塑料填充劑更新換代正逢良機
2006-12-13 00:00 來源:中國化工報 責編:中華印刷包裝網
2005年,國內納米碳酸鈣產量達25萬噸。鑒于目前在建和擬建項目眾多,預計到2010年,全國納米碳酸鈣產能將達190萬噸,產量將超過130萬噸,而屆時國內需求預計只有75萬噸,市場供大于求在所難免,價格極有可能隨之大幅下跌。有專家稱,對塑料加工行業來說,這將是一次將填充劑更新換代的絕好時機。
碳酸鈣是目前最常用、用量最大的塑料填充劑。而納米碳酸鈣由于粒子超細化,使其晶體結構和表面電子結構發生變化,具有普通碳酸鈣所不具有的特殊性能,因而可高比例填充于塑料制品中,在保證甚至提高制品質量的同時,大幅度降低企業生產成本,是塑料制品加工的優良填充劑。但長期以來,高達4000元/噸左右的價格,制約了納米碳酸鈣在塑料制品中的廣泛應用。
國內納米碳酸鈣產業起步較晚,裝置規模小,多年來一直供不應求,尤其是60nm以下的高檔產品,70%以上依賴進口,汽車油漆及底盤用高檔納米碳酸鈣價格甚至高達8000~10000元/噸。過高的價格,使其很難在塑料加工領域得到廣泛應用。但隨著國內納米碳酸鈣產能急劇擴張,而應用領域又開拓不力,供求關系正在發生改變,最保守估計,到2010年全國納米碳酸鈣將過剩60多萬噸。產品過剩,必然導致價格大幅下跌,一旦價格跌至3000元/噸以下,納米碳酸鈣的性價比優勢就會凸顯,使其在塑料加工中的廣泛應用成為可能。
與普通碳酸鈣相比,納米碳酸鈣性能非常優越,可大幅降低塑料加工企業生產成本。普通碳酸鈣由于粒子粒徑大,很難高比例添加于塑料制品中,否則會使制品拉伸強度、抗沖強度和撕裂強度等性能大幅下降,所以普通碳酸鈣在塑料包裝制品中的添加量一般不能超過12%,在塑管及附件中的添加量不能超過30%。而采用納米碳酸鈣作填料則不然。由于納米粉體的超細化,使其能更好地與樹脂相容,實現在制品中的高比例填充。日本已通過對納米碳酸鈣粉體的表面活化處理,成功地將碳酸鈣在塑料管材中的填充量由30%提高到60%,將塑料包裝材料中填加的碳酸鈣比例由不足12%提高到30%以上;英、美、德等國也推出了性能優異的納米碳酸鈣填充量超過50%的塑料管材和型材,從而使這些國家的塑料制品成本大幅下降。
確實,納米碳酸鈣的使用,可使塑料制品成本大幅下降。以HDPE管材為例,目前HDPE價格已突破13000元/噸,而填充于塑料制品中的納米碳酸鈣粉體價格以3000元/噸計,如果在塑料管材加工過程中添加10%,就可使產品綜合成本降低700多元/噸(以原料成本占產品綜合成本70%計)。如果我們能像發達國家那樣將填充量增加到30%,那么噸產品綜合成本就可下降2100元。
此外,使用納米碳酸鈣,還可改善塑料的流變性和成型性,提高制品的韌性、光澤度、彎曲強度和缺口及無缺口沖擊強度。試驗表明,在汽車內部密封件PVC增塑熔膠中加入70nm的碳酸鈣后,塑料母體的流變性和成型性明顯改善。而將納米碳酸鈣增韌母料用于PVC門窗異型材生產中,在高比例填充下,所制得PVC門窗異型材的所有檢測性能也全部優于《門窗框用硬聚氯乙烯型材國家標準》(GB8814-1998)。
雖然目前國內塑料加工業僅為納米碳酸鈣的第三大用戶,使用量只占納米碳酸鈣總消耗量的15%,但卻是納米碳酸鈣使用最成功、最有發展前景的領域。我國是世界上納米碳酸鈣產能與產量增長最快的國家,過快的產能擴張需要迅速開拓納米碳酸鈣新的更廣泛的應用領域,而塑料加工業無疑是最具潛力的開拓領域之一。如果塑料制品企業與納米碳酸鈣企業加強合作,對于提升塑料制品檔次,降低生產成本,消化過快增長的納米碳酸鈣產能,都是十分有益的。
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