2023年全球及中國PVC塑料行業(yè)競爭格局、產(chǎn)量、下游市場需求規(guī)模分析及投資戰(zhàn)略可行性研究預(yù)測
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(1)聚氯乙烯(PVC)塑料改性:PVC塑料是以PVC樹脂為基材,少量添加增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑等助劑為輔助成分,在生產(chǎn)加工過程中能流動成型的熱塑性材料。
PVC塑料一般需要在160℃-210℃才能加工成型,而PVC樹脂在加熱到120°C時就會發(fā)生明顯的熱分解反應(yīng)脫氯化氫,脫出的氯化氫又會進一步加劇PVC的分解,大分子鏈不斷斷裂,PVC樹脂顏色逐漸加深,最終導(dǎo)致了PVC樹脂降解、失效。熱穩(wěn)定問題曾是困擾PVC塑料開發(fā)應(yīng)用的主要難題。
含有金屬離子的熱穩(wěn)定劑可以在一定程度上吸收并中和PVC塑料生產(chǎn)加工過程中放出的氯化氫,緩解氯化氫的自動催化降解作用影響,因此被廣泛應(yīng)用到PVC塑料的生產(chǎn)加工中。效果較好的熱穩(wěn)定劑有含鋅、鈣、鋇、鉻、鉛等金屬皂類穩(wěn)定劑,不同金屬皂復(fù)合并用能取得良好的協(xié)同效應(yīng),可以使PVC制品色澤、氣味、透明度、潤滑度等方面呈現(xiàn)出不同的特性。近年來,由于鉛類熱穩(wěn)定劑使用過程中易析出、毒性大、污染大,且使用后的PVC制品透明性差,因此被逐漸淘汰;含鋅金屬皂類復(fù)合熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用較為廣泛,主要有鈣鋅、鋇鋅、鋇鋅鉻等金屬皂混合熱穩(wěn)定劑。除此之外,還有價格較為昂貴的有機錫類熱穩(wěn)定劑。但是上述熱穩(wěn)定劑在使用中也存在一定的難題。金屬離子中和氯化氫后會形成金屬氯化物;而金屬氯化物,尤其是氯化鋅、氯化鉻等又具有一定的促進PVC樹脂脫氯化氫的作用,因此在PVC塑料的生產(chǎn)加工中還需要搭配其他輔助熱穩(wěn)定劑一同使用,以螯合金屬氯化物及其他有害雜質(zhì),并阻止聚氯乙烯樹脂不飽和鍵的繼續(xù)增長,抑制降解、變色。
PVC塑料生產(chǎn)加工中的輔助熱穩(wěn)定劑主要是亞磷酸酯、環(huán)氧化合物等有機化合物。亞磷酸酯單獨使用無明顯的熱穩(wěn)定效果,但添加于主穩(wěn)定劑與金屬皂并用后起到鰲合作用,能絡(luò)合金屬氯化物、鈍化金屬離子,防止金屬氯化物的析出;同時,亞磷酸酯自身還具備輔助抗氧作用,與主抗氧劑配合使用也可改善PVC塑料的抗氧化性,抗氧化效率優(yōu)于單獨使用主抗氧劑。除此之外,亞磷酸酯與有機錫、環(huán)氧化合物的復(fù)配使用也有較好的協(xié)同效用,可減少主穩(wěn)定劑的用量。因此,亞磷酸酯系列助劑在鈣鋅、鋇鋅、有機錫類等復(fù)合穩(wěn)定劑中的應(yīng)用較為廣泛,是復(fù)合熱穩(wěn)定劑不可或缺的成份,用量根據(jù)不同熱穩(wěn)定劑品類在5%-30%之間。
由于PVC樹脂優(yōu)秀的可塑性、難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、電絕緣性及易加工等特點,使得PVC樹脂成為我國產(chǎn)量最大的樹脂之一,PVC塑料制品也廣泛應(yīng)用于建材、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、日用百貨、汽車、電器等多個領(lǐng)域。隨著技術(shù)水平的不斷提高,PVC塑料的應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓展,也逐漸成為電子信息、航空航天、生物技術(shù)等領(lǐng)域中不可或缺的材料。
PVC塑料在下游各領(lǐng)域典型應(yīng)用分析
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根據(jù)中國塑料加工協(xié)會助劑專業(yè)委員會統(tǒng)計數(shù)據(jù),中國PVC樹脂產(chǎn)量從2015年的1609萬噸增長到2021年的2120萬噸,年復(fù)合增長率約為4.70%,產(chǎn)量逐年穩(wěn)定提升。
2015-2021年中國PVC樹脂產(chǎn)量現(xiàn)狀分析
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???????????數(shù)據(jù)整理:中金企信國際咨詢
