熱塑性聚烯烴類彈性體TPO/TPV指二元乙丙橡膠EPM或三元乙丙橡膠EPDM與聚烯烴樹脂共混,毋需硫化即可成型加工的一類熱塑性彈性體材料。按加工工藝,熱塑性聚烯烴彈性體可分成3類:機(jī)械摻混型TPO、反應(yīng)器合成型TPO和熱塑性硫化型TPV。由于具有良好的機(jī)械性能和耐候性,近年來熱塑性聚烯烴類彈性體在汽車、電子電氣、建材、機(jī)械、運(yùn)動器械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
目前世界TPO/TPV年產(chǎn)量在100萬噸左右,產(chǎn)地主要集中在美國、西歐、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。美國主要TPO/TPV生產(chǎn)商有利安德巴賽爾、蘇威工程聚合物、TeknorApex、BP、??松梨凇ES;西歐主要生產(chǎn)商為AES、利安德巴賽爾和帝斯曼;日本較大的TPO生產(chǎn)商為三菱化學(xué)、住友化學(xué)和三井化學(xué)。
世界TPO/TPV年消費(fèi)量約100萬噸左右,其中美國、日本和西歐占80%左右。上述三個國家和地區(qū)TPO/TPV的消費(fèi)構(gòu)成為:汽車零部件68.2%,工業(yè)應(yīng)用21.4%,消費(fèi)品7.2%,電子電氣3.2%。
1.國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量有待提高:
我國TPO/TPV開發(fā)應(yīng)用較晚。隨著引進(jìn)轎車生產(chǎn)線越來越多及汽車配件國產(chǎn)化率的不斷提高,對汽車配件用TPO/TPV的需求量日趨增加。近年來國內(nèi)相繼開發(fā)成功機(jī)械摻混法生產(chǎn)TPO工藝技術(shù),建成了10多套千噸級中試裝置,并已將開發(fā)全動態(tài)硫化法生產(chǎn)TPV項目列入國家"863"計劃。北京化工大學(xué)、青島化工學(xué)院、長春應(yīng)用化學(xué)所、四川大學(xué)等有關(guān)大專院校及其科研機(jī)構(gòu)對全動態(tài)硫化TPV技術(shù)的研究開發(fā)已取得了初步成果。
2004年山東道恩集團(tuán)采用北京化工大學(xué)技術(shù)建立了3000噸/年高性能TPV的動態(tài)全硫化生產(chǎn)線,產(chǎn)品品質(zhì)與國外公司相當(dāng)。目前,道恩集團(tuán)TPV產(chǎn)能已經(jīng)擴(kuò)至5000噸/年,2010年還將建成1噸/年的TPV生產(chǎn)線。
我國現(xiàn)有8~10家TPV生產(chǎn)廠,包括山東道恩北化彈性材料公司、南京金陵奧普特高分子材料公司、四川晨光科新塑膠公司、鄂州鄂豐橡塑材料公司、大連科盟新材料公司、張家港美特高分子材料公司、三博高分子合金寧波公司等,各企業(yè)產(chǎn)能在200~3000噸/年,總產(chǎn)能約1萬噸/年。但是絕大多數(shù)國內(nèi)TPV產(chǎn)品質(zhì)量距離汽車等行業(yè)的高要求尚有一定差距,特別是在高流動性和高彈性的兼顧方面較差。
2.需求將快速增長:
我國TPO/TPV年消費(fèi)量10萬噸左右,其中TPO消費(fèi)量6.5萬~7.5萬噸左右,TPV消費(fèi)量2.0萬~3.0萬噸。我國TPO/TPV的消費(fèi)構(gòu)成為:汽車行業(yè)60%,主要用作汽車的保險杠、擋泥板、儀表板等;建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域21%;電子電氣11%;其他領(lǐng)域占8%。
汽車領(lǐng)域:TPO/TPV的最大應(yīng)用領(lǐng)域為汽車配件制造行業(yè),可通過多種加工手段如擠出、共擠出、注塑等來滿足不同制品的要求,目前得到廣泛應(yīng)用的主要為EPDM/PP和NBR/PP兩大類。隨著汽車向高性能高速、安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保、長壽命及輕量化發(fā)展,汽車部件特別是汽車密封系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)等采用TPO/TPV取代傳統(tǒng)的熱固性硫化膠的趨勢越來越快。
TPO/TPV在汽車密封系統(tǒng)中主要應(yīng)用于擋風(fēng)玻璃密封條、側(cè)邊反射鏡的密封、遮陽篷密封材料等;在汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用包括空氣通風(fēng)管、軟管、防護(hù)罩、防震座墊、軸套等。還可應(yīng)用于剎車部件皮碗、皮圈和消音部件等其他汽車部件,尤其是功能化TPO/TPV的開發(fā)進(jìn)一步拓展了其在汽車系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用。目前,在轎車應(yīng)用領(lǐng)域,EPDM/PP型TPO/TPV正以每年16%的增長速度取代傳統(tǒng)熱固性硫化膠。
