塑料助劑發展的幾點建議

李武斌，徐澤夕，曹志奎，郭學群，高存生

（河南煤化集團開封龍宇化工有限公司，河南 開封 475201）

塑料助劑是精細化工的重要分支，是塑料工業的伴生產業，同時也是塑料加工工業不可或缺的輔助材料，其不但在塑料生產和加工過程中有著重要的作用，還能賦予塑料產品及其制品以特殊的性能，提高產品質量，擴大產品用途，是塑料工業中一個重要組成部分[1]。

近年來，隨著塑料工業的迅速發展，尤其是通用塑料的快速發展，塑料助劑也有了長足的發展。常用的塑料助劑約有十幾個大類[2]，主要是增塑劑、熱穩定劑、抗氧劑、光穩定劑， 阻燃劑，惘措劑、抗沖擊改性劑、規工改良劑、著色劑、發泡劑、偶聯劑、抗靜電劑以及各種填充劑等。隨著合成樹脂和塑料加工工業的快速發展，目前國內塑料助劑在品種和數量上都遠遠不能滿足要求，尤其是一些具有高效、無毒、復合、多功能等特點的的塑料助劑，因缺乏原材料，技術落后等原因造成該類助劑無法生產，從而嚴重影響了我國塑料工業的發展。

1 生產現狀

據統計，2000年我國主要塑料助劑的生產能力約為80萬t左右，產量約為65.5萬t；2005年我國主要塑料助劑生產能力約為180萬t左右，產量約為138萬t左右，產品價值約為25億美元左右；2010年我國主要塑料助劑的生產能力約為280萬t，產量260萬t； 2000~2005年我國主要塑料助劑總產量分別為 65.5 萬 t、76.06 萬 t、93.43 萬 t、104.09 萬 t、121.5萬t、138.42萬t，其增長速度高達16.1%。表1為我國各類主要塑料助劑2000年、2005和2010年主要品種產量情況表。

表1 我國主要塑料助劑產品生產情況表 /萬t

從表1可以看出，經過10年的發展，我國塑料助劑產業伴隨著石油化工行業的快速發展得到壯大，基本上形成了自己的生產體系。相信，面對國內良好快速成長的市場，并且隨著國內塑料助劑生產能力的快速增長及全球范圍內環保要求的日趨嚴格，我國塑料助劑工業未來在生產技術、品種、產量、質量和產品結構等諸多方面都將呈現新的發展態勢。

進入21世紀以來，塑料工業經歷了重大的結構調整，其中，建筑、農用、包裝塑料以及汽車、電子電器和高新技術產業領域使用的工程和改性塑料得到了長足發展，有效地增加了塑料助劑的市場潛力。目前，塑料助劑消費量最大的類別仍為增塑劑、阻燃劑、抗沖改性及加工改良劑、熱穩定劑等。

2 部分塑料助劑的發展思路

2.1 增塑劑

增塑劑是塑料加工用助劑中產能和消費量最大的品種，其產量約占塑料助劑的60%，主要用于軟質聚氯乙烯制品，消耗量約占其總量的85%，還用于聚乙酸乙烯酯等乙烯基樹脂、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、纖維素、聚酰胺等。增塑劑的作用是使聚合物軟化，增加柔韌性，并降低熔體溫度以便于成型加工，它通常是一種不易揮發的高沸點液體有機化合物，少數是低熔點固體。增塑劑按化學結構可分為鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元酸酯類、脂肪酸酯類、環氧型增塑劑含氯增塑劑、聚合型增塑劑等7大類[3]。

隨著我國石油化工發展，大型的丁辛醇、a- 高碳醇、苯酐裝置投產，為增塑劑行業的發展提供可靠的原料供應，經過增塑劑行業的不斷努力，在消化吸收國外技術的基礎上，我國增塑劑的生產水平有了較大的提高。同時，國內有原料優勢的企業也不斷開發新品種，如吉化公司利用癸醇或C8~C10混合醇生產的產品可以替代部分進口產品，這些充分反映了我國增塑劑行業發展較快，產品結構也會日趨合理。

雖然，我國增塑劑取得了一定的成績，但是目前仍不能滿足國內塑料加工業的需要，每年仍需要大量進口。大量進口外來助劑產品，一方面說明塑料助劑存在著巨大的市場潛力，另一方面說明國內生產塑料助劑的技術仍然較國外落后，主要存在規模小和產品結構不合理等缺點。

為此，我國增塑劑行業在今后的發展過程中要加快產品結構調整速度，盡可能地在原材料產地和靠近市場的地區建設或擴建經濟規模的生產裝置，從而降低生產成本，增強市場競爭力，同時增加產品數量，進而增加市場份額并滿足塑料制品的特殊性能。

