PVC加工助劑

　　概述
　　PVC是世界五大通用塑料之一，近年來，隨著我國國民經濟的飛速發展，PVC制品每年以20%以上的速度增長，到2005年PVC年產量已達到750萬噸，據預測，到2007年PVC需求量將超過1000萬噸。

　　詳細介紹
　　加工助劑在國外最早由美國羅門哈斯（Rohm & Hass）公司于1958年首先開發成功，同年推出第一個牌號K-120。此后，國外許多公司開始紛紛涉足這一領域，開發出相類似的產品。70年代之后，隨著PVC制品的迅速增長，加工助劑得到了廣泛應用。目前，國外主要生產廠家及相關產品有日本三菱（MITSUBSHI ROYAL）公司P系列、鐘淵化學（KANEKA）PA系列、美國羅門哈斯（Rohm & Hass）公司K系列、德國熊牌（BEAR）F系列，阿托菲納（ATOFINA） P系列，還有韓國LG化學的PA系列等。
　　國內較早從事PVC加工助劑研究的是北京化工研究院、山西化工研究所等。上海珊瑚化工廠于80年代初最早實現工業化生產，推出的牌號國內統稱為ACR201、ACR401。進入90年代后期，隨著我國聚氯乙烯行業的發展，特別是塑料異型材和塑料管道行業的迅猛發展，對加工助劑的需求量也迅速增長,目前山東產量第一，江蘇、浙江緊隨其后。據不完全統計，2005年全國共生產各類PVC加工助劑5萬噸左右，其中山東省占全國助劑生產總量的70%以上。
　　分類
　　1）按產品成份分類
　　2）按相對分子量分類
　　加工助劑根據不同的相對分子量，也有不同的功能。相對分子量在50-150萬的加工助劑廣泛用于普通制品的加工，如：ACR-201、301、401等。相對分子量在150萬以上的加工助劑廣泛用于吹塑成型以及硬質PVC發泡制品，如ACR-530。
　　作用
　　加工助劑（Processing Aid）的主要作用是：
　　1）加快PVC的塑化過程。
　　2）改進熱塑性熔體的流變性能。
　　3）改善熱彈性狀態下熔體力學性能。
　　4）提高制品的外觀質量等綜合功能。
　　盡管加工助劑的添加量少，但對改善PVC加工性能卻是十分重要的。
　　存在問題
　　盡管目前加工助劑行業發展良好，但我們也應看到存在的問題：
　　1、與國外產品相比仍有一定的差距，低價格優勢并非市場競爭的核心。
　　盡管國內產品在市場競爭中具有一定的地域和價格優勢，但與國外產品相比我們在產品的性能、品種、穩定性等方面有一定的差距，這與我們的產品配方、加工工藝（如自動化控制和連續性生產控制）、加工設備（大容量反應設備的應用）、以及后處理工藝（國內普遍采用噴霧干燥、國外采用流化床干燥）落后有關。為此一些業內企業充分意識到這些問題，紛紛與科研院校建立合作關系，成立研發機構，開展對塑料助劑的研究，目前山東日科，山東瑞豐，威海金泓，淄博華星等公司紛紛成立了自己的研發中心，對ACR改性機理及PVC的加工機理進行研究，推出了適銷對路的產品。
　　2、小廠紛雜，沒有占有絕對地位的龍頭企業，導致市場無序競爭。
　　目前國內ACR生產廠家大約有30余家，但規模化生產（年裝置能力過5000噸的）的僅有4家，分別是山東日科化學股份有限公司、山東瑞豐高分子材料股份有限公司、淄博塑料助劑廠、威海金泓集團，這些規模企業的產品無論產品品種和產品質量，在國內和國際市場都樹立了良好的形象。但近兩年隨著PVC加工行業的繁榮，一些裝置能力在1000噸以下的ACR小廠一哄而上，這些企業由于生產設備簡陋、產品穩定性差，只能采用低價傾銷的辦法生存，導致國內市場價格競爭較為激烈，一些低質、低標準產品隨即充斥市場，給下游加工企業帶來不利影響，同時給行業發展帶來了較大的負面影響。在此建議由塑料加工協會牽頭成立ACR助劑行業協會,統一行業標準，規范行業發展，杜絕偽劣產品，減少無序競爭。同時規模企業要加大產品開發力度，調整產品結構，與國外同類產品保持同步發展。
　　3、原油價格上漲導致原料價格上漲，企業利潤下降。
　　由于國際原油價格一路高漲，導致ACR生產所有的主要原料甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯高漲，而下游客戶對產品的漲價滯后導致ACR加工企業利潤普遍下降，出現了2003、2004年度全行業虧損的局面，目前由于原料價格啟穩，行業已出現贏利的良好勢頭。
　　4、專業人才匱乏，行業研究沒能向縱深發展
　　由于ACR助劑屬90年代后期才在國內發展起來的一種高分子材料助劑，其研發單位和科研人員與其他助劑如增塑劑、阻燃劑的研究相比，在國內可謂少之又少，即使有個別研究機構研發，由于研究人員與塑料加工行業不能良好的結合導致產品研究不能走向深入。目前國內ACR的發展僅靠幾家企業自有的研究機構來組織開發，雖然取得了一定的成績，但在科研經費，研發裝置，研發素質等方面與國外同行業有極大的差距。如果這一狀況不從根本上得以改善，加工助劑能否在未來站穩國內市場，將是一個未知數。
