第一節(jié) 未來泡沫塑料制造 行業(yè) 發(fā)展趨勢 分析
一、未來 行業(yè) 發(fā)展 分析
1、PUR泡沫塑料的未來發(fā)展
隨著人們對PUR泡沫塑料認識的加深,PUR產品的應用領域將進一步拓寬。據悉,目前PUR在汽車塑料中的用量占20%,車用泡沫塑料則占60%。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,PUR的用量自然會隨之與日俱增。江蘇省化工 研究 院所研制的一體化注塑泡綿具有耐用性強、不易變形等特點,成為眾多汽車生產商的合作對象。一些添加劑、助劑的改性技術也有很大的發(fā)展空間與需求。
總體上看,近年來世界PUR工業(yè)發(fā)展雖然隨著全球經濟的起伏而有所波動,但一直保持著較為良好的發(fā)展態(tài)勢??梢灶A料,隨著科技的進步及新應用領域的拓展,作為一種涉及汽車、制鞋、家電、建筑、家具、紡織、醫(yī)藥等眾多與人們生活密切相關的PUR工業(yè)的發(fā)展將為人們帶來更為便利和舒適的生活。而中國這一具有巨大潛力的市場,在吸收了世界水平的技術和規(guī)模裝置后,必將成為世界PUR工業(yè)發(fā)展的動力源。
2、PP泡沫塑料在建筑領域大顯身手
吸收性及壓縮性,使其適于填充不平坦表面的空隙,如:作為屋頂、墻壁、混凝土板、公路的伸縮縫中的填料、密封劑保持物、密封條等。PP發(fā)泡板通過減小熱和濕氣的損失可以促進混凝土的凝固。利用其低熱傳導性,泡沫塑料可用于普通建筑的屋面襯墊材料,通過PP泡沫襯墊可以減小多層建筑的聲音傳播。中心發(fā)泡、表面光滑的PP發(fā)泡板(簡稱CD板)的表面無需刨削加工,可用加工木材的工具和加工方法來加工。
其表面可以復合織物、金屬片、薄膜、木紋片或膜,并可用回收料來加工制造。用CD板作建筑模板,不吸水、不粘水泥、透氣性好。在PP泡沫中加入增強纖維可以制得PP合成木材,PP合成木材強度高、熱脹性低、蠕變性低,性能與天然木材相仿,而其耐室外曝曬性優(yōu)于天然木材。是一種代木使用的重要工業(yè)材料。
此外,PP泡沫塑料還可制造救生衣、救生圈芯材、沖浪板、體操毯和運動墊等運動器材,以及海濱泳場的游泳打水材料、水池罩等。
在汽車材料選用更加注重輕量化、無污染、可回收利用的今天,發(fā)泡材料已成為汽車工業(yè)中優(yōu)先考慮選用的新型材料。因此,綠色、環(huán)保、性能優(yōu)異的PP泡沫塑料必將有著廣闊的發(fā)展空間。
二、未來 行業(yè) 技術開發(fā)方向
1、PUR泡沫塑料技術
在PUR泡沫塑料的制作工藝中,新技術也將不斷涌現,比如,微孔發(fā)泡工藝(間歇加工和連續(xù)加工)、超微泡技術、旋轉模塑發(fā)泡、反應注射發(fā)泡、吹塑發(fā)泡、注射結構發(fā)泡、近紅外(NIR)技術、動態(tài)釋壓和冷卻(DDC)技術,以及發(fā)泡工藝中所需的新型原材料和助劑等都是今后PUR泡沫塑料發(fā)展的方向。
2、碳氫發(fā)泡新一代替代技術
根據環(huán)戊烷一異戊烷發(fā)泡制備PUR硬泡技術在冰箱中的應用情況,并從發(fā)泡工藝及性能上與環(huán)戊烷發(fā)泡體系進行了比較。與環(huán)戊烷發(fā)泡體系相比,環(huán)戊烷一異戊烷發(fā)泡體系的加工工藝性良好,冰箱發(fā)泡灌注量減少了7%,泡沫塑料的密度減小10%,且尺寸穩(wěn)定性好,密度分布較環(huán)戊烷發(fā)泡體系均勻。
