工业评述国外塑料.docx

1、工业评述国外塑料工业评述20042005 年国外塑料工业进展By bryan 十一月 23rd, 2009 1,293 views 翻译 1 概述 表1 是近几年世界几大区域的塑料原料产量1 。由表1可看出, 2004 年全球塑料原料总产量为212 000 kt , 比2003 年增长了511 %; 各地区塑料原料产量都有增长, 亚洲仍居产量第一位, 欧洲和北美分居第二、第三位。 表2 是世界主要的塑料生产国的树脂生产量和消费量1 。 从表2 可看到, 美国仍然是世界第一大树脂生产和消费国,其树脂产量和消费量都远远高于其他国家。树脂产量居第24 位的分别是德国、日本、韩国; 消费量居第24 位

2、的分别是德国、日本、法国; 比利时的树脂表观净出口量(生产量与消费量之差) 居世界第1 位, 韩国、德国分列第2、3 位。 美国、日本、加拿大分别占据了LDPE 产量的世界排名前3位; 而HDPE 产量世界排名前3 位的国家分别是美国、韩国、比利时; PP产量排名世界前3 位的是美国、日本、韩国;PVC 产量排名前3 位的是美国、日本、德国。 表1 世界各区域塑料原料的产量、增长率及份额 表3 是20022003 年各国、各地区塑料原料的产量、进出口量、国内消费量及人均消费量1 。从表3 可以看出, 以色列塑料原料减产幅度最大; 产量增长最快的是越南, 其次是罗马尼亚和马来西亚; 出口量增长最

3、快的国家是巴西, 第2位是斯洛伐克, 马来西亚排第3 位; 进口量增长最快的是阿根廷, 其次是罗马尼亚和斯洛伐克; 中国台湾的进口量减少最大; 国内消费量增长最快的是罗马尼亚, 阿根廷和越南分别排第2、第3 名; 人均消费量最大的是比利时, 其次是美国、德国; 人均消费量增长率排名前3 位的分别是罗马尼亚、阿根廷和越南。 表2 2003 年世界各主要生产国、地区的各种树脂的生产量和消费量(kt/ a) 表4 是20022004 年日本各种塑料原料的产量、增长率及所占份额1 。从表4 可以看出, 2004 年, 日本热固性树脂产量除脲醛树脂下降11.8 %和聚氨酯下降0.8 %外, 其它均在增长

4、, 其中酚醛树脂和环氧树脂的增长率均达到10 %以上;热塑性树脂中, PET的产量增长最大, 增长了19.4 %; 聚甲醛(POM) 、甲基丙烯酸树脂、EVA、AS、PBT 也分别增长了13.7 %、11.1 %、9.1 %、8.6 %、7.1 %; 总的来说, 2004 年,热固性树脂和热塑性树脂的产量都有增长, 二者所占份额与2002 年、2003 年基本一样。 表3 20022003年各国、各地区塑料原料产量、进出口量、国内消费量及人均消费量 2 通用热塑性树脂 2.1 聚乙烯( PE) 2004 年欧洲的LLDPE 和LDPE 增长势头很好。从2004 年二季度中期开始, 需求量稳步增

5、长, 销售商被迫大幅涨价。 来自中国的强劲需求大大支撑了欧洲价格的迅速增加。中东800 kt/ a 的LLDPE 和HDPE 新厂于2004 年投产, 可能威胁欧洲供应与需求之间的平衡, 但已转移到中国市场。Nexant 估计,2004 年西欧LLDPE 的消费量增长了6.7 % , 达到3 105 kt ; 预计在未来5 年内, 年增长率为5.5 %。Nexant 指出, LLDPE 的全面增长是因为制造多层薄膜消费的LDPE 中LLDPE 的比例提高; LLDPE 强劲增长的另一个因素是茂金属PE 日益增长的地位。Nexant 估计, 茂金属PE 的消费量从2002 年的350 kt 增加

