聚丙烯信息第1期 聚丙烯信息第2期 聚丙烯信息第3期 聚丙烯信息第4期-2007年

综 述

PP纤维专题 聚丙烯PP专题 聚丙烯PP专题2

复合材料
Jan H. Schut 著 江军 译
今年4月在巴黎召开的美国国会联合经济委员会国际复合材料展览会上,最引人注目的顶级材料是天然与热塑性塑料纤维、“混合”纤维、小颗粒玻璃纤维和预浸料。这些纤维主要用于增加强度和硬度。
展会上还有一些新材料是在不影响强度的前提下,能减少树脂用量和减轻产品重量的填充料和预浸料。某些新的预浸料能使热固塑料和热塑性塑料混合,以减轻重量,改善韧性。
“混合”纤维产品
意大利的F.T.S. Fibre Tessuti Speciali SpA公司和瑞士的尼龙粘合剂纤维制造商EMS-Griltech公司的合伙企业获得了该年度的创新奖。这个创新奖是颁给一种叫作Phoenitex的机织物的。这种机织物可制作含苯氧基的纱线,在90度范围内适合单向的或机织的碳纤维和芳族聚酸胺纤维。这种织物被压延后使含苯氧基的纱线软化而与纤维结合为一体。然后单向的织物堆叠并加固,而且在RTM加工期间纤维不会扭曲。把环氧热固塑料注入织物中,在含苯氧基的纱线的熔化温度或高于这个温度下进行硫化(或熟化、保持)。这种材料通常用来制作意大利赛车的底座。
有两家公司展示了由天然纤维和热塑性塑料纤维组成的混合织物。作为汽车头部材料,Milliken & Co.公司正在使50:50的PP和洋麻的混合纤维组成的Halo牌非纺织物步入工业化进程。Milliken公司把PP纤维集中到特殊的地方以增强性能。汽车头部是PP/天然纤维织物的一个新的应用领域,已经应用于车门面板和后面行李架搁板中。汽车头部的某些地方需要更高的强度和硬度,以承受其他部件的重量。Halo牌非纺织物重量为800~2000g/m2 。
CRST SA公司展示了由长纤维大麻和不同比率的热塑性塑料纤维如尼龙、PP或PEEK组成的新的单向织物。CRST SA公司能提供单向、双向和三向分层的织物,也提供新的全大麻单向织物。
德国的SGL Group公司和Kuempers High Performance Textiles公司今年合资研发由SGL公司的碳纤维和Kuempers公司的E玻璃纱线组成的新的粗加工的纺织品。这家新的德国公司,SGL Kuempers公司正在开发由两种纤维合成的3D粗加工纺织品。替代玻璃纤维的碳纤维可以减轻航空、风能、汽车和工业应用等部件的重量。
“瘦身”的玻璃纤维
两家增强玻璃制造商引进了非常细的纤维。一种是作复合材料装甲的S增强玻璃纤维,其他的是作微注射注塑部件的E玻璃纤维。AGY Holding Corp.公司引进了比任何其他商业粗纱都细得多的7μm直径的S-2玻璃纤维。此前,AGY公司最细的纤维直径为9μm。其他的生产商则只能生产18μm~26μm范围的高强度纤维。纤维更细,则强度更高。增加的表面面积也会改善弹道性能,这能使面板重量减轻5%~10%。
Owens Corning公司去年引进了MicroMax公司的粉料6~7mm小直径的E玻璃纤维,能增强微注射的微电话部件和微型电子部件的性能。Owens Corning公司因收购日本Asahi Glass 公司的复合材料业务而获得了MicroMax公司的技术。粉料微细纤维以前只有日本才有。除更小的尺寸外,MicroMax公司使用先进的包装工具而很少产生废气。MicroMax公司的粉料线有两种:798(适合PPS尺寸的)和771(适合尼龙66尺寸的)。虽然不是最细的E玻璃纤维(AGY公司能生产4微米作纱线和织物的纤维),但他们是最细的粉料类纤维。
Owens Corning公司还拥有三种开发的正经受检验的HiPer-tex玻璃纤维。它们是用于航空领域的FliteStrand纤维、用于弹道保护的ShieldStrand纤维和用于工业的如密闭式集装箱和体育器材等的XStrand纤维。HiPer-tex玻璃纤维与常规的E玻璃纤维相比,据说最多能提高35%的强度、提高15%的模数和提高70%的冲击韧性,抗疲劳和抗腐蚀的能力也有提高。
中国的Sinoma 科技公司展示了高强度玻璃纤维,拉伸强度为23.4~26.85MPa,比得上S-2玻璃纤维的低端(26.85~31.74MPa),拉伸模量为585.9~634.7MPa,与S-2玻璃纤维相同。密度比E玻璃纤维低:E玻璃纤维的密度为2.55~2.64g/cm3,高强度玻璃纤维的密度为2.53~2.54g/ cm3。PPG Industries公司是美国最好的销售商。HS2和HS4产品能用于粗纱、线筒纱线和可应用于航空、安全及工业领域的织物中。在展会几种新薄纱中,高传导性的外覆镍层的碳纤维非纺织的粗纱也展示出来,该产品可防雷击,是由Hollingsworth & Vose Co.公司用一种新的粗纱通过最严格的雷击试验(直接雷击)而制成的。非纺织织物比常规的金属网丝容易加工,而且不需要绝缘,以防电流与其他材料起反应。这种粗纱有8个重量等级,从11.9~44.13g/m2,厚度从0.07~0.25mm。
中国的CPIC/Fiberglass玻璃纤维公司介绍了非常轻的E玻璃粗纱(35g/m2)。
热塑性塑料情况
有多家公司展示了新的热塑性塑料填充材料。Plascore 公司展出一种PP蜂窝状填充材料,用非纺织PP粗纱和PP膜覆盖两面,当制作面板时,用薄片覆盖粘合剂而使填充材料具有不渗透的性能。填充材料有8~10mm的小空间。
荷兰的Lantor bv公司采用Soric六角形的聚酯织物填充材料,通过添加含有可膨胀塑料微球体的糊状物,来减轻闭式压模部件的重量。以前,Soric织物只含有很少量的用起泡剂充满的微球体。开发的添加了微球体的Soric LRC(低树脂含量)织物能减轻复合材料部件重量的20%~35%。Lantor 公司说。正在用2mm厚的样品做试验,但Lantor 公司期待今年后期能生产出6~8mm的LRC填充材料,以应用于风能和公共交通行业需要的大型的、轻量RTM和真空注入部件中。
