搜索
塑料行业概况及聚氯乙烯的个性浅析河北通产进出口有限公司2009-9-31.塑料1.1塑料的发展过程自美籍比利时人列奥·亨德里克·贝克兰，100年前的1907年7月14日，他注册了酚醛塑料的专利。人类自此进入了塑料时代，在这一百多个岁月之中，塑料产业在人类的生活之中发生着翻天覆地的变化。从衣食住行到航空航天设备无所不在。早期的塑料容易着火，这就限制了用它制造产品的范围。第一个能成功地耐高温的塑料是“贝克莱特”（即酚酣塑料—译注）。利奥·贝克兰德在1909年获得了该项专利。1909年，美国的贝克兰首次合成了酚醛塑料。20世纪30年代，尼龙又问世了，被称为是“由煤炭、空气和水合成，比蜘蛛丝细，比钢铁坚硬，优于丝绸的纤维”。它们的出现为此后各种塑料的发明和生产奠定了基础。由于第二次世界大战中石油化学工业的发展，塑料的原料以石油取代了煤炭，塑料制造业也得到飞速的发展。塑料是一种很轻的物质，用很低的温度加热就能使它变软，随心所欲地做成各种形状的东西。塑料制品色彩鲜艳，重量轻，不怕摔，经济耐用，它的问世不仅给人们的生活带来了诸多方便，也极大地推动了工业的发展。然而，塑料的发明还不到100年，如果说当时人们为它们的诞生欣喜若狂，现在却不得不为处理这些充斥在生活中，给人类生存环境带来极大威胁的东西而煞费苦心了。塑料是从石油或煤炭中提取的化学石油产品，一旦生产出来很难自然降解。塑料埋在地下200年也不会腐烂降解，大量的塑料废弃物填埋在地下，会破坏土壤的通透性，使土壤板结，影响植物的生长。如果家畜误食了混入饲料或残留在野外的塑料，也会造成因消化道梗阻而死亡。塑料在给人们的生活带来方便的同时，也给环境带来了难以收拾的后患，人们把塑料给环境带来的灾难称为“白色污染”。1.2塑料的定义塑料为合成的高分子化合物{聚合物(polymer)}，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40％～100％。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似，但因又经过化学的力量来合成，而被称之为塑料。根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造以及加工过程中，可以借流动(flow)来造型。因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：●它是高分子有机化合物●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等●它可以成形(moldable)●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料●用途广泛产品呈现多样化●具有不同的性质●可以用不同的加工方法(processingmethod)塑料和树脂这两个名词也常混用。1.3.塑料的分类塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料，主要是用途的广泛性来界定，如PE、PP价格便宜，可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵，但原料稳性及物理物性均好很多，一般而言，其同时具有刚性与韧性两种特性。表1.1为塑料原料对照表，1至8项为泛用性塑料，第9、10项介于二者之间。一般称PP、HDPE、LDPE、PVC及PS为五大泛用塑料。表1-1常用塑料原料对照表学名英文简称中文学名俗称PolypropylenePP聚丙烯HighDensityPolyethyleneHDPE高密度聚乙烯硬性软胶LowDensityPolyethyleneLDPE低密度聚乙烯LinearLowDensityPolyethyleneLLDPE线性低密度聚乙烯PolyvinylChloridePVC聚氯乙烯GeneralPurposePolystyreneGPPS一般级聚苯乙烯硬胶ExpansiblePolystyreneEPS发泡性聚苯乙烯发泡胶HighImpactPolystyreneHIPS耐冲击性聚苯乙烯耐冲击硬胶Styrene-AcrylonitrileCopolymersAS,SAN苯乙烯─丙烯晴共聚物透明大力胶Acrylonitrile-Butadiene-StyreneCopolymersABS丙烯晴─丁二烯─苯乙烯共聚合物超不碎胶PolymethylMethacrylatePMMA聚甲基丙烯酸酯压克力Ethylene-VinylAcetateCopolymersEVA乙烯─醋酸乙烯之共聚合物橡皮胶PolyethyleneTerephthalatePET聚对苯二甲酸乙酯聚酯PolybutyleneTerephthalatePBT聚对苯二甲酸丁酯Polyamide(Nylon6.66)PA聚醯胺尼龙PolycarbonatesPC聚碳酸树酯防弹胶PolyacetalPOM聚缩醛树酯赛钢、夺钢PolyphenyleneoxidePPO聚氧化二甲苯NorylPolyphenylenesulfidePPS聚苯硫醚PolyurethanesPU聚胺基甲酸乙酯1.4塑料的成型方法塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。加工方法（通常称为塑料的一次加工）包括压塑（模压成型）、挤塑（挤出成型）、注塑（注射成型）、吹塑（中空成型）、压延等。压塑压塑也称模压成型或压制成型，压塑主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型。挤塑挤塑又称挤出成型，是使用挤塑机（挤出机）将加热的树脂连续通过模具，挤出所需形状的制品的方法。挤塑有时也有于热固性塑料的成型，并可用于泡沫塑料的成型。挤塑的优点是可挤出各种形状的制品，生产效率高，可自动化、连续化生产；缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工，制品尺寸容易产生偏差。