6、到2004 年的483 kt , 大多数茂金属材料用于制作食品包装的弹性外包装膜。与此相对照, 西欧LDPE 的消费量从2003 年的4 891 kt下降到2004 年的4 888 kt ; 预计未来5 年内, 西欧LDPE消费量将以每年0.2%的速率下降。2004 年欧洲生产量的增长满足了欧洲LLDPE消费量增长的需求, 而没有从中东增加进口量; 但满足需求最好从中东进口LLDPE, 因为那里的原料价格便宜且产量大于欧洲。欧洲的供应商正紧缩生产, 近期内在新建生产厂方面的投资很少。Borealis 位于澳大利亚Schwechat 的350 kt/ a 的工厂计划在2005 年底开工, 以取代

7、两条旧的LDPE 生产线和一个HDPE 工厂;且芬兰的一个工厂正消除障碍使出口量从180 kt/ a 增加到240 kt/a。Dow在西班牙Tarragona 的300 kt/ a 世界规模的特殊PE 生产线计划2006 年二季度投产, 该厂将采用Dow公司的催化技术生产特殊的LLDPE、ULDPE 和聚烯烃塑性体、弹性体。Innovene 位于苏格兰Grangemouth 的工厂采用与Nova 化学公司合作开发的催化剂Novacat T提高了产能, LLDPE的出口量增加。Hunstman 将在英国Teesside 建一条400 kt/ a 的LDPE 生产线, 2007 年投产, 这条生产

8、线将是世界上最大的单一生产LDPE的生产线。Basell 将在其合资公司Cipen 中享有的50%股份出售给其合作伙伴ExxonMobil , Cipen在Normandy 的LLDPE工厂有420 kt/ a 的生产能力2 。 2004 年西欧HDPE 的消费量增长率为3.5 % , 这主要归因于较好的经济形势。Nexant Chem Systems 预计, HDPE 在今后5年都将保持这样的增长率。2004 年中欧和东欧的增长率是4.2 % , 与2003 年相比, 增长了近10 %。管材将成为最有吸引力的领域之一, HDPE 正取代普通的材料如钢、铸铁等用于水管和气管; Nexant 预

9、计, 欧洲薄膜生产商对HDPE 的需求量将保持平稳, 因为欧洲进口薄膜数量增长; 注塑应用的增长低于市场平均水平的原因是来自PP 的竞争; 预计在未来5 年,吹塑应用的增长低于平均水平。2004 年因为原料价格大幅增长, HDPE 价格增长了25 %; 因此, HDPE 生成商已经合理化其产品, 并通过关闭低效率工厂和投资新的低价格设备来改善金融状况。例如, Basell 计划关闭德国和西班牙的工厂, 减少300 kt/ a 左右的HDPE 产能; 在关闭工厂的同时, BasellOrlen Polyolefins (BOP 与PKN Orlen 的合资公司) 在波兰的320kt/ a 的HD

10、PE 新工厂于2005 年开始投产; Basell 在德国Wessel2ing 的320 kt/ a 的工厂也开始开车, 生产高性能多模态品级。 匈牙利和中欧聚烯烃市场的领头羊TVK公司2004 年投资413亿欧元将其HDPE 的产能从210 kt/ a 扩大到410 kt/ a , 乙烯的产能从360 kt/ a 增长到610 kt/ a , 以应对BOP 在中欧市场的严峻的挑战。BP 宣布重新规划其聚烯烃业务, 计划2005 年关闭其在苏格兰Grangemouth 的140 kt/ a 的HDPE 生产厂。BP 的烯烃和聚烯烃部门在2005 年的二季度进行资产重组, 成为一个独立的公司。今

11、后几年中, 双峰型HDPE 生产是欧洲发展的趋势。Borealis 在澳大利亚的工厂、Basell 在Wesseling 的新工厂和Atofina 在Antwerp 的新工厂都是双峰型HDPE 生产厂。普通HDPE 的制造商将有可能处于不利的地位, 特别是薄膜和管材领域3 。 工业包装的应用推动了HDPE 的需求。在美国, HDPE 以每年213 %的速率增长, 2008 年将达到120 万t4 。 专用薄膜用低凝胶含量的mLLDPE 两种己烯共聚物茂金属LLDPE 的特点是凝胶水平特别低, 从而能生产出密封性、抗撕裂性和光学性提高的叠层和表面保护膜。ExxonMobil 化学公司的Excee

