聚丙烯发泡材料的生产现状及市场前景

聚丙烯发泡材料的生产现状及市场前景时间:2013-05-111生产现状与聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)发泡材料相比，聚丙稀(PP)发泡材料开发的历史较短。然而，由于PP泡沫塑料具有优越的性能和广阔的应用前景，特别是市场对耐热性高、环保适性好的发泡材料需求迫切，使其发展迅速，因此20世纪70年代以来，许多国家纷纷投入了对发泡PP材料的研制开发，并取得了一定的进展。但是由于传统PP的发泡工艺性能较差，特别是发泡PP片材的生产技术难度较大，很难获得高质量的泡沫塑料制品，所以直到1980年PP发泡才实现工业化。目前国外只有美国、意大利、日本等少数几个国家能生产。意大利AMUT公司的挤出发泡PP片材是PP泡沫塑料产品的最新进展，它应用比利时Montel公司的高熔体强度聚丙烯(HMSPP)、PP均聚物以及低臭氧消耗潜值(ODP)化学发泡剂，生产出具有细小微孔而且均匀分布的发泡PP片材(FPP)，密度为0.6g/cm3，发泡PP所用HMSPP的质量分数仅为12.5%，具有较大的经济意义和环保意义。日本已开发成功并上市了非交联PP发泡材料，该产品采用了通过特殊的催化和聚合工艺开发成功的HMSPP，该HMSPP材料在熔融加工时，具有高的张力和应变硬化性，在气泡成长期中气泡不会破裂，用其生产的发泡制品具有闭孔结构，有较高的绝热性和刚性。美国CSI公司、奥地利PCD聚合物公司、丹麦Bore-alis公司[5]正在致力于研究开发用于发泡的HM-SPP。我国发泡PP的研制及开发是近年才开始的，北京燕化石化公司树脂所在1994年进行了PP发泡板材的研究，目前，北京燕化石化公司树脂所又与华北油田合作，把进口的HMSPP用于发泡材料研究PP低发泡片材、高发泡和珠粒制品。北京化工研究院对PP发泡材料的开发做了大量的工作，他们采用辐射交联法制备出了HMSPP，但该方法具有明显的局限性：①加入PE后使其耐热性和可降解性大幅度降低(已经不是纯PP);②辐照交联需要在惰性气体保护下进行，使成本大幅度增加，工艺复杂化。北京化工研究院还采用化学发泡剂对进口HMSPP与共聚型PP、LDPE进行共混发泡获得了低密度的泡沫塑料[6]。天津轻工业学院、上海塑料研究所等在该方面曾做了一些工作;此外四川大学、齐鲁石化工程公司等[7]在PP化学交联改性发泡方面做了一些试验研究工作，但都未取得令人满意的效果。所以，目前我国发泡PP的工业化生产仍处于空白，所需材料仍然依赖进口，价格昂贵。如青岛塑料模具厂为国内多个汽车生产厂家生产汽车配件，该企业正在大量进口PP发泡材料用于生产汽车保险杠内衬(价格在5万~6万元/t，而普通PP的价格在1万元/t左右)。青岛大学高分子材料研究所采用一步法硅烷接枝反应挤出和PP/LDPE反应挤出共混改性技术制备出部分交联结构型HMSPP和共混改性型HM-SPP[8-10]，并均获得具有良好泡孔结构的泡沫塑料，该技术具有生产工艺简单，生产成本低，发泡制品性能优异的特点，目前该项技术已经进入中试阶段。2市场前景与传统的发泡PS、PE相比，发泡PP以其优良的耐热性、机械强度和良好的环境适应性等优点而备受青睐，美国、日本和德国一些发达国家正大力发展发泡PP作为替代发泡PS的新型泡沫材料。目前世界主要的PP发泡料有:BASF公司的NeopolenP系列发泡粒子、JSP公司的发泡PP、Gefinex化工有限公司的Vestocell系列发泡PP。美国将发泡PP主要用于汽车零部件的制造，欧洲也将60%的发泡PP用于制造汽车零部件，其余40%主要用于包装和其他行业。在硬包装市场，PP发泡材料市场潜力很大，据统计，硬塑料包装市场年均增长率可达41%。PP发泡片材比实芯片材轻50%以上，且绝缘性能优于未发泡片材，从而比ABS、高抗冲PS、结晶性聚酯、聚碳酸酯、钢罐及纸更具竞争优势。