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行业知识
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    塑料添加剂全球需求增长5.7% 未来前景良好
    2019-03-06

    根据Ceresana的研究数据,2017年全球对塑料添加剂的需求大约为3330万吨,2016年为3150万吨,同比增长了5.7%。其中一半以上塑料添加剂产自亚太地区。北美和西欧则落后一大截。

    由于塑料在大多数情况下更为轻便实用,它们越来越多地取代其它材料,如木材或金属等。因此,未来几年,塑料添加剂的需求将会继续增加。

     

    主要消费驱动力:建筑行业

     

    基于其更安全、更可靠、更轻便及经济实惠的优势,塑料在各个行业的应用越来越广泛,尤其是用于建筑行业:塑料越来越多地成为建筑物隔热器件等的首选。

     

    建筑行业对材料的要求必须符合多个层面的标准,例如效率、质量、环保和防火等。因此,在全球所有应用领域中,建筑行业是使用塑料添加剂最多的应用领域。

     

    使用塑料添加剂第二多的领域是包装行业。由于塑料包装轻便易携、可微波加热及外形美观,使其变得越来越流行。与此同时,使用塑料包装还可以容易地辨别包装物并且可以长期保持产品品质和风味。

     

    另外,汽车制造行业和电子电器行业也是塑料消费的重要行业。

     

    最多地用于PVC

     

    由于聚氯乙烯(PVC)是一种脆质、坚硬的白色材料,因此,在全球范围内,这种塑料类型使用了最多的添加剂,以使其能够适合各种应用。

     

    迄今为止,PVC制造商是最大的增塑剂消费者,增塑剂使塑料变得更柔软、更灵活、更光滑及更有弹性。举个例子,增塑剂用于电缆料和地板制造的材料。

    最多使用的是填料

     

    全球超过50%的塑料添加剂是填料。增塑剂和颜料则位居第二和第三。 2017年,超过1760万吨的填料被用于塑料。

     

    通常而言,低成本的填料增加了材料混合物的体积却不会改变其主要特性。 另外,满足个别客户实际性能需求的高填充塑料的生产也不断上升:它们含有高达85%的填料,具有超卓机械性能,并且在大多情况下比传统材料更具成本效益。

     

    据了解,添加剂是指分散在塑料分子结构中,不会严重的影响塑料的分子结构,而能改善其性质或降低成本的化学物质。添加剂的加入,能促使塑料改进基材的加工性、物理性、化学性等功能和增加基材的物理、化学特性。

     

    对塑料添加剂的主要要求是:①高效:在塑料加工和应用中能有效地发挥其应有的功能。添加剂的选用应依据配混料的综合性能要求。②相容性:能与合成树脂较好地相容。③持久性:在塑料加工和应用过程中不挥发、不渗出、不迁移、不溶出。④化学稳定性:在塑料加工和应用过程中不分解,不与合成树脂及其他组分发生化学反应。⑤无毒:对人体无任何毒性作用。⑥价格低廉。

    塑料添加剂主要的分类:

     

    1、抗氧化剂(Antioxidant)塑料中的不饱和双键受氧原子、热与光的侵袭而引起断裂产生自由基,由此引起连锁反应,使分子链断裂或形成链交联,而导致塑料成品的强度降低或变脆。抗氧化剂的功能就在于延缓塑料因氧化而分解,延长塑料产品的寿命。

     

    塑料工业所用的抗氧化剂依功能可区分为:

     

    (1)氧化连锁反应抑制剂:如烷基酚(Alkyl phenol)、丁基化基甲苯(Butylated hydroxytoluene简称BHT)、芳香胺类(Aromatic amines)、苯基–B-耐胺(Phenyl–B-Naphthylamine)、烷对锟(Alkyl Quinone)、烯基双酚(Alkylene bisphenol)、烷基酚硫醚(Alkyl phenolthioether)、水杨酸苯指(Phenyl salicylate)等。

     

