塑料材料技术通常很难取得极其重大的进步,多数的研究进展都是围绕现有的技术基础做出的微小调整或是有限的补充。2010年,这种形式依然延续着,但并不意味着完全没有取得令人值得注意的进展。如纳米填料、生物塑料以及多材料加工工艺,仅这三项,就显著的改变了塑料加工工业的前景。
在这里,我们选择2010年五大有代表性的新闻,来说明该年塑料材料技术的发展亮点,同时展望这些进展将会带来的发展方向。
1、Braskem公司详细规划甘蔗源PE的发展
利用可再生资源作为前体材料生产“标准”的热塑性塑料,必须进行大量的准备工作,例如使用甘蔗制造聚乙烯(PE)。这是最符合“可持续性的石化产品”,并且将会是2011年及以后众多材料的发展方向,Braskem公司就是其中的领导企业。
Braskem公司是全球知名的塑料供应商,不仅是巴西塑料和化学品巨头,同时也是拉丁美洲最大的塑料材料供应商,该公司计划每年生产20万吨的甘蔗聚乙烯,同时也会开发甘蔗聚丙烯。Braskem公司从甘蔗生产的乙醇已可以转化为乙烯,然后再生产绿色的聚乙烯产品。这种聚乙烯可采用现有设备加工,可100%循环利用,对二氧化碳平衡起积极作用。乙醇加工时抽出的水也可循环利用,炼制过程产生的甘蔗渣可用于炼油厂发电。甘蔗作物的能量产出与能量投入之比为8.3∶1,甘蔗生产乙醇的能效是谷物和甜菜的4倍多。同时,该PE厂还将利用利安德巴塞尔公司的反应堆技术制造双峰高密度聚乙烯。此外,利安德巴塞尔的此项技术还将用于另外一条拥有年产量60,000吨/年的低密度聚乙烯生产线。
Braskem公司官员称,从甘蔗中提炼的聚乙烯与从石油中提炼的聚乙烯毫无差别。从可持续发展方面来说,从1磅石油提炼的聚乙烯要释放2.5kg的二氧化碳,而同样的甘蔗聚乙烯却能吸收2.5kg的二氧化碳。
2、拜耳将PC业务转移至中国,计划为塑料业务投资10亿欧元
拜耳公司2010年12月9日在上海宣布,计划2016年之前大幅扩大其高级别材料在中国的产能,在拜耳上海一体化基地将继续投资约10亿欧元,使聚氨酯原材料MDI年产能增加一倍以上,达到100万吨,并扩大六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的产能,高性能聚碳酸酯(PC)年产能将达到50万吨。
拜耳同时宣布,PC业务部总部将从德国勒沃库森移师上海,旨在确保更加贴近亚洲地区蓬勃发展的聚碳酸酯市场。
拜耳材料科技首席执行官唐佩德说:“目前,中国已成为拜耳材料科技全球第二大市场。作为到2012年长期项目的一部分,拜耳材料科技在上海投资将达21亿欧元,加上此次宣布的扩能计划,意味着投资额已逾30亿欧元。”
3、雀巢产品包装将采用Cardia公司的生物塑料
2010年材料行业的重大新闻绝对不可能绕过生物塑料这个话题,一些品牌企业都试图测试这些材料的适应性和耐用性。
全球最大的快速消费品厂商雀巢公司将与可持续包装开发商Cardia Bioplastics公司合作,争取减少目前一些包装材料对环境造成的负面影响。
Cardia公司总经理Frank Glatz称:“与雀巢公司的合作为高性能环保性包装材料提供了发展机遇。而我们公司的多层柔性薄膜包装和硬质包装完全符合环保性能需求。”
Cardia公司的Cardia Biohybrid是由聚烯烃和主要衍生自玉米淀粉的可更新资源制成的。可用于薄膜挤出,注射成型以及吹塑、塑料发泡以及涂料等应用领域。Biohybrid特别适用于柔性包装市场,因其具备绝佳的透明度,同时保持上乘的机械和加工性能。
同时汽车制造商如丰田和福特,也在利用生物塑料制造的汽车用品来帮助他们减少碳足迹。
4、英力士和巴斯夫合并苯乙烯业务
2010年最大的塑企并购案,巴斯夫和英力士将合并苯乙烯类业务,按各持50%股份组建一个名为Styrolution的合资公司。双方于11月29日签署意向书,但还有待管理机构的批准,预计合并业务将在2011年完成。
合资企业将合并双方在全球的业务,包括苯乙烯单体(SM)、聚苯乙烯(PS)、ABS、SBC和其他苯乙烯基共聚物以及共聚物配混料等。巴斯夫计划将位于德国、比利时、韩国、印度和墨西哥的苯乙烯类生产装置剥离出来、放入新的合资企业;英力士计划将位于西班牙、德国、印度和泰国的ABS生产装置贡献出来。新的合资企业中将不包括巴斯夫在路德维希港基地的SM/PS产能及其在中国南京的SM/PS合资企业业务。英力士公司也将保留发泡聚苯乙烯业务。基于2010年的数据,该合资企业的年销售收入将超过50亿欧元。
5、普立万推出生物基工程塑料
在2010年K展上,普立万公司推出了众多创新解决方案,旨在帮助客户提升赢得商机、推出差异化产品并提升经营效益的能力,其中就包括生物聚合物材料——reSound1™ 200,它含高达50%的生物衍生成分,并具有良好的耐久性。
在美国普立万公司亚洲区总裁钱为礼博士眼中,虽然美国仍是最大的市场,但中国无疑是最有潜力的市场。他说:“中国市场和全球其他领先市场一样,都在提倡节能环保。高端改性材料、可生物降解材料、可多次回收率用的环保材料等都是普立万所关注的。”现在生物材料和可降解材料的研发在中国十分火热,但应用推广还未呈现出业界预计的爆炸性增长。价格无疑是一大制约因素,材料本身性能的限制也同样不容忽视。
钱为礼博士说,生物塑料的耐高温性能不好,很多生物塑料在60℃~70℃就会产生热变形而不利于加工,其应用领域和适用范围就受到了很大限制。而且,一般来说生物塑料的抗冲击性和拉伸性普遍不好,难以在汽车零部件等对抗冲性要求较高的领域使用。推出新型可降解材料和生物材料用添加剂,当然也就成为了普立万的工作重点。