德国的ESC GmbH公司也打算减轻部件重量,通过采用更小的连接件,缩小PET发泡填充材料六角形建材之间的缝隙。缝隙变小比以前可少用一半的树脂,部件重量从1000g/m2减轻至200g/m2。ESC公司的六角形发泡填充材料有三种缝隙规格:0.2mm、0.4mm和原先的0.7mm。
德国的J.H. Ziegler GmbH 公司介绍了HACO厚度的、粗糙的、打了针孔的非纺织PET填充材料。原先只有和PP纤维联用,HACO厚度的打了针孔的非纺织PET织物才可作填充材料、通气膜和表面薄膜。
更多的热塑性塑料
Aptiform是一家新的英国公司,通过将高韧性PET纤维置于较低熔融温度的PET模具中,加工成自增强的PET模塑组件。类似的方法已经用于自增强PP中,但是PET有更高的HDT,并能用单边模具成型,而PP需要相配的金属模具才行,因为它的收缩力比PET大。
据称,自增强PET能替代自增强玻璃纤维热固塑料,而用于像公交工具和施工车辆等的面板那样的大的、少量的部件中。自增强热塑性塑料能减轻产品重量并可进行再生利用。其织物可以是机织织物也可以单向十字交叉织物。
热塑性塑料型材是车棚的基本用材。这种车棚具有很高的能量吸收能力,如发生碰撞可以保护行人。使用的型材来自GE和PPG的合资公司。该型材中间有低密度的添加了玻璃纤维的PET填充材料。玻璃纤维是用GE公司的Xenoy PC/PBT浸泡过的。在3月份瑞士举办的第77届Geneva 汽车展览会上,GE公司推出了为Hyundai公司的QarmaQ示范车制作的Azdel车棚。
德国德累斯顿市Leibnitz聚合物研究所,正在开发玻璃纤维与马来酐接枝的PP合成的混合纱线。它们用于大众汽车的编织织物中。有两家纺织公司Karl Mayer Malimo Textilmaschinenfabrik GmbH和Cetex Chemnitzer Textilmaschinentwicklung GmbH用这种纱线进行排列纺织制成织物。这种纱线也正用于双轴编织,该研究所相信这是第一批PP和玻璃纤维合成的编织纺织品。
热固塑料预浸料和SMC
法国的Nanoledge公司展示了它的第一批预浸料,由注入环氧树脂的碳纤维薄纱与少量增加强度的碳纳米管构成。已经工业化应用于高性能的滑雪橇上。
加拿大蒙特利尔市的Simex技术公司介绍了一种新的快速熟化(制备)的乙烯基酯预浸料Simprex。它只需15~20分钟,121℃。而环氧树脂则需1~2小时。它也比环氧树脂预浸料有更长的货架期:21℃下保存12个月。而后者货架期仅有1~12周,并需在冷藏环境下保存。另外,Simprex预浸料成本比环氧树脂预浸料低20%~30%。
新品种Simprex 730有120~125 C 的Tg,以前等级范围为115~190 C Tg。它们含有E玻璃纤维、碳纤维和其他纤维,应用于需要高强度和高化学稳定性的汽车、体育和工业领域。
意大利的Polynt SpA公司介绍了一种碳纤维SMC,牌号是HUF CF 24/54 RB-9500。它是用粉料碳纤维改进了的乙烯基酯,据说与玻璃纤维SMC相比可降低20%的密度,提高三倍的硬度。允许减轻重量最多可达50%,Polynt SpA公司说。
中国的Huachang聚合物公司展示了一种新的MFE-9的能增强有轨电车抗碰撞性能的改性弹性体乙烯基酯。
新型膜式和带式材料
对于真空袋的模塑加工,英国的Aerovac Systems公司介绍了能支撑隔板的中等硬度的橡胶框架RVCS。可以用来制成低温真空系统的复杂的形状和非常大型的模塑件。
Airtech国际公司介绍了一种可喷射的多功能袋成套产品,和可涂刷的多功能袋成套产品。是用低粘性的粘土和增强织物制成可以再度使用的硅树脂真空袋,可以再用来制造大的部件如船体和车身等。Multi-Bag(多功能袋)在一个长的区域熟化,并在潮湿的空气中加速,通过喷射枪、调节阀、搅拌器和喷嘴而制成。可替代的粘土材料的模块可另外出售。
Airtech公司还介绍了用于航空领域的膜粘合剂Beta 8610。其使用寿命属“超级长寿”为22.2℃下使用1年,而一般的膜粘合剂寿命仅为室温条件下不到1个月。该公司还介绍了可重复使用的真空注入工艺的树脂注入连接设备。
另外可降低损耗的产品是Ziegler公司的排放带,50.8mm宽,针对风叶而制作的。该排放带只用于需要的地方――模具的排水管,以使树脂离开真空泵。通常排放膜会盖住整个部件,用过一次后被扔掉。
Amcor Flexibles公司展示了几种独特的薄膜。高温下制成的薄膜Mitsui TPX聚甲基戊烯热塑性塑料可用作风叶的脱模膜。该公司的PPS膜正用于制造可热成型的面板中,而这种面板可替代飞机机身的铝板。该薄膜由碳纤维薄片堆叠而制成,最多可堆叠至10层。再进行压模,PPS就融入碳纤维中。
Hexcel公司展示了它的首批表面薄膜HexPly XF3,应用于汽车预浸料中,以形成高的表面光洁度。这种薄膜重量可达150~300g/m2宽可达1.25m。用于Alfa Romeo 8C赛车中。
英国的Scott Bader复合材料公司向市场投放了一种新的喷射/脱模保护膜,避免模具生锈。Crystic Mouldguard公司称,它可喷射或涂刷在准备使用松脱剂的模具上。这层覆盖层在添加2%的MEKP催化剂后可以快速形成,并当模件要从模具中脱离时使它变得很容易。
新型添加剂
Noveon 公司介绍了Solplus D550,是开式注塑聚酯中无机颜料和矿物填料的分散剂。据说这种分散剂不会干扰熟化(制备)。在加入填料前在树脂中添加0.5%~2%的分散剂,据说在更高的填料添加量的情况下会使ATH、碳酸钙和二氧化硅等浸湿得更快。