    (2)过氧化物分解剂:如刘醇急硫醚系、硫丙酸酯(Thio propionate ester)、有机亚磷酸化合物(Organic phosphites)、二硫磺酸盐系等。

     

    (3)重金属不活性化剂:如酰胺化物、联氨化物、芳香族胺系化合物等。

     

    2、抗静电剂(Antistatic agent)抗静电剂的主要功能是赋予塑料产生导电性,以使其避免因摩擦而造成静电的积存。常用的抗静电剂有四级铵盐(Quaternary ammonium salt)、乙氧化胺类、脂肪酸酯类与磺化腊类(Sulfonated wax)等。

     

    3、发泡剂(Blowing agent)塑料用发泡剂主要有三类:

     

    ①氮气、二氧化碳、及空气,直接压入塑料熔胶中使发泡;

     

    ②挥发性液体如丁烷、戊烷、石油醚、二氟二氯甲烷等,在升温后即挥发膨胀,而使塑料体发泡,常见的聚苯乙烯泡绵即属于这类型;

     

    ③分解性化学发泡剂,这类发泡剂一般为固体粉末,它们在加热时即分解放出气体(通常为氮或二氧化碳),而使塑料产生细胞状结构,并减轻重量。该类发泡剂多为有机的偶氮化合物,如偶氮双甲酰胺(Azodicarbonamide)、偶氮双异丁晴(Azobisisobutyro-nitrile简称AIBN)。发泡的塑料主要有:ABS、PS、PVC、PU、EVA、PE、PP等。

     

    4、阻燃剂(Flame retardant)当添加难燃剂的塑料暴露于火焰时,能自行抑制火焰的蔓延,防止烟雾的形成,当火焰去掉时燃烧便会停止。塑料使用的难燃剂原理大致可分三种:

     

    (1)反应型(Reactive type)的难燃剂可与氧反应形成惰性气体,笼罩在燃烧物四周,降低燃烧物氧气含量,以达到终止燃烧的目的。凡是燃烧时能产生CO、CO2、NH3及卤素化合物,如PVC、PU泡绵、聚酯或环氧树酯等均选用本法。

     

    (2)非反应型(Non-Reactive type)的难燃剂是含有卤素、磷、氮或硼的化合物,当发生燃烧时,就能分解出一种惰性物,披盖在塑料燃烧物表面,形成一层障碍物,以隔绝外界之氧气,达到耐燃之目的。

     

    (3)含水氧化物如氧化铝的难燃剂遭遇燃烧时,可放出水气,吸收燃烧过程之热气,使燃烧物周围温度降低而达抑制火焰的蔓延,防止烟雾形成。

     

    5、润滑剂(Lubricant)滑剂可分为内部滑剂与外部滑剂,内部滑剂最主要的功能是改善树脂的内流动性,减少树脂分子链间的内摩擦,如脂肪酸脂类(硬脂酸单甘油酯);外部滑剂在降低树脂对加工机械之黏着,并提高产品表面的光滑易于脱模,如Hoechst Wax。

     

    6、耐冲击改质剂(Impact modifier)耐冲击改质剂通常是具有特殊性的树脂以混炼(Compounding)方式添加,而改善塑料的耐冲击性。耐冲击改质剂常常影响到塑料的耐热性、流动性或加工性,选择时必须慎重。

     

    7、增塑剂(plasticizer)绝大部分合成树脂具有可塑性,但可塑性的大小却不相同,为了使树脂易于塑化和赋予制品柔软性,一般在树脂中加入一些低分子物质,这些低分子物称为增塑剂。增塑剂是液体或低熔点物质,与树脂应有较好的混溶性。常用的增塑剂由邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。

     

    8、着色剂(coloring agent)是为了美化和装饰塑料而在物料中加入的含色料的添加剂称为着色剂。

     

    9、填料(filling material)是加于塑料的配合料中以降低成本,有时也可增进塑料的物理性能,如硬度、刚度及冲击强度的相对惰性的物质称为填料。最常用的填料由粘土、硅酸盐、滑石、碳酸盐等。

 
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