配件有限公司、上海伊比伊隔热制品有限公司、佛山市南海海洋包装材料厂和天津润生包装材料有限公司等均采用国外进口的聚丙烯预发泡粒子，通过二次发泡和模塑工艺生产汽车零部件和工业品的包装。而这种进口的EPP原料价格昂贵，如JSP公司的发泡PP珠粒（EPP）有些牌号的售价高达10万元/吨，此外，EPP粒子本身已经是一种发泡颗粒，且密度很低（20150kg/m2）,相应体积很大，进口价格中运输费用所占成本很高。目前全世界范围内已有

12、JSP、BASF、GEFINEX等公司的多家工厂在生产PP发泡模塑制品。据不完全统计，美国1999年PP泡沫塑料的消耗量为350kt，欧洲为170kt，日本为10kt，亚洲其它国家为7kt，这些PP发泡制品主要用来制造汽车零部件和各种包装制品。我国发泡PP的研究是从70年代末开始的，中石化北京化工研究院承担了国家 “九五”攻关课题，研制出具有较高熔体强度的新型改性PP树脂，但目前在国内尚没有工业化。目前，PP发泡制品产业化在国内尚为空白，国内的很多厂商都在尝试进行开发，但是因为聚丙烯原料和发泡工艺方面的研究积累薄弱，使得工业化开发颇有难度，现在主要依靠进口来获得发泡聚丙烯专用料。可以预见，积极

13、开发并推广应用聚丙烯发泡材料，对国内合成树脂工业的发展、扩大聚丙烯发泡材料的应用领域和市场消费及汽车、包装、食品、环保事业的发展都将具有极为重要的意义，具有广阔的市场前景。应用领域关键性能实例制品照片缓冲包装能量吸收性、表面柔软计算机、高级医疗器具、精密仪器、声像材料、照相机、玻璃陶瓷、工艺品、各种家用电器包装用的角垫、衬垫、鞍垫、封装物、装箱插入物、覆盖片、衬料食品包装卫生无毒、耐食用油、化学稳定性、耐热性盘、碟、碗、盒、盆、饮料杯、瓶用密封垫、肉品包装、微波炉餐具、一次性餐具热绝缘低热导率、耐热性热水管、暖房、储藏室的绝缘，太阳能水加热器、空调保温管，高温蓄电池的隔热材料，发动机室和车间的

14、隔热材料，暖器保温套、汽车顶棚，冷却器的隔热材料，液态气体的保温材汽车轻质、热成型性、能量吸收性、耐热性、吸音头枕、仪表板、门衬、方向盘、轮胎罩、行李仓内衬、座位靠背装饰、遮阳板、保险杠芯材、空调阻隔板、地毯支撑材料、顶板、侧护板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、消音内插件、后置发动机分隔间、发动机护罩建筑低热导率、低水蒸汽透过性、吸音密封剂支持物、伸缩缝填料、密封条、固化毯、铺地材料、屋顶衬料、建筑模板、合成木材体育休闲漂浮性、低吸水性、能量吸收性救生衣、滑水带、冲浪板、游泳救护品、水池罩、体操毯、壁垫和运动垫、野营毯工业应用可压缩性、耐油性、漂浮性垫圈、封油环、防震垫、浮筒、油栅、环状浮袋、护舷

15、材、体操垫3.产品应用领域分析3.1 聚丙烯发泡片材:（1）包装领域与发泡PS和发泡PE片材相比，发泡PP可在微波炉中使用，且耐沸水，热成型的盘子在低温下有足够高的冲击强度，可在深冷环境中使用，表面感觉舒适而且柔软。如密度0.10.5g/cm3、厚度13.5mm的发泡PP片材可以用于食品或肉品包装，还可以用于制作薄壳制品、各种器皿（盘、碟、碗、盒等）；密度0.50.7g/cm3、厚度0.51.5mm的发泡PP片材是生产具有高刚性和良好隔热性的餐具（如：盘、碗）、饮料杯等的原材料；密度0.20.5g/cm3、厚度1.03.5mm的发泡PP板用于生产肉类包装材料、餐具、或加工成盆、碟，用于货柜中苹

16、果酱、乳酸酪等低酸度食品的包装。为了减少使用对人体有害的PS树脂，发达国家大多改用聚烯烃类树脂制作各种餐盒。以前采用的是透明PP片材或挤出PP单层发泡片材制作。1999年5月起正式采用PP单层发泡片材制作可在微波炉中加热的各式餐具和容器，由于安全性好和不容易受到热的影响，从1998年开始广泛应用于制造食品包装容器。美国、奥地利、丹麦等地相继建成发泡PP制品生产线，用于生产食品包装盒和微波炉用托盘和容器。生产发泡PP片材的德国Ofotec Folien公司认为，PP发泡盘有代替EPS模塑盘的趋势，因为用户感兴趣的是PP发泡片材可以从卷取辊上直接加到成型罐装封口装置上，而且盘可以做得较陡，所以占货架较少，很受商家欢迎。此外，可回收利用的发泡PP模塑托盘对于水