Byk-Chemie公司介绍了Byk-C 8000藕合剂,能用化学方法使矿物填料结合起来,像硅砂与聚合水泥结合那样。据说Byk-C 8000藕合剂能提高强度超过50%。建议添加0.1%~0.3%的这种藕合剂。
Akzo Nobel Chemicals公司介绍了用于制备NPG基异酞胶覆盖料的有机过氧化物。Butanox P-50是一种甲基异丙酮过氧化物,据说比MEKP的反应速度更快。结果是很少有纤维印透到胶层的表面来,而且光泽度更高,脱模更快。(译自《Plastics Technology》number 7,2007)


双向拉伸聚丙烯合成纸的发展和应用
聚丙烯本身的材料结构,赋予了BOPP薄膜许多优异的性能。例如,它有着比流延膜(CPP)更高的机械强度、更好的透明性和光泽度;通过材料改性,可以改善BOPP的气密性等等,因此BOPP薄膜具备良好的研发空间和应用伸展性。事实上,它已经逐步取代传统的,性能不能符合市场要求的薄膜包装材料,而且在新的领域不断拓展。我国的BOPP行业虽然起步较晚,但发展迅猛。随着应用领域的拓宽,BOPP产品的种类也越来越多:例如印刷膜、热封膜、胶带膜、消光膜、珠光膜、镭射膜、香烟包装膜等。目前,BOPP薄膜产品一个新的应用是BOPP合成纸,在环保呼声日趋强烈的今天,BOPP合成纸正在引起包装行业的重视。
合成纸,过去曾被称为化工薄膜纸、聚合物纸等,它是以高分子化合物为主要原料,采用一定的加工方法和生产工艺,其制成品在外观上与普通纤维纸相似,在性能上比木质纤维素纸张更为优越的一种新型塑料纸张。在70年代,日本人首先研究开发出了合成纸。因其兼有传统纸张的性能与塑料的特性,同时还可解决森林采伐、用水资源、“三废”污染等种种问题,故被誉为“环保纸”。产品投人市场后,得到了政府的大力推广和支持。实践证明:合成纸在机械强度、耐水性和印刷适应性方面比普通纸(植物纤维)更具有优势。因此,合成纸作为一部分普通纸的替代品将会成为一种趋势。
1 合成纸的分类
①从合成纸的发展来看,合成纸主要分为两大类:一类被称为纤维型合成纸,另一类被称为薄膜系合成纸。纤维型合成纸是采用合成纸浆与普通纸浆配比后,在长网、圆网造纸机上完成,它是由两种或两种以上的不同混熔树脂聚合而成。此类产品多用于普通用途,如墙纸、茶叶袋、过滤纸等。薄膜系合成纸系采用双轴拉伸工艺将其表面纸化,在双轴定向的薄膜上形成空隙,从而得到表面具有多孔性结构,微孔极小,着墨性能良好的产品,同时产生普通加工纸那样表面平滑、不透明的效果。经双轴拉伸方法生产一类合成纸也即聚合物薄膜,其主要原料为聚烯烃、合成纸剂、色母料等。合成纸自投人市场以来,立即被高级印刷纸市场所接受,因为它能适应印刷工业各种印刷机(平版、凹版、转轮机等)印刷,并且最近开发出来的合成纸,除具有良好的机器印刷性能外,还可以用铅笔或钢笔直接在合成纸上面书写,多次拉扯也不会断裂,被誉为“撕不破纸”。
②按其加工方式,聚丙烯薄膜级合成纸有以下几种:a.共挤双向拉伸合成纸(单面、双面),其加工方式为将主料及添加剂分别加人主辅挤出机熔融混炼后拉伸成型,若要80um以上合成纸须两层复合制成;b.压延合成纸,其加工方式为:主料和添加剂加人主挤出机经熔融、混炼和铸片,再通过在线层压机在纵拉处与主层压合,然后进人横拉成型;c.泡管法双向拉伸合成纸,其生产方法和生产工艺与泡管法双向拉伸薄膜相似。
③按加工处理方式可分为:a.涂布型合成纸;b.非涂布型合成纸。其中涂布型合成纸主要用于喷墨、喷绘用涂,表面必须涂布吸墨层和固墨层。
④按其用途可分为:a.新雪铜合成纸;b.卡片合成纸;c.PP珠光纸。
2 合成纸的特性
合成纸具备以下优点:①强度高。包括抗张强度、撕裂强度和抗冲击强度。②通过对合成纸表面进行适当的表面处理,合成纸甚至具备比普通纸张更优异的印刷效果。③耐水、耐油、耐化学品性突出。④尺寸稳定好,不易老化。但合成纸由于其材料组成不同于传统纸张,也存在它固有的缺陷:①抗热性差。②不耐折叠,折叠会产生难以消失的折痕线。
3 国际上合成纸的生产
目前国际上只有日本王子、美国杜邦及台湾南亚等少数几个厂家能生产高品质的合成纸,而且很多厂家都申请了专利技术。以下是一些有代表性的专利技术和生产特点:
① 日本单轴拉伸专利法(46-40764,56-141339及56-118437)。该方法采用双向拉伸聚丙烯的芯层用为基材,表层采用合成纸剂,通过在线层压机与单轴拉伸聚丙烯(UOPP)压延复合加工生产。其中表层用合成纸剂为无机粉末,因此纸上有很多小空洞,表面有很多条形状,为了加强凹印效果,该合成纸表层必须涂布一层水性溶液,然后进行干燥。
② 在美国、中国台湾三层双向拉伸方法(美国专利5552011)此种方法采用了聚丙烯双向拉伸技术,合成纸制品有三层结构。该法生产的合成纸比上一种方法生产的产品机械强度好,而且合成纸的厚薄均匀度好,是目前国际上采用最多的生产方法。
4 国内合成纸的开发
我国的包装印刷行业对合成纸有较大的市场需求,前期主要从境外进口,迫于常规产品的过度竞争,国内少数BOPP企业才着手研制和开发BOPP合成纸,近年来才有佛塑集团、江苏中达、广东华业公司极少数厂家开发生产合成纸,有限批量地投放市场。在时间周期上,湖北富思特集团走在这一新产品开发的前列,研制和开发出了以塑料材质防纸化,以机能性取代天然纸张的BOPP合成纸,其产品性能与国际同类产品相近。
5 合成纸的用途