2.2 阻燃劑

阻燃劑已成為塑料加工助劑中僅次于增塑劑的第二大品種，目前我國阻燃劑仍以有機鹵素類為主，其中氯系所占比例為83%，而氯系中氯蠟-70產量太少，與國外相比有很大差距。美國消費阻燃劑中氯系、溴系、磷及鹵化磷系、無機系比例分別為8%、10%、16%、60%；西歐為11%、20%、16%、50%；日本為5.4%、21%、9%、64%。可以看出我國阻燃劑結構極為不合理，因此，我們應結合國情重點發展溴系、磷及鹵化磷系和無機系阻燃劑。隨著塑料制品在建筑、運輸、電氣、電子輕工及日用家具等領域中的廣泛應用，塑料引起的火災事故已成為一個嚴重的社會問題。發達國家對塑料材料的耐燃都做出嚴格規定，因此近年來世界阻燃劑工業發展很快。目前美國對阻燃劑又提出了新的要求，因而那些在燃燒時會產生有毒煙霧的含鹵素的阻燃劑，在某些場合，其使用量在下降，而廉價的含有3個結晶水的氫氧化鋁及五氧化二銻等無機阻燃劑，則因阻燃和消煙效果好，其消耗量在不斷上升。此外，磷系阻燃劑亦因其阻燃效果好而繼續得到發展。

當代阻燃劑技術中“阻燃”和“抑煙”相提并論，對某些高聚物而言，“抑煙”比“阻燃”更為重要。因此，今后相當長時間內抑煙劑將是阻燃劑中增長速度較快的品種之一，研究認為鉬類化合物是迄今為止發現的最好的抑煙劑；復合型阻燃劑和國外新開發應用的硅酮系阻燃劑也已成為阻燃劑發展方向之一；同時要加大阻燃機理的研究和阻燃母粒的開發[4]。

2.3 抗沖擊改性劑

我國加工及抗沖擊改性劑生產結構極不平衡，低效能產品CPE的產能過剩，每年要有相當數量尋求出口，目前國外已經基本不把CPE作為加工和抗沖擊改性劑使用，而轉移到它的長效增塑作用、填料高相容性和阻燃性等方面，而國外主要品種為ACR、MBS、EVA 等。

目前，國內現在需求較為迫切的是制作透明包裝材料所需的MBS改性劑，但是由于技術的限制，國內不能大量生產，嚴重影響了國內透明PVC管的發展[5]。

業內人士一致認為MBS的研究與生產將是未來相當長時間內，國內亟待解決的大問題。因此建議有關部門通力合作，加快MBS的開發應用研究，集中完善合成技術，推進MBS的產業化進程。目前國外最成熟、最廣泛應用的技術為乳液-懸浮聚合法生產MBS，采用乳液、懸浮兩步法進行接枝共聚，先進行乳液聚合，到一定程度后破乳進行懸浮聚合。該法集中了乳液聚合與懸浮聚合的優點，產品顆粒、形態有較大改進。

2.4 熱穩定劑

穩定劑的作用是防止樹脂在加工過程中降解(即分解變質)。工業上應用最廣的穩定劑是鉛鹽，如三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、硬脂酸鉛、鄰苯二甲酸鉛等。這類穩定劑具有很好的熱穩定性和電氣絕緣性。其次是金屬皂類，這類穩定劑應用價值很高， 如混合使用則效果更佳， 品種主要有鈣-鋅、鋇-鎘或鋇-鋅的羧酸鹽。其中硬酯酸鎘有很好的耐光性， 硬酯酸鋇耐熱性好， 如與環氧大豆油、亞磷酸酯類螯合劑并用，協同效應很好，同時還可大大改善PVC 制品的流動性。至于鈣-鋅系穩定劑，則透明性好，無毒、低臭，對光和熱的穩定性中等，能抗硫化物污染，可與環氧增塑劑和有機錫并用。另一大類熱穩定劑是有機錫系，其中有二月桂酸、馬來酸的二正辛基錫、硫代甘醇異辛酯二正辛基錫等， 主要用于要求透明和無毒的PVC 制品。