12、d 1018LC 和1018LE的大凝胶含量为零, 而小凝胶含量控制在低水平上, 其它都与现在的Exceed 1018CA 和1018EB 相同; 该公司采用一种新型计算机化的照相系统来测量凝胶真实的含量5 。 用于电线电缆的新品级PE Borealis 生产的多种新型电线电缆材料现在可买到。其中一种是新型可发泡PE , 该产品显著增强了电性能, 并改进了加工性能, 可用于电话、电视和数据电缆。Borcell 产品线提供的化学和物理发泡LDPE、HDPE和MDPE 据说具有均一的泡孔, 并改进了流动性、熔体弹性和纯度。Casico FR4805 是一种新型电缆外套料, 无卤阻燃, 具有更大的抗

13、渗透和抗穿刺性能, UV 稳定, 用于固定建筑的电线和6500 kV 电力电缆的外套, 耐温达90 。用于电力电缆的新型Supercure LE8201 XLPE能使交联后的排气更快, 线速提高25 %30 % , 运行时间更长而不会焦烧5 。 用于树脂改性的新型聚烯烃弹性体DuPont Dow弹性体公司扩大了其Engage 聚烯烃弹性体生产线, 包括用于吹塑和挤出的新品级。在路易斯安娜州Plaquemine 的300 kt/ a 的新工厂, 正生产8 个新品级, 其适应范围较宽(用于非汽车应用) 。 Engage ENR 7086 (门尼粘度26 , 密度0.901 g/ cm3 , MFR

14、 0.5g/ 10min) 是一种高熔体强度的乙烯- 丁烯共聚物, 设计用于改性PP 均聚或共聚物, 应用于吹塑、挤出和热成型; 它也能用于提高填充HDPE 挤出料的熔体强度和韧性, 当与PP 混合,可吹塑更大的部件, 如艇的护舷物, 允许采用更大的牵引和更宽的加工范围进行热成型; 它也能提高透明PP 的冲击强度, 以替代PET 和PS。ENR 7256 ( MFR 为2 g/ 10 min , 密度0.885 g/ cm3 , 邵A 硬度79 , 乙烯- 丁烯) 和ENR 8556 ( MFR为2 g/ 10 min , 密度0.885 g/ cm3 , 邵A 硬度68 , 乙烯- 辛烯)都

15、为管材、型材和线/ 缆的发泡和挤出进行过优化。二者的加工性能得到改进, 挤出速率更快。用于线/ 缆, 与填料或交联结合可提高物理性能; 用于挤出型材, 则挤出速率更快, 产量更高。目标市场包括交联弹性体和韧性热塑性材料。ENR7380 (门尼粘度48 , 密度0.870 g/ cm3) 是一种丁烯品级, 设计在软质TPE 中作为一种弹性添加剂。当25 %30 %的7380与SEBS 混合时, 可使材料保持所有的关键性能的同时成本降低5 %10 %; 其低的结晶度和增强的熔体强度也使它可作为热成型PP 的优异改性剂。ENR 7270 (018 g/ 10min , 0.880 g/ cm3) ,

16、 ENR 7447 (5 g/ 10min , 0.865 g/ cm3) 和ENR 7467 (112 g/10min , 0.862 g/ cm3) 是3 种丁烯品级, 设计用于汽车TPO 和非汽车塑料改性。ENR 7467 是一种高性能品级, 具有极低的结晶度和优异的低温韧性; ENR 7270 则是一种通用品级, 提供了良好的性价比, 用于改性PP 和HDPE。ENR 7447 是一种高流动低密度的品级, 设计用于与别的Engage 弹性体一起微调PP 和HDPE 的改性。在PP 和HDPE 中使用5 %10 %的ENR7270 和7447 , 就能显著提高家具、电器和草坪/ 花园设备