合成纸的用途广泛:①在印刷出版方面,合成纸可以印刷耐水报刊、书籍、地图、名片、日历及海报等,显得较为理想。②在商业包装方面更是大显身手,比如高级礼品袋、高挡服装袋、精致购物袋、轻型包装容器(盒)等,尤其可用于商品标签,如环罐标签、不干胶标签等,适用于自动标贴。③在建筑装修方面,合成纸可制作彩色贴面纸的原纸、壁纸等,也可用在家俱贴面上。④其他方面,如现在一些国家出现了合成纸的参观门票、送货票单、扑克、风筝等,2000年悉尼奥运会所有参加者的胸前身份卡就是合成纸制作的。
6 结语
BOPP 合成纸具备良好的机械强度和可印刷性,其应用领域广泛,而且顺应了环境保护的潮流,因此它将可能成为传统纸张的替代品。在国内BOPP竞争激烈、环保呼声高涨的情势之下,开发、推广此产品还大有空间。


纤维增强聚丙烯复合材料及其在汽车中的应用
玻璃纤维毡增强热塑性片材(Glass Mat Reinforced Thermoplastics,简称GMT)作为先期研发应用成功的一种热塑性复合材料,曾对汽车工业采用新材料产生了积极而又深远的影响,至今仍方兴未艾。近年来,车用纤维增强聚丙烯复合材料的研究和应用又有了新的发展——自增强聚丙烯(SR-PP)和长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)的开发应用成功使其成为汽车工业中的新宠。
在汽车塑料件所用塑料材料中,聚丙烯是用量最大、发展最快的塑料品种,其原因不仅是由于聚丙烯材料本身具有密度小、成本低、产量大、性价比高、化学稳定性好、易于加工成型和可回收利用等突出特点,而且还因为该种材料可通过共聚、共混、填充增强等方法得到改性,因而可适合不同的汽车零件的使用性能要求。
目前可用于汽车零部件的聚丙烯材料已有多个牌号的品种,可分别作为汽车保险杠、仪表板、方向盘、车门护板、发动机冷却风扇以及车身暖风组件等多种零部件的材料。尽管如此,为了提供高性能品种以满足高品质汽车在美观、舒适、安全、防腐以及轻量化方面提出的更高要求,人们仍然在不断地进行着聚丙烯材料的改性和应用方面的研究。

自增强聚丙烯复合材料
自增强聚丙烯复合材料(Self-Reinforced Polypropylene Composite,简称SR-PP)是一种由高定向性的聚丙烯纤维和各向同性的聚丙烯基材组成的100%聚丙烯片材。SR-PP是继GMT之后国外最新开发应用的一种热塑性复合材料,它由英国Leads大学研制成功。2002年初,Amoco纤维有限公司在德国Gronau建立了第一条年产5000t SR-PP的生产线,其生产的产品目前主要用作车底遮护板。
自增强聚丙烯片材加工制备工艺的要素可概述为:将高模量的聚丙烯带排列起来,在适宜的温度和压力条件下,使每条带的薄层表皮熔融在一起,在冷却过程中,这种熔融的材料凝固或重结晶,从而粘合成为一个整体结构。由于生成的热压实片材由同一种聚合物材料所组成,再加上物相之间分子的连续性,使片材中纤维/基材间有着优异的粘合性。此外,由于每条定向带表面膜层的熔融效应,从而克服了GMT材料中增强玻璃纤维需要浸润处理的问题。
国外有关专家在对自增强聚丙烯复合材料的性能进行研究后指出,SR-PP片材的刚性和强度与GMT材料很接近(弹性模量均在5GPa左右),但较GMT材料轻20%~30%。此外,与随意纤维方向排布的GMT片材和NMT(天然纤维增强聚丙烯)片材不同的是,SR-PP片材生产中使用的编织纤维结构使整个零件具有均匀一致的机械性能,可将加工零件的厚度进一步减薄20%~30%,这样就可以使成品的总重量减轻50%左右。
SR-PP的抗冲击性能呈现出最大优势,由于其全聚丙烯结构的原因,材料具有高水平的破坏应力,其悬臂梁冲击试验的数据比GMT材料高出6倍以上,特别是在低温下的抗冲击性能更突出,-40℃下的低温冲击性能不仅没有降低,甚至比常温下还高出近2倍,此外,常温下的拉伸强度比GMT材料也高出近2倍。
将SR-PP片材进一步加工成零件的工艺同GMT材料基本上是一样的,都是先将半成品片材预热后再放到模具中压制成型,SR-PP片材的预热温度通常为160℃~170℃,在成型过程中可以将制品加工得很薄。此外,其成型温度还适合于直接叠加其他材料如吸音泡沫和合成革。典型的应用是在Hercedes A级轿车上的由SR-PP制作的车底遮护板。
SR-PP片材及用其制作的车底遮护板除了具有重量轻和良好的抗冲击性能外,还具有优异的抗石击耐磨性。为了验证这一性能,国外的有关专家在相同条件下,分别对GMT20(20%玻纤含量的GMT)、GMT35(35%玻纤含量且加有PET增强纤维)、NMT(天然纤维增强PP)和SR-PP进行了石粒冲击磨损对比试验。其方法是将规定尺寸分布的石粒按试验条件喷射到材料表面,耐磨性以一定厚度的材料上(均为2.3~2.4mm厚的板材)出现一定直径的空洞所需要的时间来评定。由试验结果可以看出,如果将GMT20材料作为基准,SR-PP呈现出最高的抗冲击耐磨性,即使高玻纤含量且加有PET增强纤维的GMT35材料也达不到SR-PP所具有的耐磨性。这就使得SR-PP特别适用于车底部件的生产,它使车底部件采用更薄的材料成为可能,从而在减重方面具有更大的潜力。
作为单一组份的聚合物材料,自增强聚丙烯复合材料SR-PP比GMT和NMT更具有环境友好性。SR-PP制品不仅便于回收再利用,而且由于聚丙烯材料具有良好的耐老化性能,在回收利用时可使制品保持较好的机械性能。
长玻纤增强聚丙烯
在车用玻璃纤维增强塑料中,长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene.简称LGFPP)是倍受人们关注的新品种之一。作为汽车模块载体材料,该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性,而且可以做出复杂的汽车模块制品。由于强度的要求,以往的模块载体通常由以聚丙烯为基材的玻璃纤维毡增强热塑性塑料(GMT)或金属板材经冲压制得。由于采用压制成型,很难对多种零件进行集成。而为了提高刚性和强度以及为了得到薄的成型厚度,还需要使用加强筋。此外,还需要通过其他步骤来去除成型零件的飞边和毛刺。上述所有因素都制约了汽车模块制品重量和成本的降低。由于金属不适合成型复杂的形状,限制了它在很多零件中的应用,这也阻碍了成本的下降。与此相反,采用长玻纤增强塑料注射成型则可以克服上述诸多弊病。然而,玻璃纤维在注射成型的过程中可能被损坏而得不到所需的强度。