包装材料的轻量化具有重要的意义，如：德国政府规定现行塑料包装材料附加费为每公斤3德国马克，目前国外上市的发泡PP片材密度为0.63g/cm3，普通PP片材的密度为0.91g/cm3，如使用发泡PP取代不发泡PP，每吨可节省附加费约5000元，有巨大的经济效益。1996年美国热成型PP片材在食品包装方面的需求量达14.3万t，预计今后热成型PP包装将以每年10%的速度增长。2000年我国市场用各种果品、熟食品、半成品、净菜托盘达100亿个，如果这些食品包装材料采用发泡PP则需要PP发泡片材15万t以上，这将是一个极大的市场。我国微波炉已经进入千家万户，发泡PP制作的微波炉用餐具进入普通家庭具有诱人的前景。过去不少电子产品、家电产品及许多易碎、易损产品的包装，主要使用PS泡沫塑料作缓冲衬垫材料，仅彩色电视机和彩色显像管2种产品1997年就使用PS泡沫塑料2万t，随着PS发泡材料的限制使用，该市场份额必将被其他环保缓冲材料所代替，显然，发泡PP以其良好的环境适应性代替发泡PS用于缓冲防震包装具有广阔的市场前景。在一次性餐具市场，由于PP在光、热和氧的作用下很容易降解；PP制品的制造过程中，如不加入抗氧剂等添加剂，PP制品会在阳光下15天左右老化降解碎化成粉粒状。利用PP这一固有的特性，采用发泡PP片材制作的一次性餐具是比较理想的环保餐具。在绝热材料市场，据统计，2005年我国空调产量达到7469万台，冰箱产量达到3105.6万台，太阳能热水器达到1500万m2，随着空调、冰箱、太阳能热水器系统的普及，发泡PP作为空调管道等的绝热保温层的应用将会越来越广。有数据表明，今后我国绝热材料的年增长率将在10%以上，预计到2010年用于建筑、工业绝热保温材料的泡沫塑料将达15万t，PP泡沫以其优异的绝热性、耐热性可望在该领域占据重要地位。在缓冲材料市场，有关资料表明，全世界2005年汽车的产量约为6653万辆。发泡PP制作的汽车内装饰材料和保险杠已经在高级轿车上得到应用，今后将进一步普及。我国汽车工业正处于飞速发展时期，2005年汽车产量为300万辆，2006年汽产量达到560万辆，汽车用塑料将达到39万~46.8万t。可以预见，发泡PP在汽车工业的应用将是巨大的市场。在建筑材料领域，随着我国构建节能型社会的具体措施的实施，越来越多的新型楼房的建造中将采用发泡材料衬垫，PP发泡材料优异的性能成为发泡衬垫的优选对象。此外，低发泡PP结构件今后在体育用品及设施、建筑模板、合成木材方面的应用也是一个巨大的潜在市场。JSP推出新一代“Arpro”发泡聚丙烯产品JSP是领先的ARPRO发泡聚丙烯（EPP）供应商。JSP公司日前推出新一代ARPRO发泡聚丙烯产品，其中包含15％可回收材料。该公司表示，这款“Arpro”新产品和现有产品在性能和密度方面相类似。JSP表示不但不会因其使用可循环材料而产生得额外费用进而提高产品价格，反而会在短期内补贴材料成本。针对使用后的“Arpro”部分产品，该公司正着手在欧洲各地建立回收站。聚丙烯发泡塑料应用广泛聚丙烯（pp）树脂具有原料来源丰富、质量轻、性能/价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点，是世界上应用最广、产量增长最快的树脂之一。pd泡沫塑料主要品种有聚氨酯（pu）、聚苯乙烯（ps）和聚烯烃泡沫塑料三大类。pu发泡材料在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物，且发泡材料无法回收利用；ps发泡制品由于不腐烂、难回收，对周围环境造成“白色污染”。联合国环保组织已决定2005年在全世界范围内停止生产和使用发泡ps。而发泡pp制品因其良好的热稳定性（最高使用温度达130℃）和高温下制品的尺寸稳定性，较高的韧性、拉伸强度和冲击强度，适宜和柔顺的表面，优异的微波适应性以及可降解性、环保性而倍受重视，成为ps的良好替代品。目前美国、日本、德国一些发达国家正在大力发展它，作为替代发泡ps的绿色包装材料。美国威斯康星大学去年底成功地研究出一种新型弹性聚丙烯发泡塑料。它不仅具有发泡聚苯乙烯的诸多优点，还解决了聚苯乙烯的一些不足。