17、的抗冲击性能6 。 用于滚塑的高性能PE Nova 化学两种以前用于滚塑的实验性PE 现已商品化。RMs539 是一种辛烯MDPE , MFR 512 g/10min , 密度0.939 g/ cm3; RMs244 是一种辛烯HDPE , MFR 117g/ 10min , 密度0.944 g/ cm3 。它们是最新加入到Nova 称为“sLLDPE”的Surpass 系列产品。这些sLLDPE 采用非茂金属单点催化剂和Nova 的先进Sclairtech 双反应器溶液工艺制成。设计用于船舶和娱乐装备的RMs539 是一种高流动品级, 具有异常宽的加工范围, 并有高的劲度和韧性。可模压成复杂

18、的部件, 同时减少循环时间和节能, 其弹性模量达到0.806 GPa ;RMs244 是一种超高刚性品级, 用于储油罐、原料处理容器、工业部件和船舶产品, 据说是劲度最高的材料, 同时也具有良好的韧性。最值得骄傲的是优异的白度, 弹性模量0.978GPa , ARM冲击强度(6135 mm) 245 J 7 。 粘结性更好的TPE 一种新型部分交联烯烃TPE 据说成型更容易, 并能与范围更广的基材粘结。Advanced Polymer Alloys公司的Alcryn MPR 2100 系列与绝大多数TPE 相比, 与PC、ABS、PC/ ABS、ASA、共聚酯TPE、TPU、硬质和软质PVC

19、的粘结能力更强。MPR 2100 被特别设计于重叠注塑和共挤塑应用,在这些场合, 化学品和天气暴露对普通TPE 来说太严峻。通用汽车最近认可了采用这种材料重叠注塑的一种外部部件;别的应用包括手柄和夹头8 。 用于聚合物改性的高流动性POP Dow 化学公司采用单点催化剂生产的两种聚烯烃弹性体(POP) 结合了高流动性和低结晶度两种优点。Affinity GA 1900 和1950 可与别的聚合物(如SEBS 或TPV) 共混以改进流动性能, 且不会大幅降低其抗冲性能和韧性。与石蜡或者油类不同, 这两种品级不会在终端产品上导致脆性或迁移。其添加量为5 %30 %。这些产品在母料载体上的添加量可达

20、到60 % , 熔点低至6870 。在分散难以添加和热敏的芳香剂、交联剂、发泡剂、氢氧化铝或某些有机颜料时, 效果好, 因为其粘度分别只有8.2 Pas 和17 Pas。作为载体时与所有聚烯烃、苯乙烯聚合物、尼龙和PET的相容性好。虽然在多层薄膜中这两种产品不能替代马来酸酐作为增粘层的基本成分, 但确实能改进PP 和PE 之间的粘结力。由于添加量大、容易加工、可烧除; 因此, 在粉末注塑(用于金属或陶瓷加工) 中可用作载体9 。 薄壁制件用高性能PE Nova 化学公司推出性能胜过单点催化聚乙烯的IFs932A , 目标市场是薄壁注塑件。据称, 该材料采用了公司的Sclairtech 工艺,

21、具有传统茂金属树脂不具备的独特性能。IFs932A 的低粘度使其在加工中易于充填模具,且循环周期短、透明度高。IFs932A 的韧性和刚性有很好的平衡。用少量的树脂不仅能生产出更多的制件, 且能改善现有制件的强度; 对有机物的敏感性胜过市场上所有其它PE 品级; 理想的应用是食品包装如容器盖等10 。 汽车内饰件用低光泽TPO Dow 塑料和聚烯烃公司为着色汽车内饰部件推出了一种新型的超低光泽TPO。据报道, 这种TPO能达到60光泽度并能展示出优越的耐刮擦和刮伤性能。 这种材料除用于仪表盘顶盖外, 还可用于头顶支架、仪表底盘、中央支架、装饰件和手套箱的门11 。 透明性提高的LLDPE 复合