为了使玻璃纤维在塑料中很好地起到提高强度的作用,必须使玻璃纤维长度大于其临界长度Lo。有关资料表明,当纤维长度小于此临界长度的纤维增强塑料受到一定载荷时,纤维就会被拔出,纤维的强度就不能得到充分发挥。临界长度Lo与具体的塑料品种有关,就玻纤增强聚丙烯而言,其Lo为3.1mm。然而,一种经过化学改性的PP的Lo可降到0.9mm,而普通短纤维增强塑料的Lo则更小,玻纤长度一般只有0.2~0.6mm。由此表明,破坏模式主要是纤维被拔出而无法满足模块载体材料的强度要求。因此,开发应用长玻纤增强聚丙烯及其注射成型技术,就是要制备出增强玻纤长度在10mm左右的聚丙烯原料,并通过改进的注射成型工艺,保证制品中的玻纤长度在3~5mm。
2002年,国外开发成功长玻纤增强聚丙烯注射成型技术,并将这种技术成功地用于生产马自达6型汽车前端模块和车门模块载体。该项技术包括两个方面:
一是对玻纤增强聚丙烯的材料改性,即采用一种超低熔融粘度的聚丙烯树脂(树脂熔体流动速度为300g/10min),使包裹在其中的玻璃纤维在注射成型过程中受到较小的螺杆推进剪切力,以减少玻璃纤维的长度折损,同时添加一种高结晶结构的聚丙烯树脂来保证注射成型件的强度。通过这种树脂共混改性,解决了材料流动性和制品强度的矛盾,经共混改性后的长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)的弯曲模量、弯曲强度和冲击强度三种机械性能已与玻纤毡增强聚丙烯(GMT)的同一性能相当,其流动性也比普通的玻纤增强聚丙烯(FGPP)的流动性提高了30%。
二是对注射成型工艺的改进,即通过对螺杆的几何形状进行改进,如加深螺槽、加宽螺齿间距、对螺杆头进行优化设计以及通过扩大热流道的方式,使玻纤增强树脂在注射过程中得以平缓流动以降低塑化过程中树脂承受的高剪切力,从而达到减少玻纤长度受损的目的。在使用长玻纤增强聚丙烯原料的条件下,改进型的低剪切力螺杆注塑制品所得平均玻纤长度为普通螺杆注塑制品所得平均玻纤长度的1.7倍。
这种长玻纤增强聚丙烯注射成型技术的特点是:
相对于用一般螺杆注射成型短玻纤增强高熔融粘度聚丙烯的普通工艺而言,由于玻纤受到较小的剪切力,使制品中的玻纤长度为采用普通工艺所得玻纤长度的10倍(普通工艺所得制品的玻纤长度一般为0.5mm),制品的抗冲击强度提高了3倍,将此材料用于马自达6型前端模块载体,重量减轻了9kg。
树脂中超低粘度组份的加入使之较普通玻纤增强聚丙烯和玻纤增强尼龙的成型流动性提高了30%,这可使其与多种零件相集成且具有更薄的成型厚度,从而降低了制造成本。
长玻纤的增强以及高结晶聚丙烯树脂的加入使材料在120℃时的高温疲劳强度为普通玻纤增强聚丙烯的2倍,甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙高出近17%,因而这种新材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性。
超低粘度组份使制品表面形成厚塑料层,它可阻止玻纤暴露于制品的表面而达到美化外观的作用,可免除普通玻纤增强塑料表面需用涂料进行处理的过程。
这种聚丙烯基材有很好的再生性,即便是再生材料也同普通玻纤增强聚丙烯具有同等的物理性能和机械性能。
作为汽车模块载体材料,长玻纤增强聚丙烯的开发成功使之不只被应用在马自达汽车上。最近,新福特Fiesta车型前门模块也相继由Owens Coring汽车公司开发成功,该车门模块集成了多种功能元件,诸如门锁、车门玻璃升降器、扬声器、防盗装置等,采用的载体材料是DSM公司的牌号为StaMax P30YM240长玻纤增强聚丙烯材料。在开发该车门模块的过程中,一些专家对注射成型用长玻纤增强聚丙烯材料的性能进行了深入的研究,特别是对该种材料的抗蠕变性能进行了研究,结果表明,长玻纤增强聚丙烯材料即使经受100℃的高温也不会产生明显的蠕变,且比短玻纤增强聚丙烯有着更好的抗蠕变性能。
在高温和长时间低负荷条件下,长玻纤增强聚丙烯材料不会产生变形,可使其制品具有良好的尺寸稳定性,这可从批量生产的新福特Fiesta车型前门模块的尺寸实测结果中得到证实。目前,随着汽车零部件模块化日益引起人们的重视且越来越多地得到应用,长玻纤增强聚丙烯无疑将成为一种理想的模块载体材料,为此有人预言,LGFPP材料将成为GMT材料作为汽车模块应用的替代品。
以聚丙烯树脂为基材的不同纤维增强的热塑性复合材料,无论是GMT、SR-PP还是LGFPP,它们都有着一些共同的特点,即:与金属材料相比,它们具有密度低、重量轻、比强度高、耐腐蚀、易成型等特点;与热固性复合材料SMC和手糊玻璃钢相比,它们具有成型周期短、冲击韧性好、可再生利用等特点。尤其是可再生利用的特性使得这些材料在环保要求日益严格的今天具有更广阔的应用前景。


木纤复合材料:让中国轿车“香”起来
“现在,汽车对车内空气质量要求很严。以可再生的人工林木材纤维等植物纤维材料为主要原料生产的轿车内衬件产品是一种无毒的环保产品,它是中国林科院木材工业研究所经过数年研究开发成功的。用这种材料替代目前被广泛应用的各种塑料、玻璃纤维增强材料的汽车内衬件产品,不仅可以使车更轻、更美、气味更贴近自然,重要的是还将有利于减少车内有害气体的排放,保护车内环境,也有利于提高废弃汽车产品部件的回收率,减少难以分解的塑料和玻璃纤维等对环境的污染。” 中国林科院木材工业研究所王正副所长如是说。