低密度軟質PUR泡沫塑料全水發(fā)泡代替氯氟烴的技術路線,新的全水發(fā)泡配方體系可使軟質塊狀泡沫塑料的密度降至15~20kg/m,模塑型泡沫塑料的密度降至25kg/m3,而其力學性能保持良好狀態(tài)。
硬質PUR泡沫塑料用4類零臭氧消耗潛值(ODP)發(fā)泡劑[水、碳氫化合物、全氯烷、氫氟烴(HFC)]等的發(fā)泡特性進行了比較,并著重以HFC一134a和HFC一356為例介紹了氫氟烴發(fā)泡劑在硬質PUR泡沫塑料中的應用。
軟質泡沫塑料生產中的CFC替代大多以二氯甲烷路線作為過渡。在零ODP替代路線中,以二氧化碳發(fā)泡的技術進步最快。當然,也可以用HFC類物質作為零ODP替代,但目前該類物質中的優(yōu)先選擇目標還未正式工業(yè)化,技術經濟上還有待進一步評估。采用環(huán)戊烷及二氯甲烷發(fā)泡可以制得具有良好皮層的自結皮泡沫塑料產品,但該方法在安全生產方面所需的嚴格措施與代價令企業(yè)難以普遍接受,新一代的零ODP物質如1,1,1,3,3一五氟丙烷(HCFC一245fa)和1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC一365fmc)可望成為較理想的最終替代物質。在硬質PUR泡沫塑料方面,對于導熱系數要求不是特別嚴格的場合,采用全水發(fā)泡是一種較為簡便的選擇,對于要求較高的場合(如建筑板材)替代問題比較復雜。在 研究 發(fā)泡劑的同時,也應在原料的選擇、工藝路線的優(yōu)化及韌性改善等方面進行深入 研究 。
硬質PUR泡沫塑料用助劑方面,其中氨類催化劑發(fā)展較快,雙(二甲氨基乙基)醚已由江蘇化工 研究 所研制成功并商品化。黎明化工 研究 院也研制成功了這種催化劑并已投產。金壇助劑廠等幾家企業(yè)生產的Ⅳ,Ⅳ.二甲基環(huán)己氨在硬質PUR泡沫塑料中有著廣泛的用途。用于模塑發(fā)泡的多種新型催化劑(包括延遲催化劑)也已商品化。山西東安化工廠、滄州精細化工試驗廠、浙江諸暨市精細化工實業(yè)公司、湖北省化工 研究 設計院等單位生產的辛酸亞錫中錫的總含量大于28%,亞錫量大于總錫量的96%。北京埃爾夫阿托綜合穩(wěn)定劑有限公司是國內最大的二月桂酸二丁基錫的生產廠家。硬質PUR泡沫塑料用的有機硅穩(wěn)定劑和軟質泡沫塑料用的硅一氧碳型泡沫穩(wěn)定劑也早已工業(yè)化。江蘇省化工 研究 所、上海高橋石化公司化工三廠、浙江大學精細化工廠等企業(yè)均有新產品投放市場。中國石化天津分公司 研究 院也開發(fā)和生產了軟質PUR泡沫塑料用泡沫穩(wěn)定劑(勻泡劑),該產品是(硅樹脂/聚氧化烯烴)共聚物,也是軟質PUR泡沫塑料的重要助劑?,F計劃投資2000萬元建設1kt/a的軟泡勻泡劑。該軟泡勻泡劑的附加值較高,據稱其原料成本約2萬元/t,加上其它成本,總生產成本不超過2.2萬元/t,而目前進口軟質PUR軟泡勻泡劑的售價為5萬元/t。
在阻燃方面,含氮阻燃劑、膨脹型阻燃劑、無機阻燃劑、可膨脹石墨阻燃劑等在PUR泡沫塑料的阻燃方面都可發(fā)揮重要作用,無鹵阻燃劑已成為高分子材料阻燃劑發(fā)展的主流,得到了蓬勃發(fā)展,涌現出了不少新產品;但各種新型阻燃劑的阻燃性能和制作工藝還不盡完美,應進一步研制開發(fā)和改進,以得到符合要求的新型高效無鹵阻燃劑。