22、薄膜粘结层一种新型改性LLDPE增粘层用树脂在与EVOH吹塑薄膜共挤出时, 能提供比其它增粘层用树脂更好的透明性。Lyondell 化学公司的Plexar3410 被设计可与PE、EVOH、EVA、EMA、PP、尼龙和离子键聚合物粘合。该树脂满足FDA 对粘合剂的要求12 。 用于瓶盖和软管的新型HDPE 一种新型注塑HDPE 兼具突出的耐环境应力开裂( ESCR) 性和快速的循环周期, 这是饮料瓶盖和软管制造商所要求的。Hostalen GX4027 由Basell 聚烯烃公司生产。饮料盖要求能经受极端的气候环境、长的货架期、高碳酸化作用; 而软管则必须耐受使用时极端的应力。 转化器要求更快

23、的循环周期, 同时ESCR 损失很小。这种HDPE的工业试验显示, 它在节省循环时间方面非常突出, 熔融温度降低了40 , 对模具无有害影响。独立的感官测试表明, 该材料显示了饮料应用所要求的良好的感官13 。 耐环境应力开裂性提高的HDPE Basell 公司推出的HDPE树脂主要用于瓶、管和类似的闭合物。新品Hostalen GX4027在耐环境应力开裂性( ESCR) 改进的同时, 具有高的产能14 。 可代替FEP 用于电缆的阻燃聚烯烃Dow 公司推出一种新的阻燃聚烯烃配混料Unigard RE DFDA21675 NT, 具有好的加工性能、电性能、耐湿性和韧性/ 柔软度, 使其能够替

24、代FEP 氟聚合物用于Plenum Category 6 通讯电缆的星形/ 十字形分离器。 它是Dow 公司计划在2005 年商业化推出的几种无卤配混料中的第一种。该用途需要的是更轻更柔软的材料, 而并不需要FEP 的高强度和阻燃性。新的聚烯烃材料通过了UL NFPA 262燃烧测试, 其阻燃性能非常接近FEP 材料, 烟密度和毒性水平与FEP 相似; 比FEP 轻30 % , 转换成电缆则轻5 %。不需要特别的模具, 挤出速度更快。新材料密度为1154 g/ cm3 , ShoreA 硬度为96 , Shore D 硬度为41 , 拉伸强度大于8196 MPa , 拉伸伸长率大于120 %。

25、该材料的其它用途还包括磁带、绝缘体、需要较低拉伸强度的护套用途等15 。 2.2 聚丙烯( PP) 2004 年西欧PP 的消费量增长了3.1 % , 达到8 180 kt。 Nexant Chem Systems 预测, 20052010 年PP 需求量以3.6 %的年均增长率增长。在全球范围内, PP 的需求量的增长率非常可观。2004 年, 全球PP 的消费量增长了6.4 %; 亚洲保持了增长主要动力的地位, 增长了8 %。西欧市场不济的原因是欧洲大陆的经济十分不景气和在主要应用地区产品的增长已完成; 但2004 年, 远东依然是欧洲出口商的一个好市场。欧洲目前是净出口商, 2004 年

26、出口量为830 kt ; 到20072008 年,这种贸易将随着中东产量的大量提高变为回流, 到那时, 欧洲将成为净进口商。 注塑领域是PP 最大的应用市场, 占全部消费量的50.9 %; 2003 年是占49.5 %。汽车和包装是注塑的主要应用。 注塑是西欧较好的应用市场, 2004 年增长率为4.2 % , 增长主要来自食品包装。PP 管在整个PP 消费量中所占的份额继续增长。增长主要在两方面: 替代PVC 用于排水和污水的硬质薄壁管和热水管。PP 薄膜的增长率低于2003 年。 现在的一个热点话题是PP 瓶替代PET 瓶。树脂、添加剂和加工技术的开发, 使采用注坯拉伸吹塑技术可制造出更多

27、的经济实用的PP 瓶, 且其光学性能接近PET, 使PP 瓶可进入水业和饮料业16 。 PP 带动了美国的注塑业。在未来4 年, 在美国注塑业中PP 将保持上升的增长率。据预测, PP 的需求量以每年4.6 %的速率增长, 到2008 年将达到290 万t4 。 Dow 公司的新型催化技术是Versify 系列丙烯、乙烯共聚物塑性体和弹性体的核心, Versify 聚合物的独特结构与典型的Ziegler2Natta 催化和茂金属催化的PP 共聚物相区别。较窄的摩尔质量分布和较宽结晶度分布使其耐温性能得到改善。对于薄膜产品, 聚合物的低模量、较好的耐热性和优异的光学性使薄膜具有非常高的透明性和发