王正是国家科技攻关项目“高附加值木纤维复合工程材料加工工艺与设备”的项目负责人。在他领导下研制出的木纤维复合工程材料,结束了我国生产和组装的轿车木纤维复合内衬件材料必须依靠进口的历史。
木纤维复合材料国内外应用概况
木纤维复合材料是以木纤维为基本材料,以化工原料为补强剂,以聚丙烯纤维及聚酯纤维为增强连接体,通过人造板技术与无纺技术的嫁接,而形成的二型新型工程复合材料。其典型产品为轿车内饰件如:车门内衬板、前后座椅靠背隔板、仪表板骨架、行李箱搁板、车门立柱等。
在北美、欧洲、日本等工业发达国家和地区,木纤维复合材料生产技术已经十分成熟,美国福特、通用、克莱斯勒公司,日本丰田、日产、本田公司,欧洲的大众、欧宝、奔驰等公司名牌轿车内衬件均大量采用了木纤维复合材料。
我国木纤维复合材料应用于汽车工业领域才刚刚起步。根据调查,国内生产轿车内衬件的聚丙烯木粉板、浸胶纸板、浸胶麻毡等几种材料大多只能用于中低档轿车,并且相对成本偏高;奥迪、宝来等中高档轿车采用木纤维复合材料,且材料从国外进口。
近几年在北京、上海、重庆举办的国际汽车及零部件年博览会上推出的产品已表明,木纤维复合材料以及麻纤维复合材料制造的轿车内衬件,已经成为流行时尚,并在参展产品中所占的比例越来越大。
比同类产品更轻、更廉、更美、更“香”
目前,国内外在汽车内衬件中应用复合材料十分广泛,除木纤维复合材料外,大致还有聚丙烯木粉板、麻纤维复合材料、浸胶再生毡、PVC 塑料板等几种。木纤维复合材料在汽车内衬件方面的应用,之所以日益被世界各国重视,其突出的特点是在满足质量的前提下,能大大减轻整车重量。
木纤维另外一个优势是成本低,与塑料、麻纤维等相比,由于木纤维的成本占整个材料的50%~60%,且木纤维所用的原料主要是采伐剩余物、木材加工废弃物和下角料,其纤维制备成本比麻纤维、纯塑料都要低。因为现在P VC的价格已经涨到1万元以上,而木纤维成本只有1000 元/吨左右。汽车内衬件能降低价格,有利于汽车整体价格下降。
木纤维表面装饰性较好。因为木纤维比较细腻,压出的基板也比麻纤维光滑得多,这使其附面后的成品更显得平滑、精制。当饰件面料不能掩盖基板缺陷的时候,木纤维是最好的选择。与木纤维相比,麻纤维不能掩盖基板缺陷。
废纺织毡料(或称浸胶再生毡)的成本虽然与木纤维接近,但其颜色不纯。因为高档轿车对基板颜色有要求,故这种内衬件大都运用于中低档车。另外,由于废纺织毡原料比较杂,其挥发物的气味时刻威胁着车内空气质量。而木纤维成份比较单一,即使是有味道,也是天然的木材味道。
推广应用还需借把力
有数据显示,国外每辆轿车平均木纤维复合材料的重量为10公斤~ 20公斤以上,而且越是名牌车用得越多。德国的奔驰、奥迪、大众、欧宝、瑞典的沃尔沃,日本的本田、马自达、丰田等名牌轿车内衬件均大量采用了木纤维。可惜的是,国外普遍采用的汽车内饰用木纤维复合材料的产品生产,至今在国内只有一条示范生产线,且由于缺少资金投入 和市场营销,只能生产基板,使该项成果的转化受阻。
王正说,在国内汽车质量不断上升,价格要求不断下降的今天,各汽车厂家每推出一款新车型,就会考虑选用更理想的新材料,这就给木纤维复合材料提供了机遇。况且,我们现在的木纤维复合工程材料工艺生产技术能够适应国内汽车内衬件厂的现有生产线,且其生产成本只相当于进口的一半。如果我们有足够的时间和能力做市场营销或有后续的总承能力,比如制定模压的能力,我们就可以直接向汽车厂家供货。现在已经有大厂家看好我们的产品。但是因为没有资金做后续工作,所以只能借助于其他厂商来完成。
如果有一天我国轿车的内衬件都用上木纤维复合工程材料,车内始终弥漫着天然木材特有的暗香,那么坐车将会是一件多么惬意的事,这一天一定会到来。


BOPP薄膜市场现状及发展趋势
双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜具有质轻、无毒、无臭、防潮、力学性能及尺寸稳定性好、透明性优异、表面处理后印刷性能优良等优点,广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等的包装,有“包装皇后”的美称。
BOPP薄膜应用之广、污染之低,使其成为比纸张和聚氯乙烯(PVC)更受欢迎的包装材料;制造 工艺简易可靠、价格合理又使它成为比双向拉伸 聚酯(BOPET)薄膜和双向拉伸尼龙(BOPA) 薄膜更为普遍使用的包装材料。
1 BOPP薄膜市场现状
1.1 全国产能分布
随着我国经济的持续快速发展,人民生活水平的不断提高,市场对BOPP薄膜的需求量以每年10%~12%的速度增长。过去几年,生产BOPP薄膜有较高的利润,刺激了BOPP薄膜工业的快速发展,尤其是1996-1997年和2001-2004年两次大规模的引进,我国BOPP薄膜生产厂家达到109家,生产线180条,总产能超过200万t/a。浙江、江苏、广东三省占全国BOPP产量的67.20%,其中浙江54.20万t,占22.19%;江苏56.10万t,占22.96%;广东53.86万t,占22.05%;其余17省市仅占32.80%;还有12个省市自治区无BOPP薄膜生产。
1.2 经营状况
BOPP产量大于2万t/a的生产线,每吨加工费盈亏平衡点在1 700~1 900元之间;产量在1~2万t/a之间的生产线,每吨加工费盈亏平衡点在2200 ~2600元之间;低于1万t/a的生产线,尤其是6000t/a以下的生产线,每吨加工成本3000元左右。近期BOPP薄膜和原料之间的差价始终保持在2600元/t左右,大中型生产线略有盈利,小型生产线基本无利可图。
1.3 生产情况