3、PP發(fā)泡塑料
聚丙烯(PP)樹脂具有原料來源豐富、質量輕、性能/價格比優(yōu)越以及優(yōu)良的耐熱性、耐化學腐蝕性、易于回收等特點,是世界上應用最廣、產量增長最快的樹脂之一。PD泡沫塑料主要品種有聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烴泡沫塑料三大類。PU發(fā)泡材料在發(fā)泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物,且發(fā)泡材料無法回收利用;PS發(fā)泡制品由于不腐爛、難回收,對周圍環(huán)境造成“白色污染”。聯合國環(huán)保組織已決定2005年在全世界范圍內停止生產和使用發(fā)泡PS。而發(fā)泡PP制品因其良好的熱穩(wěn)定性(最高使用溫度達130℃)和高溫下制品的尺寸穩(wěn)定性,較高的韌性、拉伸強度和沖擊強度,適宜和柔順的表面,優(yōu)異的微波適應性以及可降解性、環(huán)保性而倍受重視,成為PS的良好替代品。
目前美國、日本、德國一些發(fā)達國家正在大力發(fā)展它,作為替代發(fā)泡PS的綠色包裝材料。美國威斯康星大學去年底成功地 研究 出一種新型彈性聚丙烯發(fā)泡塑料。它不僅具有發(fā)泡聚苯乙烯的諸多優(yōu)點,還解決了聚苯乙烯的一些不足。這種彈性聚丙烯發(fā)泡塑料的生產方法是,先在丙烯分子聚合反應時加入金屬催化劑,使產生的聚丙烯分子以硬質和彈性兩種類型交替出現,形成嵌段聚合物,然后加入特殊的發(fā)泡劑進行發(fā)泡,從而得到具有彈性的聚丙烯發(fā)泡塑料。其硬質的分子鏈使材料具有一定的強度和穩(wěn)定性,而彈性分子鏈則賦予材料堅韌和可撓曲的性能。
包裝材料和加工方面的發(fā)展以及新型包裝設計,都有推行“輕量化”的趨勢,發(fā)泡塑料則更有助于塑料包裝的輕量化?,F在微波爐和微波食品已進入人們的家庭生活,而交聯發(fā)泡PP片材熱成型的食品包裝容器的耐熱性高達130℃(而發(fā)泡PS僅為80℃),可以在微波爐中使用,而且耐沸水,高溫穩(wěn)定性好,表面感覺舒適而且柔軟;其熱成型的盤子、碗等在低溫性能優(yōu)于PE及PS,故作一次性包裝具有明顯的優(yōu)勢。據不完全統(tǒng)計,我國目前每年消耗的一次性餐具約180億個。作為替代發(fā)泡PS的紙制餐具由于消耗大量木材必將帶來更大的環(huán)境危害。而PP在光、熱和氧的作用下很容易降解;在PP制品的制造過程中,如不加入抗氧劑等添加劑,PP制品會在陽光下15天左右老化降解碎化成粉粒狀。利用PP這一固有的特性,采用發(fā)泡PP片材制作的一次性餐具是比較理想的環(huán)保餐具。
目前超級市場用各種果品、熟食品、半成品、凈菜托盤等預計需100億個。若這些一次性餐具和托盤有一半采用交聯PP發(fā)泡材料替代,則需要PP發(fā)泡片材15萬噸以上。此外,PP發(fā)泡片材也可用作計算機、照相機、玻璃器皿、精密制件以及易損件等物品的貼身包裝。由于可直接回收、質地柔軟不會損傷被包裝物表面,PP發(fā)泡材料在電器包裝領域中可以取代PS發(fā)泡材料。