我國汽車產(chǎn)業(yè)正處在快速發(fā)展時期。2009年我國汽車產(chǎn)量達(dá)到1379.1萬臺,銷量達(dá)到1364.5萬輛,產(chǎn)銷量位居全球第一。顯然,隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會大眾收入的進(jìn)一步提高,汽車成為中國小康社會主流消費(fèi)產(chǎn)品已經(jīng)成為趨勢。隨著汽車產(chǎn)銷量的進(jìn)一步增長,我國汽車領(lǐng)域TPO/TPV的需求量將進(jìn)一步增加。
與此同時,全球汽車工業(yè)已經(jīng)對整車可回收性提出要求,并開始強(qiáng)制執(zhí)行采用TPO/TPV替代熱固性橡膠材料的國際標(biāo)準(zhǔn)。如歐盟議會和理事會2000年9月頒布了2000/53/EC報廢汽車回收指令,規(guī)定到2006年歐盟各成員國每輛報廢汽車平均至少有85%質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠被再利用,其中材料回收率至少為80%;2015年時,這兩項指標(biāo)將分別提升至95%和85%。日本從2005年1月1日起正式實施《汽車循環(huán)利用法》,要求汽車廠商必須負(fù)責(zé)對報廢車輛的氟里昂、氣囊和汽車碎屑進(jìn)行接收、再生利用和適當(dāng)處理。美國環(huán)境保護(hù)總署負(fù)責(zé)制定汽車回收業(yè)的相關(guān)法律法規(guī),目前美國95%的廢舊汽車得到回收,每輛回收車上被再利用的零部件質(zhì)量超過該車總質(zhì)量的大約75%??梢姛崴苄跃巯N類彈性應(yīng)用前景廣闊。
建筑行業(yè):建筑行業(yè)也是TPO/TPV的重要應(yīng)用領(lǐng)域。TPO/TPV密封材料正在全球范圍內(nèi)逐漸被視為門、窗、天窗等密封材料的首選。隨著高檔建筑物的鋁合金門窗、辦公家具的嵌條、火車、船舶、飛機(jī)門窗所用密封條及集裝箱密封條等向高檔、環(huán)保的方向發(fā)展,以TPO/TPV代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑密封材料必將成為當(dāng)今世界的發(fā)展趨勢。
電子產(chǎn)品:在工業(yè)應(yīng)用類電子產(chǎn)品領(lǐng)域中,EPDM/PP型TPO/TPV可用作控制電纜、船用電纜及千伏級以上礦用電纜的包復(fù)材料,取代原有的氯丁橡膠、天然橡膠/丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯和聚氯乙烯等包復(fù)材料。目前,我國一些大型電纜廠已引進(jìn)國外先進(jìn)的電纜生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量均有較大的提高,電線電纜行業(yè)的技術(shù)改進(jìn)必將大大拓展TPO/TPV的應(yīng)用。
其他:此外TPO/TPV還是解決高速列車噪音問題的關(guān)鍵材料,可大大提高高速列車的舒適性;高硬度、高韌性、抗紫外線老化的TPO/TPV也已成功應(yīng)用于高速公路隔離帶,給高速公路帶來更為安全的行車環(huán)境;共混型TPO用于防水卷材生產(chǎn),能解決三元乙丙橡膠防水卷材施工過程中大量有機(jī)粘合劑造成嚴(yán)重污染環(huán)境和卷材搭縫處防水密封可靠度低的問題,延長重點工程設(shè)施的使用壽命,顯著降低翻修成本。隨著國家大規(guī)?;A(chǔ)建設(shè)的逐漸展開,TPO的用量還會快速增加。預(yù)計到2010年,國內(nèi)對TPO的需求量將達(dá)到10萬噸。
3.原料緊缺狀況有望改善:
TPO/TPV的主要原料是EPDM和PP,多年以來,我國EPDM僅吉化一家供應(yīng)商,2009年以前其產(chǎn)能一直維持在2萬噸/年,原料的缺乏嚴(yán)重制約了國內(nèi)TPO/TPV的發(fā)展和應(yīng)用。據(jù)悉,除目前吉化5萬噸/年的在建項目、中石化與日
本三井化學(xué)在上海漕涇的7.5萬噸/年擬建項目外,我國還有幾個EDPM新建擬建項目,預(yù)計到2015年國內(nèi)EPDM產(chǎn)能有望達(dá)到16萬~20萬噸/年,將為我國發(fā)展TPO/TPV奠定堅實的原料基礎(chǔ)。
來源:化工網(wǎng)
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