根據(jù)中國塑料加工協(xié)會助劑專業(yè)委員會統(tǒng)計數(shù)據(jù),2019-2021年全國鈣鋅、鋇鋅、有機錫類等熱穩(wěn)定劑合計年產(chǎn)量均在50萬噸左右,較2016年至2018年間的年產(chǎn)量25.80-36.80萬噸實現(xiàn)了大幅提升。
單位:萬噸
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數(shù)據(jù)整理:中金企信國際咨詢
中金企信國際咨詢公布的《2023-2029年全球及中國PVC塑料市場發(fā)展戰(zhàn)略研究及投資可行性預(yù)測咨詢報告》
(2)其他高分子新材料改性:亞磷酸酯系列助劑還可用作聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)、SBS熱塑性彈性體等高分子新材料的輔助抗氧劑,添加于上述高分子新材料的各類制品中,增強制品熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。
高分子新材料制品的氧化過程是一系列的自由基鏈式反應(yīng),在熱、光和氧的作用下,高分子化學(xué)鍵發(fā)生斷裂,生成活潑的自由基和氫過氧化物。氫過氧化物發(fā)生分解反應(yīng),生成烴氧自由基和羥基自由基。這些自由基可以引發(fā)一系列的自由基鏈式反應(yīng),導(dǎo)致高分子新材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本變化。抗氧化劑的作用是消除這些自由基,或者促使氫過氧化物分解為穩(wěn)定的醇類物質(zhì),阻止鏈式反應(yīng)的進行。
抗氧化劑是少量添加在各種高分子新材料制品中,用于延緩或抑制材料在聚合、儲存、運輸、加工、使用過程中受大氣中氧或臭氧作用而降解的過程,從而阻止材料老化并延長使用壽命的化學(xué)物質(zhì)。抗氧化劑是各類高分子新材料制品制造過程中最為常用的化學(xué)助劑之一,可分為主抗氧劑和輔助抗氧劑。能消除自由基的抗氧化劑為主抗氧劑,主要有受阻酚類抗氧劑和芳香胺類抗氧劑等;能分解氫過氧化物的抗氧劑為輔助抗氧劑,有亞磷酸酯類抗氧劑和含硫抗氧劑等,其中含硫抗氧劑有被亞磷酸酯類抗氧劑逐漸取代的趨勢。主抗氧劑與輔助抗氧劑復(fù)配使用,通常會有較強的協(xié)同效應(yīng),總效果優(yōu)于單獨使用效果之和。
聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)性能介于塑料和橡膠之間,具有一般塑料材料所無法比擬的強度高、韌性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐氣候等特性,還具有高防水性、防風、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外線等許多優(yōu)異的功能,因而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、電子電器、工業(yè)及體育等領(lǐng)域,是聚氨酯(PU)的三大類別之一。
2019年,聚氨酯市場總規(guī)模2200萬噸以上,亞太地區(qū)的聚氨酯產(chǎn)量為1044萬噸,占全球產(chǎn)量的近54%,亞太地區(qū)的需求量占總需求的48%以上;陶氏化學(xué)公司預(yù)計全球聚氨酯消費量年均增速為5%左右,將從2019年的2200萬噸增長至2025年的3000萬噸。
(3)無酚亞磷酸酯系列:傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)亞磷酸酯助劑通常以苯酚和三氯化磷為原材料,因此產(chǎn)品中不可避免地含有少量苯酚雜質(zhì)。苯酚對人體皮膚、粘膜有強烈的腐蝕作用,會抑制中樞神經(jīng)或損害肝、腎功能,引起急、慢性中毒,很大程度限制了下游產(chǎn)品在人體接觸材料方面的應(yīng)用。
隨著國民收入水平和環(huán)保、健康意識的不斷提升,消費者對材料的安全性和環(huán)保性也愈發(fā)關(guān)注,從需求端推動國內(nèi)高分子新材料產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保標準的提升。為打開兒童玩具、廚房用品、辦公用品、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域人體接觸材料制品的市場空間,下游行業(yè)對無酚亞磷酸酯的需求空間將進一步增加。
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