28、泡性, 从而使薄膜具有柔软的手感且干燥无橡胶状, 与乙烯和丙烯聚合物的粘合性良好17 。 拉坯吹塑用PP 共聚物BP Amoco 化学公司推出两种PP无规共聚物, 特别为拉坯吹塑用途而设计, 可在普通PET 注射拉坯吹塑机上加工成质量较好的瓶子, 并有较高生产率。 采用一种新的“快速加热”工艺, 使吹塑速率与标准的PET重热吹塑工艺相当。Acclear HP 树脂比普通PP 树脂具有更好的壁厚分布、有机物敏感性, 透明度、劲度/ 冲击性能平衡性更好。据称“快速加热”工艺可以减少PP 吹塑中通常遇到的产量损失, 使PP 吹塑在价格上可与PET 竞争。HP 42851 品级MFR 为6 g/ 10

29、min , 弯曲模量为1.03 GPa , Izod 缺口冲击强度为42.7 J / m; HP 84491 品级MFR 为12 g/ 10min , 弯曲模量为1.34 GPa , Izod 缺口冲击强度为101.4 J / m18 ,19 。 柔韧易流动的导电PP RTP 公司推出为医学、电子和生物仪器的薄壁注塑而开发新型高流动导电PP。据说, 该炭黑填充PP 具有流动性、导电性和韧性之间超乎寻常的平衡性。 199X106847A品级MFR 达到20 g/ 10min , 而其它炭黑填充PP的MFR 仅为13 g/ 10min。易流动性使得该材料降低了模塑时应力造成的翘曲。这种材料的Izo

30、d 缺口冲击强度为133.4 J /m , 在无缺口冲击实验时无破坏; 最大表面电阻率为104 ,体积电阻率低于25 cm。这种材料填充玻纤后的强度更高20 。 PP 膜新材料Borealis 公司开发出一系列可在普通PE 吹塑膜生产线上加工的PP 吹塑膜材料。RB707CF 品级是无规共聚物, MFR 为1.8 g/ 10min , 透明度高, 可用于食品包装;SA233CF 品级是无规多相共聚物, 既有韧性又柔软, 主要用于共挤出或共混, 提高PE 薄膜的冲击强度和撕裂强度, 还具有好的密封性和耐热性, 典型应用是卫生薄膜21 ,22 。Borealis 公司还推出8 种PP 薄膜新品级,

31、 用于医用袋和泡罩包装, 具有残余成分渗移进入医用产品和液体成分低的优点。BorsoftSD233CF 和SC220CF 用于透明流延和吹塑薄膜; SA233CF 用于半透明吹塑薄膜和管; RD204CF 和RD208F 是用于流延薄膜的无规共聚物; RB501BF 用于流延和吹塑薄膜; 特殊的均聚物HD601CF、Bormod HC905TF 和DM 55 Pharm 用于流延和吹塑薄膜。Borealis 公司还开发出用于BMW系列1 的保险杠和摇动盘的两种新型TPO , 易于成型, 为可涂漆的A 级表面。DaplenEE137AE是高冲击性能的保险杠材料, Daplen EE340E 是用于摇动盘的高劲度品级。更新的两种品级EE137AE 和EE137HP用于注塑成型汽车内部件和类似的应用, 它们的耐刮擦性在基础树脂中就建立了, 因此使填料用量减至最少。 新型PP Basell 公司生产的新型PP 采用了它的专利催化技术, 使用范围很广, 从汽车内部件到卫生薄膜均可采用。 它们可提供更好的柔软性和韧性。Softell 树脂的表面与天然材料如皮革、布相似, 没有使用增塑剂就得到高柔软性, 与其它聚烯烃的粘合较强, 且添加剂加入量高、范围广, 如着色剂、阻燃剂和填料等