注塑注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机（或称注射机）将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的优点是生产速度快、效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。缺点是设备及模具成本高，注塑机清理较困难等。吹塑吹塑又称中空吹塑或中空成型。吹塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中的热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。压延压延是将树脂合各种添加剂经预期处理（捏合、过滤等）后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工成薄膜或片材，随后从压延机辊筒上剥离下来，再经冷却定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙烯树脂的成型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品。发泡成型发泡材料（PVC,PE和PS等）中加入适当的发泡剂，使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料。按泡孔结构分为开孔泡沫塑料（觉大多数气孔互相连通）和闭孔泡沫塑料（绝大多数气孔是互相分隔的），这主要是由制造方法（分为化学发泡，物理发泡和机械发泡）决定的。2、塑料的发展概况2.1、国际塑料发展总体情况合成树脂、合成橡胶与合成纤维三大类高分子材料已成为人类不可或缺的新型材料，已与钢铁、木材和水泥一起构成现代社会中的四大基础材料，而且是支撑现代高科技发展的基础材料之一，是信息、能源、工业、农业、交通运输乃至宇宙空间和海洋开发等国民经济各领域不可缺少的材料。目前，上述三大类高分子材料的数量之比大约为65：30：5，由此可见合成树脂的重要性。由于塑料的众多优点及其在国民经济中的广泛应用，塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位（关于塑料的特点请参见本文的附录部分）。多年来塑料制品的生产在世界各地都以惊人的高速度发展着。2004年世界塑料总产量达到2.12亿吨，比2003年增长5％，亚洲、欧洲和北美分别占世界总产量的34.4％、30.7%和25.9％。从2003年开始，亚洲塑料产量占世界总产量的比例有明显增高的趋势。五大通用树脂占世界合成树脂总量的70％。2004年世界五大通用树脂的生产能力为1.759亿吨，产量为1.497亿吨，大约为塑料总产量的68％。聚乙烯占五大通用树脂总产量的40％，聚丙稀占25.5％，聚氯乙烯占20.1％，聚苯乙烯占10.2％，ABS树脂占4.2％。从1999－2004年5年的增长速度看，聚烯烃和ABS树脂有较快的需求增长速度，尤其是聚丙烯，无论是生产能力增速还是产量（可以近似认为是需求量）的增速都居首位。化工行业专家也都预测今后5－10年增速最快的树脂为聚丙烯。塑料行业是一个品种繁多、应用广泛的化工子行业。世界塑料工业快速增长，亚洲塑料工业的发展引人注目，中国塑料工业的发展和前景令世人瞩目。中国的塑料工业发展迅速，目前在世界各国塑料制品产量排名中稳居第二位，已经成为世界塑料大国。2.2、国内塑料发展概况中国的塑料工业发展迅速。1949年，全国塑料制品总产量仅为200余吨。1958年中国第一套聚氯乙烯树脂生产装置在锦西化工厂建成，标志着中国塑料工业步入快速发展时期。1958年国内塑料制品产量为2.4万吨，1965年为13万吨，1979年为94.8万吨，1988年则猛增到354.2万吨，1996年达1534万吨。2004年已经接近2000万吨，总加工能力已经超过2000万吨，在世界各国塑料制品产量排名中稳居第二位。另外，中国塑料工业的出口能力也有了大幅度提升。海关统计显示，自2001年至2005年，我国塑料制品出口年均增长率达25％，2005年出口总额达166亿美元，占其工业总产值的1/4强。从合成树脂看，中国合成树脂增长率是GDP增长率的2倍多，进口产品占据半壁江山。1990－2004年，我国五种通用树脂表观消费量的年增长率为19.0％，是同期GDP年均增长率（9.3％）的2.04倍，其中聚乙烯产量增长率为13.5%，聚丙烯为21.7％，聚氯乙烯为14.4％，聚苯乙烯为30.1％，ABS为45.9％。ABS产量增长速度最快，其次是聚苯乙烯和聚丙烯。同期聚乙烯消费量年均增长率为17.2％，聚丙稀为21.0％，聚氯乙稀为18.0％，聚苯乙烯为20.4％，ABS为32.7％，聚丙烯和苯乙烯树脂有更快的消费增长速度。具体情况可以参见表2-1.表2-11990－2004年我国通用树脂的产量和消费量增长率情况（％）聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯ABS合计产量增长率13.521.714.430.145.917.2消费量增长率17.221.018.020.432.719.02.3、中国塑料工业的空间布局特征从塑料制品产量的地区分布看，珠三角和长三角具有明显的优势，广东、浙江和江苏三省的产量合计1041.8万吨，占全国塑料制品总产量的56.4％。从各省塑料制品分品种产量占全国同类产品产量的比重看：广东省的塑料薄膜、塑料包装箱及容器、日用塑料制品、其他塑料制品产量居全国首位；浙江省的塑料棒管材、塑料人造革、塑料合成革位居全国之首；江苏省的泡沫塑料产量位全国第一；辽宁省的塑料板片材产量位居全国之首；山东省的塑料丝及编织品产量居全国首位。总体而言，中国塑料制品行业具有明显的地域性，主要生产地区基本都集中在东南沿海地区，这和我国主要工业的空间布局特征相似。政策、资金、技术、劳动力和地理位置等因素是造成这种结果的主要原因，今后，随着西部大开发的推进，中西部地区缩生产的塑料制品的比重