据统计,2006年1~6月我国塑料薄膜总产量242.66万t,与2005年同期相比增长9.9%。按2005年塑料薄膜的构成比例估算,其中约有100万t为BOPP薄膜,全国平均开机率已超过90%。浙江大东南集团、江阴申达集团、安徽国风集团、佛山塑料集团、浙江富陵控股集团的产量排在前五位。预计2006年BOPP薄膜的产量将超过180万t。
2 BOPP薄膜发展趋势
2.1 产品发展趋势
BOPP薄膜包括平膜、热封膜、消光膜、珠光膜等。随着塑料薄膜市场竞争的加剧,符合客户特殊需求的产品由于具有较高的附加值,越来越受到生产厂家的重视,特别是中等规模的生产厂家,由于在价格竞争中占据劣势,客户的特殊需求是其生存的必然选择,因此,近年来各种新产品层出不穷。
2.1.1 BOPP平膜
雾度小(≤0.3%)的高透明薄膜,主要应用于高透明胶带、与纸类复合等;
低静电薄膜,主要用于电子元件包装,适宜复合切片堆叠和自动化包装等;
耐磨花薄膜,主要用于制冷封袋或针织品包装等;
长效电晕薄膜,产品可长期保持较高电晕值,用于高速印刷、复合、涂布等;
高挺度薄膜,其质感好,可减小薄膜厚度,降低成本。
2.1.2 BOPP热封膜
超低温热封或热封温度范围宽(80℃~135℃),高爽滑、高电晕保持值(6个月≥42mN∕m)热封薄膜,主要适用于高速印刷复合包装及性能差异大的包装设备;
高热封强度(5~12N/15mm)热封薄膜,取代复合膜直接印刷制袋;
低静电热封膜,用于粉剂包装;
高挺度热封膜,提高包装速度,减小厚度,降低成本;
吸管专用包装热封膜,要求有适宜的透明度、光泽度、摩擦系数和热封强度。
2.1.3 BOPP消光膜
外观疵点少,甚至无疵点,适宜与深色纸类制品复合;可镀铝,镀铝附着力强,上色镀铝具有丝绸质感;上UV油墨或烫金加工性能好;高挺度,可减小厚度(20μm→18μm→15μm),易于复合加工。
2.1.4 BOPP烟膜
雾度≤0.8%,光泽度≥102%,弹性模量≥2.5MPa,香烟经包装后外形美观,图案清晰
鲜艳;摩擦系数≤0.15,适应高速度包装(800包/min);高耐磨划性,要求产品运输到目的地没有因摩擦而产生不清晰感;
定位压印高防伪烟膜;为降低成本,要求降低烟膜厚度,通常为21~23μm,现要降至16~18μm。
2.1.5 BOPP珠光膜
厚薄均匀,密度≤0.7g∕cm3;透光率≤48%、白度≥88%;热封强度≥1.2N∕15mm;耐寒性好。目前市场环保型标签膜需求量增加,要求高挺度、低静电、高光泽、高白度、良好的珠光色泽以及优异的印刷复合性能。
2.1.6 BOPP合成纸
BOPP合成纸是目前国内BOPP生产厂家争相开发、市场前景比较看好的产品,高档产品需采用5层共挤生产线生产。
2.1.7 BOPP镀铝基材膜
随着人们对包装要求的提高和质量意识的加强,BOPP镀铝膜的高阻水性必将替代BOPET镀铝膜。要求具有高光泽度、高刚性、可热封、高阻隔等性能。

2.1.8 BOPP镭射膜(激光模压膜)
非转移镭射膜模压镀铝后与纸制品或薄膜复合,或直接用于烟盒、药盒、化妆盒、食品盒或袋的包装等。可转移镭射膜,产品模压镀铝涂胶后与卡纸复合,剥离转移后再表印加工,用作防伪香烟盒或药盒等包装;与热封薄膜复合后剥离转移,用作防伪食品等的包装。其中可转移镭射膜要求制品镀铝层转移完全,剥离速度快,无反黏等异常现象,产品能较长时间保持良好转移效果。
2.1.9 BOPP扭结膜
用于糖果扭结包装,由于环保卫生要求,BOPP将取代PVC材料,价格方面优于BOPS、BOPET扭结膜和玻璃纸,有较强的竞争力。
2.1.10 BOPP防雾膜(抗菌、透气)
主要用于新鲜水果、蔬菜等包装,冷藏时清晰看到内容物,并防止食品变质腐烂。该产品性能要求:防雾效果好(冷热状态均可防雾)、透气、热封性能好、柔软。
2.1.11 BOPP缠绕膜
主要用于钓鱼杆、高尔夫球杆、其他工业制品的保护。该产品性能要求:拉伸强度高、尺寸稳定性好、外观疵点少。
2.1.12 BOPP电容器薄膜
目前BOPP电容器薄膜全国年产能为5万t,而市场年需求量不到4万t。市场发展的总体趋势是厚度朝薄型方向发展,耐高温电容器薄膜的需求量将有很大增加。近几年,随着我国电力工业的迅猛发展,对优质电力电容器的需求量将有较大的增加,预计未来几年电容器薄膜的需求量将以每年10%~15%的速度递增。
2.2 市场发展趋势
BOPP薄膜用途广泛,在复合软包装、香烟包装、电气(电容器)、胶黏带、镀铝及激光模压等方面,拥有较固定的市场,这些方面的需求每年都有10%以上的增长。同时由于国内市场的激烈竞争和新产品开发力度的加大,替代进口高档薄膜和出口国外市场的速度也显著加快。但是,值得注意的问题是替代品的竞争。近年来,由于CPP薄膜市场紧俏,特别是国产流延设备技术的发展,使得市场进入门槛大幅降低(一条国产的3000t/a的流延设备只要250万元人民币,而同样规模的进口设备需要250万美元,合资企业的设备也需要1400万元人民币),大批国产生产线纷纷上马,目前已超过120条,产能超过20万t。加上进口生产线的30万t产能,总产能已超过50万t,而市场需求量只有35万t,竞争空前激烈,逼迫CPP厂家开发BOPP薄膜的替代品,挤占部分BOPP市场。到2006年底,BOPET产能将达65~70万t,市场需求量只有40万t,同时由于聚合技术的进步和国内PET原料切片产能的大幅增加,市场价格有可能降到BOPP薄膜以下,对BOPP市场产生较大冲击。因此预计未来两年BOPP需求量的增长幅度将有所降低。
2.3 行业发展趋势
