塑料材料技術(shù)通常很難取得極其重大的進(jìn)步,多數(shù)的研究進(jìn)展都是圍繞現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)做出的微小調(diào)整或是有限的補(bǔ)充。2010年,這種形式依然延續(xù)著,但并不意味著完全沒有取得令人值得注意的進(jìn)展。如納米填料、生物塑料以及多材料加工工藝,僅這三項,就顯著的改變了塑料加工工業(yè)的前景。
在這里,我們選擇2010年五大有代表性的新聞,來說明該年塑料材料技術(shù)的發(fā)展亮點,同時展望這些進(jìn)展將會帶來的發(fā)展方向。
1、Braskem公司詳細(xì)規(guī)劃甘蔗源PE的發(fā)展
利用可再生資源作為前體材料生產(chǎn)“標(biāo)準(zhǔn)”的熱塑性塑料,必須進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作,例如使用甘蔗制造聚乙烯(PE)。這是最符合“可持續(xù)性的石化產(chǎn)品”,并且將會是2011年及以后眾多材料的發(fā)展方向,Braskem公司就是其中的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。
Braskem公司是全球知名的塑料供應(yīng)商,不僅是巴西塑料和化學(xué)品巨頭,同時也是拉丁美洲最大的塑料材料供應(yīng)商,該公司計劃每年生產(chǎn)20萬噸的甘蔗聚乙烯,同時也會開發(fā)甘蔗聚丙烯。Braskem公司從甘蔗生產(chǎn)的乙醇已可以轉(zhuǎn)化為乙烯,然后再生產(chǎn)綠色的聚乙烯產(chǎn)品。這種聚乙烯可采用現(xiàn)有設(shè)備加工,可100%循環(huán)利用,對二氧化碳平衡起積極作用。乙醇加工時抽出的水也可循環(huán)利用,煉制過程產(chǎn)生的甘蔗渣可用于煉油廠發(fā)電。甘蔗作物的能量產(chǎn)出與能量投入之比為8.3∶1,甘蔗生產(chǎn)乙醇的能效是谷物和甜菜的4倍多。同時,該PE廠還將利用利安德巴塞爾公司的反應(yīng)堆技術(shù)制造雙峰高密度聚乙烯。此外,利安德巴塞爾的此項技術(shù)還將用于另外一條擁有年產(chǎn)量60,000噸/年的低密度聚乙烯生產(chǎn)線。
Braskem公司官員稱,從甘蔗中提煉的聚乙烯與從石油中提煉的聚乙烯毫無差別。從可持續(xù)發(fā)展方面來說,從1磅石油提煉的聚乙烯要釋放2.5kg的二氧化碳,而同樣的甘蔗聚乙烯卻能吸收2.5kg的二氧化碳。
2、拜耳將PC業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移至中國,計劃為塑料業(yè)務(wù)投資10億歐元
拜耳公司2010年12月9日在上海宣布,計劃2016年之前大幅擴(kuò)大其高級別材料在中國的產(chǎn)能,在拜耳上海一體化基地將繼續(xù)投資約10億歐元,使聚氨酯原材料MDI年產(chǎn)能增加一倍以上,達(dá)到100萬噸,并擴(kuò)大六亞甲基二異氰酸酯(HDI)的產(chǎn)能,高性能聚碳酸酯(PC)年產(chǎn)能將達(dá)到50萬噸。
拜耳同時宣布,PC業(yè)務(wù)部總部將從德國勒沃庫森移師上海,旨在確保更加貼近亞洲地區(qū)蓬勃發(fā)展的聚碳酸酯市場。
拜耳材料科技首席執(zhí)行官唐佩德說:“目前,中國已成為拜耳材料科技全球第二大市場。作為到2012年長期項目的一部分,拜耳材料科技在上海投資將達(dá)21億歐元,加上此次宣布的擴(kuò)能計劃,意味著投資額已逾30億歐元。”