有機錫熱穩定劑具有出色的熱穩定性、耐光耐候性和色澤穩定性，適用于高透明制品，因此開發研制十分活躍，目前其研究方向主要有以下幾個[6~10]：

一是提高和改進原有類型的穩定劑的性能，如環狀有機錫穩定劑的含錫量高，穩定效果好，當其與其他穩定劑復配使用時效果更好，是新發展起來的一類塑料熱穩定劑。

二是開發新型有機錫穩定劑，如在穩定劑分子中引入苯環。

三是提高有機錫穩定劑的相對分子質量，形成聚合型的有機錫穩定劑，可以避免小分子熱穩定劑的揮發，增加穩定性能。

四是開發無異味的有機錫產品，由于部分有機錫產品有不適的氣味，影響了其應用范圍和領域。

因此，今后我國熱穩定劑工業應著重調整產品結構，順應環保潮流，擴大生產規模，提高產品質量，增加鈣、鋅等復合品種和有機錫熱穩定劑及用于日用品中的無毒熱穩定劑；生產推廣酮類、吲哚類等有機輔助穩定劑及無塵復合鉛類熱穩定劑；同時，利用我國豐富的銻和稀土資源，開發生產與推廣有機銻類和稀土類熱穩定劑。

3 塑料助劑工業發展的幾點建議

我國塑料助劑的良好市場前景是勿庸置疑的，國內塑料助劑產業也取得長足進步，但是目前我國塑料助劑工業還存在產品檔次低，環保壓力大，新產品開發緩慢，生產規模小，缺乏可持續發展能力等問題。目前國際塑料助劑工業發展呈現了綠色、復合、高效、專用化等趨勢，因此國內塑料助劑工業應緊跟國際潮流，結合國內資源優勢，在以下幾個方面做好工作：

（1）產品生產使用綠色環保化。近年來歐盟的一系列法律法規對塑料中重金屬含量、有害有機物含量等均做了明確規定，其他發達國家和地區也相繼頒布了一些法規限制有毒助劑在材料中應用，我國《電子信息產品污染控制管理辦法》也于2007年3月1日正式實施。因此，未來塑料助劑工業的發展應該是綠色環保化進程，因此國內應加快綠色環保品種開發生產，減少和停止生產一些有毒、有害面臨禁限用的塑料助劑品種。

（2）產品功能復合化。在塑料制品加工過程中，塑料制品需要添加多種助劑來實現多種功能，該過程存在加工程序復雜及導致塑料產品質量下降等缺點，因此，開發多種復合功能化助劑成為業界研究的熱點。復合型產品具有縮短塑料產品生產周期，效果好，綜合性能佳，多種助劑充分發揮協同作用，方便用戶使用等優點。因此，在目前國內新產品開發能力薄弱的前提下，通過復合化的方法形成塑料添加劑包，解決并充分發揮多種塑料助劑間的協同效應，成為國內塑料助劑開發的最佳途徑之一。

（3）高端產品專有化。塑料樹脂牌號的不斷增加，成型加工技術的進步和對制品性能要求的提高，極大促進了塑料助劑門類的擴大和增加，同時也對專用化新型塑料助劑品種和數量提出更高要求。因此，在一些高科技領域，應開發一些專有助劑產品，從而滿足一些特殊領域對塑料制品的特殊性能需求。

4 結語

我國塑料工業蘊藏巨大市場潛力，與之相配套的塑料助劑行業，具有良好的發展前景，同時由于世界經濟一體化進程的加快，國外著名助劑企業將市場競爭戰略重點轉向中國及亞太地區。面對機遇與挑戰，我國塑料助劑行業應不斷調整產品結構，加大技術開發力度，大力開發專用化高性能的助劑品種，強化售后服務意識，進而在競爭日益激烈的市場中站穩腳跟，向前發展。

[1] 梁誠.我國塑料助劑生產現狀與發展趨勢[J].江蘇化工，2002，30（1）：12-17.

[2] 尹國強，崔英德，康正.塑料助劑工業的現狀及發展趨勢[J].廣東化工，2003（1）：2-6.

[3] 王克智.中國塑料助劑工業現狀[J].精細與專用化學品，1998（14）：6-8.

[4] 白梅.塑料中無機阻燃劑的研究進展[J].精細與專用化學品，2011，19（11）：23-26.

[5] 張楓林.淺談塑料管材承壓性能檢驗的必要性[J].塑料制造，2009（3）：76-77.

[6] 施殉若.我國PVC熱穩定劑發展中的問題和方向[J].塑料助劑，2011（5）：1-7.

[7] 廖正品.可持續發展的塑料制品工業2010/2011年塑料制品老化與防老化技術研討會論文集[C].廣州：塑料助劑專業委員會，2011：1-8.

[8] 包紅燕，王朝暉，陳宇，等.環保安全法規環境下塑料助劑的應對策略[J].中國塑料，2010，24（5）：1-5.

[9] 王朝暉.塑料耐侯助劑技術回顧與展望[C].塑料制品老化與防老化技術研討會論文集[A]，2011，9-14.

[10] 施殉若.我國熱穩定劑行業的現狀和發展趨勢[C].2010年塑料助劑生產與應用技術、信息交流會論文集[A].廈門：塑料助劑專業委員會，2010，69-75.