由于纯PVC抗冲性能差、特别是低温冲击性能差,耐候性差,在很多领域应用受限。因此需要加入抗冲改性剂提高其韧性和耐候性能。
冲击改性剂的主要品种有氯化聚乙烯(CPE)、抗冲改性剂(MBS)和丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR等。其中抗冲ACR与PVC的相容性、耐候性能优于CPE和MBS,MBS的透明性与其它助剂的相容性,及抗冲性能优于ACR和CPE,CPE性能适中,但因其低廉的价格在国内用量较大。据统计全球抗冲改性剂消费量比例为:MBS用量占45%,抗冲ACR占40%,其它占15%。
而国内比例:CPE用量占65%达到16万吨,MBS用量占24%达到6万吨,ACR用量占8%达到2万吨,其它用量占2%达到5000吨。
抗冲改性剂MBS是MMA接枝丁苯胶乳后经盐析干燥而成的核-壳共聚物,用其改性PVC能提高其冲击强度和综合性能,因其与PVC折光率相近,使改性的PVC是有较好的透明性,因此广泛应用于透明制品。因其含有丁二烯见光易分解老化,因此不适用于户外制品。MBS最早由罗姆哈斯在20世纪50年代开发成功的,产量已达30万吨,占各类抗冲改性剂的首位。生产厂家和牌号众多。
国外公司一览表
商品牌号 |
生产厂家 |
Paraloid BTA 系列 |
美国罗门哈斯 |
Kane Ace B系列 |
日本钟渊 |
Metablem C系列 |
日本三菱 |
LG MB 系列 |
韩国LG化学 |
303H 系列 |
阿托菲纳 |
国内对抗冲MBS的研究始于80年代末期,到九十年代中期才陆续在齐鲁石化和上海制笔厂实现工业化生产。经过十几年的发展已有十几个厂在生产MBS,年生产能力在4万吨,实际产量2万吨。国内MBS的产品质量,特别产品的稳定性与国外产品差距较大。每年进口数量要远远大于国产数量。2005年进口数量约为5.5万吨。
国内MBS生产厂家一览表
单位名称 |
备注 |
产能 (吨/年) |
2005年产量(吨/年) |
齐鲁石化公司研究院 |
MBS |
3000 |
1500 |
山东瑞丰高分子材料股份有限公司 |
MBS |
20000 |
8000 |
东营万达集团 |
MBS |
10000 |
4000 |
威海金泓集团 |
MBS |
5000 |
1500 |
上海制笔化工厂 |
MBS |
1000 |
1000 |
温州龙湾塑料助剂厂 |
MBS |
2000 |
1500 |
中天集团荆门有机化工制造公司 |
MBS |
2000 |
1000 |
其他 |
MBS |
1000 |
500 |
合计 |
44000 |
19000 |
国外对抗冲改性剂ACR的研究始于20世纪70年代,并于1972年由罗姆哈斯公司推出了第一个丙烯酸酯类抗冲改性剂KM-323B。日本钟渊推出了FM系列, 阿托菲娜推出了D系列,LG化学推出了IM系列。
抗冲改性剂ACR与加工助剂ACR都是丙烯酸酯聚合物,但因其配方比例和结构不同而性能大不相同,抗冲ACR中甲基丙烯酸甲酯约占10-20%,而丙烯酸酯约占80-90%。抗冲改性剂ACR象MBS一样同为核壳结构。与MBS、CPE等抗冲改性剂相比,其加工性能和耐候性能好,表面光洁度高,尤其适用于户外制品,在国外,丙烯酸酯类抗冲改性剂因其环保,性能优良,耐候性能高已经取代CPE抗冲改性剂。
国内对抗冲ACR的研究较早,但真正投入工业化生产还是在90年代末期。主要研究单位为沂源瑞丰公司,威海金泓公司,齐鲁石化研究院和辽宁博达公司,但由于国内CPE生产能力较大,价格较低,下游客户对产品的质量要求不高,导致价格比CPE高1/3而添加量大致相同的抗冲ACR很难在市场上得以推广,国内的总需求量约为1.5万吨,进口量约为5000吨。
国内抗冲ACR生产厂家一览表
单位名称 |
备注 |
产能(吨/年) |
2005年产量(吨/年) |
山东瑞丰高分子材料股份有限公司 |
抗冲ACR |
10000 |
4000 |
威海金泓集团 |
抗冲ACR |
5000 |
1000 |
淄博助剂厂 |
抗冲ACR |
2000 |
1000 |
山东日科 |
抗冲ACR |
5000 |
2000 |
辽宁博达 |
抗冲ACR |
2000 |
500 |
苏州安利 |
抗冲ACR |
5000 |
1000 |
其他 |
1000 |
500 |
|
合计 |
30000 |
10000 |
值得一提的是山东瑞丰的LS系列抗冲改性剂最早在国内实现工业化生产,装置能力已达到10000吨,其主要牌号有LS-21,21,51,61,50, 其中抗冲改性剂LS-50于2006年初投放市场,产品性能已达到国外同类产品水平,并出口到韩国,土耳其、印度、美国等多个国家。
抗冲改性剂发展过程中存在的问题
由于MBS受国外技术壁垒的影响,抗冲ACR受价格低廉的CPE抗冲改性剂的影响,国内的MBS和抗冲ACR发展缓慢,尤其是MBS树脂,与国外产品相比有着较大的差距,如何实现技术突破,迎接国外同行业的挑战,是摆在抗冲改性剂加工企业面前的难题。