这种弹性聚丙烯发泡塑料的生产方法是，先在丙烯分子聚合反应时加入金属催化剂，使产生的聚丙烯分子以硬质和弹性两种类型交替出现，形成嵌段聚合物，然后加入特殊的发泡剂进行发泡，从而得到具有弹性的聚丙烯发泡塑料。其硬质的分子链使材料具有一定的强度和稳定性，而弹性分子链则赋予材料坚韧和可挠曲的性能。包装材料和加工方面的发展以及新型包装设计，都有推行“轻量化”的趋势，发泡塑料则更有助于塑料包装的轻量化。现在微波炉和微波食品已进入人们的家庭生活，而交联发泡pp片材热成型的食品包装容器的耐热性高达130℃（而发泡ps仅为80℃），可以在微波炉中使用，而且耐沸水，高温稳定性好，表面感觉舒适而且柔软；其热成型的盘子、碗等在低温性能优于pe及ps，故作一次性包装具有明显的优势。据不完全统计，我国目前每年消耗的一次性餐具约180亿个。作为替代发泡ps的纸制餐具由于消耗大量木材必将带来更大的环境危害。而pp在光、热和氧的作用下很容易降解；在pp制品的制造过程中，如不加入抗氧剂等添加剂，pp制品会在阳光下15天左右老化降解碎化成粉粒状。利用pp这一固有的特性，采用发泡pp片材制作的一次性餐具是比较理想的环保餐具。目前超级市场用各种果品、熟食品、半成品、净菜托盘等预计需100亿个。若这些一次性餐具和托盘有一半采用交联pp发泡材料替代，则需要pp发泡片材15万吨以上。此外，pp发泡片材也可用作计算机、照相机、玻璃器皿、精密制件以及易损件等物品的贴身包装。由于可直接回收、质地柔软不会损伤被包装物表面，pp发泡材料在电器包装领域中可以取代ps发泡材料。发泡聚丙烯(EPP)专业技术介绍2010-9-26中国环保设备展览网作者：佚名点击：433泡沫塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点，因此在日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业得到广泛应用，我国20世纪90年代以来泡沫塑料的发展十分迅速，其中主要品种有聚氨酯(PU)软质和硬质泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和聚乙烯(PE)泡沫塑料三大类。但聚氨酯泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物，并且发泡材料无法回收利用。而聚苯乙烯(PS)发泡过程中通常会使用到氟氯烃化合物或丁烷，对环境有不利影响，产品降解困难且容易形成“白色污染”，联合国环保组织已决定停止使用PS发泡产品。■对比普通泡沫塑料，聚丙烯发泡材料有很多优点：1)聚丙烯(PP)刚性优于聚乙烯(PE)，PP弯曲模量大约为1.52Gpa，PE仅为207Mpa，耐化学性与PE相似。2)聚丙烯的玻璃化温度低于室温，抗冲击性能优于PS，而且相比PS泡沫的难回收性，聚丙烯泡沫是一种环境友好的材料。3)聚丙烯有较高的热变形温度，可以在一些高温领域中应用。发泡聚丙烯通常能耐130℃的高温，比聚乙烯泡沫的最高使用温度80℃高得多。封闭式泡孔结构使其热导率不会因潮湿而受影响，因此可用作保温材料。4)良好的低温特性：制品即使在-30℃时也表现出很好的性能。5)能量吸收：由于PP发泡制品具有很好的吸收能量特性，具有优异的抗压吸能性能。广泛应用于汽车保险杠能量处理系统及其他防冲撞吸能部件。6)尺寸形状恢复稳定性：PP发泡制品受多次连续撞击和挠曲变形后会很快恢复原始形状，而不产生永久形变，请看以下图示试验结果：文章链接：中国环保设备展览网)质量轻且能够反复使用：PP发泡制品的密度能够达到很低水平，因此能大幅度降低重量，同时PP发泡制品柔韧性好，可反复使用，不易破碎；易回收再利用，易分解，制品不含对人体有毒有害的成分，燃烧不产生有毒物质。文章链接：中国环保设备展览网)具有良好的表面保护性和隔音性能：PP发泡制品是半硬质成形，具有适度的硬度、柔软性，不会擦伤、碰伤与其接触的物体，具有较好的表面保护性。文章链接：中国环保设备展览网