盡管發(fā)泡PS具有廣闊的市場前景,但發(fā)泡PP的生產及開發(fā)一直是世界各國 研究 的熱點。但由于PP的結晶化特性,發(fā)泡PP片材的生產技術難度較大,目前只有美國、日本、德國等國家能生產,而我國發(fā)泡PP的工業(yè)化生產仍處于空白。因此盡快 研究 開發(fā)出適應市場的發(fā)泡PP材料,實現其工業(yè)化生產,是當務之急。
三、總體 行業(yè) “十一五”整體 規(guī)劃 及預測
1、發(fā)展目標
在“十一五”(2005-2010)期間,中國塑料 行業(yè) 要推進產業(yè)結構優(yōu)化升級,努力提高產業(yè)技術水平,塑料制品總產量的年增長率應為10%,2010-2015年間的年增長率應為8%,相應地到2010、2015年塑料制品總產量應分別為3500萬噸和5000萬噸,實現用10年時間在現有基礎上塑料制品總產量達到翻番的宏偉目標。
2、重點 行業(yè) 發(fā)展趨勢
1)農用塑料
農用塑料(如:農用棚膜、地膜、飼草膜、養(yǎng)殖膜、灌溉塑料管、塑料節(jié)水器材等)要高性能化推廣應用。國情決定了應把農用塑料放在塑料工業(yè)重中之重切實抓好。
據農業(yè)部門預計,至2010年全國園藝設施面積將增加到3800萬畝左右,耐候功能膜的年需求量增加到30萬噸左右,約占棚膜年銷量的40%;地膜覆蓋栽培面積將擴大到3.1億畝,地膜的年耗用量將增加到78萬噸左右;畜牧、水產專用暖棚面積擴大到150萬畝左右,氨化、青貯、纏繞膜的年需求量將達到30萬噸左右;除農用薄膜外,農產品貯藏保鮮和包裝用膜及塑料容器的需求量將在“十五”的基礎上翻兩番。
“十一五”期間全國計劃發(fā)展農用節(jié)水灌溉面積1.5億畝,其中的1.3億畝是對現有灌溉面積進行節(jié)水技術改造,0.2億畝是新增節(jié)水型灌溉面積;發(fā)展1.5億畝農用節(jié)水灌溉面積需投入1000億元,對節(jié)水灌溉產品、材料和制劑的投入約占總投入的50%-70%。
2)塑料包裝
塑料包裝材料主要包括塑料軟包裝、編織袋、中空容器、周轉箱等,是塑料制品應用中的最大領域之一。2005年塑料包裝超過700萬噸,約占包裝材料總產量的1/3,居各種包裝材料之首。
各種礦產品、化工產品、合成樹脂、原鹽、糧食、糖、棉花和羊毛等包裝已大量采用塑料編織袋和重包裝袋取代紙袋和黃麻袋,塑料包裝作為主要包裝材料是必然趨勢。還有飲料、洗滌用品、化妝品、化工產品等等在中國迅速發(fā)展,必不可少的復合膜、包裝膜、容器、周轉箱等塑料包裝材料有很大的需求。
食品和藥品包裝需求十分旺盛。中國是13億人口大國,而食品和藥品是國計民生大宗重要物資,相應的包裝需求十分旺盛。中國藥用包裝的增長速度位居世界八大藥物生產國榜首。就品種而言,塑料泡罩式包裝和塑料瓶包裝需求量大幅增長。
3)塑料建材
今后5-15年塑料建材將成為新的消費熱點和經濟增長點。隨著塑料建筑制品的品種逐步系列化、配套化和標準化,環(huán)保節(jié)能的要求和推廣應用的力度加大,需要各種塑料管、門窗、高分子防水材料、裝飾裝修材料、保溫材料及其它建筑用塑料制品將有較大幅度增加。