3、雀巢產(chǎn)品包裝將采用Cardia公司的生物塑料
2010年材料行業(yè)的重大新聞絕對不可能繞過生物塑料這個話題,一些品牌企業(yè)都試圖測試這些材料的適應(yīng)性和耐用性。
全球最大的快速消費品廠商雀巢公司將與可持續(xù)包裝開發(fā)商Cardia Bioplastics公司合作,爭取減少目前一些包裝材料對環(huán)境造成的負(fù)面影響。
Cardia公司總經(jīng)理Frank Glatz稱:“與雀巢公司的合作為高性能環(huán)保性包裝材料提供了發(fā)展機(jī)遇。而我們公司的多層柔性薄膜包裝和硬質(zhì)包裝完全符合環(huán)保性能需求。”
Cardia公司的Cardia Biohybrid是由聚烯烴和主要衍生自玉米淀粉的可更新資源制成的。可用于薄膜擠出,注射成型以及吹塑、塑料發(fā)泡以及涂料等應(yīng)用領(lǐng)域。Biohybrid特別適用于柔性包裝市場,因其具備絕佳的透明度,同時保持上乘的機(jī)械和加工性能。
同時汽車制造商如豐田和福特,也在利用生物塑料制造的汽車用品來幫助他們減少碳足跡。
4、英力士和巴斯夫合并苯乙烯業(yè)務(wù)
2010年最大的塑企并購案,巴斯夫和英力士將合并苯乙烯類業(yè)務(wù),按各持50%股份組建一個名為Styrolution的合資公司。雙方于11月29日簽署意向書,但還有待管理機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),預(yù)計合并業(yè)務(wù)將在2011年完成。
合資企業(yè)將合并雙方在全球的業(yè)務(wù),包括苯乙烯單體(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。巴斯夫計劃將位于德國、比利時、韓國、印度和墨西哥的苯乙烯類生產(chǎn)裝置剝離出來、放入新的合資企業(yè);英力士計劃將位于西班牙、德國、印度和泰國的ABS生產(chǎn)裝置貢獻(xiàn)出來。新的合資企業(yè)中將不包括巴斯夫在路德維希港基地的SM/PS產(chǎn)能及其在中國南京的SM/PS合資企業(yè)業(yè)務(wù)。英力士公司也將保留發(fā)泡聚苯乙烯業(yè)務(wù)。基于2010年的數(shù)據(jù),該合資企業(yè)的年銷售收入將超過50億歐元。
5、普立萬推出生物基工程塑料
在2010年K展上,普立萬公司推出了眾多創(chuàng)新解決方案,旨在幫助客戶提升贏得商機(jī)、推出差異化產(chǎn)品并提升經(jīng)營效益的能力,其中就包括生物聚合物材料——reSound1? 200,它含高達(dá)50%的生物衍生成分,并具有良好的耐久性。
在美國普立萬公司亞洲區(qū)總裁錢為禮博士眼中,雖然美國仍是最大的市場,但中國無疑是最有潛力的市場。他說:“中國市場和全球其他領(lǐng)先市場一樣,都在提倡節(jié)能環(huán)保。高端改性材料、可生物降解材料、可多次回收率用的環(huán)保材料等都是普立萬所關(guān)注的。”現(xiàn)在生物材料和可降解材料的研發(fā)在中國十分火熱,但應(yīng)用推廣還未呈現(xiàn)出業(yè)界預(yù)計的爆炸性增長。價格無疑是一大制約因素,材料本身性能的限制也同樣不容忽視。
錢為禮博士說,生物塑料的耐高溫性能不好,很多生物塑料在60℃~70℃就會產(chǎn)生熱變形而不利于加工,其應(yīng)用領(lǐng)域和適用范圍就受到了很大限制。而且,一般來說生物塑料的抗沖擊性和拉伸性普遍不好,難以在汽車零部件等對抗沖性要求較高的領(lǐng)域使用。推出新型可降解材料和生物材料用添加劑,當(dāng)然也就成為了普立萬的工作重點。