　　行業問題
　　目前行業存在問題如下：
　　1、MBS技術及展緩慢，市場廣闊，但國內產品市場占有率較低。
　　雖然經過了20多年的發展，但國內的MBS行業目前僅僅出于入門階段，沒有哪個公司的產品可以象加工助劑ACR那樣與國外產品完全抗衡，現有的企業大都面臨設備選型不夠先進，合成工藝不穩定，合成技術沒有突破等一系列問題，甚至有多數企業沒有自己的丁苯膠乳合成裝置，只能購買非MBS專用丁苯膠乳來進行MBS的生產，其產品質量可想而知。而目前推向市場的產品，大都是靠價格優勢，應用于對產品質量要求不高的PVC制品，而在高端市場，市場份額較小，根本未能形成對國外公司的沖擊。預計2006年進口量將在5-6萬噸，占總需求量的70%以上。
　　2、研究人員和研究機構較少，未能形成科技攻關合力。
　　MBS雖然多次被列為國家科技攻關項目，但至今尚未獲得大的突破。主要原因是研究人員較少，科技投入較少。75期間，浙江大學曾與齊魯石化研究院簽署合作協議進行項目攻關，但未能取得實質性的進展。目前仍然是業內研究機構進行自主試驗，尋求突破，但這種研發模式與國外的集團化，規模化的科研隊伍相比可以說相對比較業余。
　　3、目前國內的抗沖ACR和加工助劑ACR一樣水平接近于國外產品，但由于CPE價格的制約，很難得到推廣，走出去，和國外產品爭奪國際市場將是一個不錯的選擇，但目前產品單一，穩定性差將是業內人士亟待解決的問題。
　　國內發展
　　隨著國內加工助劑的進一步發展，國產ACR已占據了國內市場的絕對主導地位，并出口到東亞、東南亞、歐洲、美洲等地區，出口量2005年約為5000噸。目前國內制品如型材、管材、板材所用的加工助劑ACR 201、401無論在產品質量、產品數量上都能滿足PVC加工的需要，國外進口數量較小，僅為3000噸。發泡制品所用的高分子量加工助劑ACR-530等進口量也較小，僅為2000噸。
　　改性劑抗沖改性劑
　　由于純PVC抗沖性能差、特別是低溫沖擊性能差，耐候性差，在很多領域應用受限。因此需要加入抗沖改性劑提高其韌性和耐候性能。
　　目前，沖擊改性劑的主要品種有氯化聚乙烯（CPE）、抗沖改性劑（MBS）和丙烯酸酯類抗沖改性劑ACR等。其中抗沖ACR與PVC的相容性、耐候性能優于CPE和MBS，MBS的透明性與其它助劑的相容性，及抗沖性能優于ACR和CPE，CPE性能適中，但因其低廉的價格目前在國內用量較大。據統計目前全球抗沖改性劑消費量比例為：MBS用量占45%，抗沖ACR占40%，其它占15%。
　　而國內比例：CPE用量占65%達到16萬噸，MBS用量占24%達到6萬噸，ACR用量占8%達到2萬噸，其它用量占2%達到5000噸。
　　MBS抗沖劑
　　抗沖改性劑MBS是MMA接枝丁苯膠乳后經鹽析干燥而成的核-殼共聚物，用其改性PVC能提高其沖擊強度和綜合性能，因其與PVC折光率相近，使改性的PVC是有較好的透明性，因此廣泛應用于透明制品。因其含有丁二烯見光易分解老化，因此不適用于戶外制品。MBS最早由羅姆哈斯在20世紀50年代開發成功的，目前產量已達30萬噸，占各類抗沖改性劑的首位。目前生產廠家和牌號眾多。
　　國內對抗沖MBS的研究始于80年代末期，到九十年代中期才陸續在齊魯石化和上海制筆廠實現工業化生產。經過十幾年的發展目前已有十幾個廠在生產MBS，年生產能力在4萬噸，實際產量2萬噸。目前國內MBS的產品質量，特別產品的穩定性與國外產品差距較大。每年進口數量要遠遠大于國產數量。2005年進口數量約為5.5萬噸。
　　丙烯酸酯類抗沖改性劑
　　國外對抗沖改性劑ACR的研究始于20世紀70年代，并于1972年由羅姆哈斯公司推出了第一個丙烯酸酯類抗沖改性劑KM-323B。隨后日本鐘淵推出了FM系列， 阿托菲娜推出了D系列，LG化學推出了IM系列。
　　抗沖改性劑ACR與加工助劑ACR都是丙烯酸酯聚合物，但因其配方比例和結構不同而性能大不相同，抗沖ACR中甲基丙烯酸甲酯約占10-20%，而丙烯酸酯約占80-90%。抗沖改性劑ACR象MBS一樣同為核殼結構。與MBS、CPE等抗沖改性劑相比，其加工性能和耐候性能好，表面光潔度高，尤其適用于戶外制品，在國外，丙烯酸酯類抗沖改性劑因其環保，性能優良，耐候性能高已經取代CPE抗沖改性劑。
　　國內對抗沖ACR的研究較早，但真正投入工業化生產還是在90年代末期。主要研究單位為沂源瑞豐公司，威海金泓公司，齊魯石化研究院和遼寧博達公司，但由于國內CPE生產能力較大，價格較低，下游客戶對產品的質量要求不高，導致價格比CPE高1/3而添加量大致相同的抗沖ACR很難在市場上得以推廣，目前國內的總需求量約為1.5萬噸，進口量約為5000噸。