按照建設部“十一五” 規(guī)劃 ,5年內建筑節(jié)能要達到1.01億噸標準煤,節(jié)能建筑總面積要超過21.6億m2,其中新建筑16億m2,改造現有建筑5.6億m2。中國有400億m2既有建筑,目前約有三分之一需進行節(jié)能改造,按照每平方米200元的改造標準,這部分建筑節(jié)能材料和技術在未來的市場容量可達2.6萬億元。對于具有節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地的塑料管道到2010年建筑給水和排水管道80%采用塑料管,建筑雨水排水管道70%采用塑料管。“十一五”期間,塑料管道工程用量平均每年將達200萬噸。對于綜合成本較低、性能優(yōu)越,一次性投入稍高的塑料新型材料如PU、EPS、XPS、PP、PVC等發(fā)泡材料的應用前景潛力巨大,拓展領域十分廣闊。
4)汽車用塑料
據汽車界權威專家估計,2006年中國汽車總需求量將達650萬輛。中國汽車塑料平均使用量達70公斤,年消費40多萬噸。汽車用塑料品種有:PVC、PP、PE、PU、ABS、PA、POM等。隨著汽車報廢量逐年增加,車用塑料和家電及電子電器塑料量穩(wěn)步增加,其回收再生利用一樣成為廢塑料來源的重點,但處理原則類似。到2010年,中國的汽車塑料需用量將達80萬噸左右。因此,對報廢汽車塑料件的回收、再生利用來說任務將越來越艱巨。
5)醫(yī)用高分子材料
醫(yī)用高分子材料是指用于醫(yī)學生命科學與生命體直接或間接接觸的材料。主要分為人工器官和塑料醫(yī)療器具,為高附加值、高科技產品,在國內外發(fā)展較快,應用范圍很廣,消費量很大。
醫(yī)用高分子材料又稱之為醫(yī)用塑料,應用領域從藥品、藥劑品包裝和點滴瓶等一次性設備,延伸到了外科儀器等非一次性設備。2005年中國醫(yī)用塑料市場需求規(guī)模達120億-150億元。“十一五”期間將步入高速發(fā)展時期,醫(yī)用塑料制品隨著國內醫(yī)療器械市場將大幅度擴展,未來市場需求將提升至200-250億元。
6)塑料日用品
日用塑料制品涉及面更廣,與人類生活的關系十分密切,因其花色種類繁多、輕捷方便、衛(wèi)生舒適等優(yōu)點,以各式各樣的仿真塑料制品在越來越多的領域代替了傳統(tǒng)的鐵、木、竹、藤等傳統(tǒng)材料。塑料鞋、塑料箱、包、印花薄膜、家庭及個人生活用品、街道社區(qū)、娛樂場所的各種健身器材、玩具、器具以及許許多多塑料日用品均已成為人類生活不可缺少的組成部分,在全新的領域服務于人類社會。
今后的主要任務仍然是努力增加花色品種,開拓更多的功能并盡可能做到物美價廉、無毒無異味、綠色環(huán)保。
第二節(jié) 2007-2010年泡沫塑料制造業(yè)運行狀況預測
一、2007-2010年 行業(yè) 工業(yè)總產值預測
2007-2010年泡沫塑料制造業(yè)工業(yè)總產值預測
單位:千元
二、2007-2010年 行業(yè) 銷售收入預測
2007-2010年泡沫塑料制造業(yè)銷售收入預測
單位:千元
三、2007-2010年 行業(yè) 利潤總額預測
2007-2010年泡沫塑料制造業(yè)利潤總額預測
單位:千元
四、2007-2010年 行業(yè) 總資產預測
2007-2010年泡沫塑料制造業(yè)總資產預測
單位:千元
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