向规模化、集约化方向发展。只有这样才能降低成本,提高产品竞争力,利用大企业资源,进行技术创新。目前规模较大的江阴申达、佛山东方、广东宏铭、浙江大东南、江苏恒创、安徽国风、浙江富陵、宁波亚塑科技、浙江伊美、广东揭阳运通、广东德冠11家集团公司,年产量都在5~15万t。 生产线向高速、宽幅、高产方向发展。近几年,引进生产线年产量大于2万t的有67条,其产量占总产量的70.19%,安徽国风引进宽10m生产线,速度达到450m/min。
各厂家扬长避短,在生存中求发展。拥有高产线(大于2万t/a)的生产厂家基本都生产品种单一的产品,而中小型线则以其更换规格灵活的特点,生产一些高产线不愿生产或生产成本更高的小批量、多品种的特种膜,这样各自发挥自己的优势,共存共荣。 加大技术创新力度。国内很多企业广罗人才,加大新产品开发力度,切实促进了企业的发展。
3 结语
2005年以后,BOPP薄膜产能几乎没有增加。随着国内需求量的逐渐增大、出口产品的增加以及全行业技术创新的努力,BOPP薄膜行业已经告别了单纯依靠低价竞争的无序局面,进入企业核心竞争力的比拼时代。可以说BOPP薄膜行业已经渡过了最严寒的冬天,春天就在眼前。


丙烯纤维混凝土技术应用与研究进展
混凝土是当今世界上用量最大、使用最广泛的材料之一。据不完全统计,每年全世界世界水泥的产量已超过15亿t。混凝土有适用范围广、价格便宜、易浇筑成型等优点,但混凝土也有强度低、极限拉伸应变小、抗冲击强度差,尤其是脆性大、易产生裂缝等缺点。因此,国内外科研机构投入大量人力物力对混凝土进行改性研究,以期克服其缺点,发扬其优点。其中,纤维混凝土技术的研究与发展格外引人注目。
1 聚丙烯纤维混凝土技术
聚丙烯纤维是由丙烯聚合物或共聚物制成的烯烃类纤维,其根经过切断后成为圆形断面的复丝或单丝纤维。聚丙烯材料的优点是强度高、比重低、不吸水,为中性材料,与酸碱不起作用,而且经济性好,这些特点使它与混凝土有较好的掺和性,适于在混凝土中添加。
纤维混凝土通常指以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基体,以非连续的短纤维或者连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料。通常所说的混凝土大多数是以水泥作为基材的建筑材料,但广义概念下的混凝土也可以由水泥外的其它材料作为粘结材料,例如沥青混凝土。自人类开始采用水泥混凝土作为建筑材料的时候开始,就在探索向其中加入各种各样的纤维。20世纪50年代以来,世界上许多工业发达国家关于纤维混凝土的研究取得了明显的成就,其中包括:钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和碳纤维混凝土等。近10多年来,纤维混凝土在改性混凝土中已承担越来越重要的角色,特别是聚丙烯纤维更以其成本低及改善混凝土性能的显著效果,受到了工程界的欢迎。纤维加入基体中,主要有以下几个方面的作用:
提高抗裂性能。均匀散布的纤维在水泥混凝土中呈现三维网状结构,在水泥混凝土塑性状态中承受失水干缩而产生的拉应力,减少甚至完全阻止了混凝土表层裂缝的产生,有效防止了裂缝的发展,减少了裂缝的整体数量。
提高混凝土的抗渗性。纤维掺入后,能有效阻止水泥混凝土或砂浆的离析现象,提高浇注体的整体均匀性,显著减少裂缝的数量、裂缝的长度和宽度,降低生成贯通裂缝的可能性,起到了阻断混凝土内毛细裂缝的作用,使混凝土的抗渗性能得到明显改善,同时使混凝土内水分、氯离子、空气的转移率降低,从而起到延缓钢筋锈蚀的作用。
增进混凝土的韧性、抗疲劳性,提高混凝土的抗冲磨性能。纤维加入水泥基体,可降低水泥混凝土的脆性,对基材的韧性具有明显增进作用,有助于提高水泥混凝土构造物受冲击时所吸收的动能。掺入纤维的水泥混凝土在承受静力强度的应力下,经过几万次乃至几百万次反复作用,仍然保持良好的状态,提高了水泥混凝土的抗疲劳性能,这一特性对于经常受到冲击疲劳作用的一些水泥混凝土结构(如道路、人行道、路面覆盖层、仓库路面等)非常有用。
提高混凝土抗御冻融破坏能力。纤维抗裂作用对水泥混凝土抗渗性的贡献,还有助于提高水泥混凝土工程结构抗御冻融破坏的能力,可使水泥混凝土 的抗冻标号提高一倍以上。
提高混凝土的耐久性能。纤维阻止了水泥混凝土内钢筋的化学侵蚀,阻止宏观裂缝的产生,减少了水泥混凝土内部裂缝的数量,提高了水泥混凝土的抗冲击能力等等,因而综合提高了水泥混凝土的耐久性,可获得良好的社会效益和经济效益。
2 国内外纤维混凝土的发展概况
纤维加筋材料的应用已有很长的历史,但作为一种典型的混凝土复合材料加以大规模研究、开发和利用却仅有几十年时间,其中钢纤维是被最早发现并投入工程使用的纤维。1910年美国人波特(Poter)把薄钢片掺入混凝土中,以改善混凝土的抗拉强度及抗冲击性能,取得了良好的效果,并于1914年获得专利 权。1911年美国人格莱汉(Graham)和 1914年菲克力(Ficklim)亦用相同的方法获得了成功,并在某些方面进行了改进。 到1963 年罗缪弟(Romualdi)和巴特森(Bastson)发表了混凝土开裂机理中钢纤维混凝土间距影响的著作后,引起了工程界广泛的重视。随着钢纤维混凝土的 迅速推广,1966年美国混凝土学会增设了纤维混凝土委员会(ACI Committee),并于1973年在加拿大渥太华举办了纤维混凝土国际会议。1975年在伦敦由国际材料及结构试验联合会主办,召开了纤维水泥及混凝土的国际讨论会。在众 多的论文中有关钢纤维混凝土的占绝大多数,说明了钢纤维混凝土迅速发展的趋势。钢纤维混凝土的研究与应用以美国和英国发展最快,近年来日本亦有较快发展,其他国家如俄罗斯、西欧各国以及澳大利亚等国家也都进行了研究和应用。在公路工程建设中,钢纤维混凝土在桥面已开始使用,但由于纤维增强机理尚不够完善,钢纤维混凝土的拌和、振捣、成型比较困难、纤维价格太高,耐久性也缺乏令人信服的数据,因而影响了其在公路工程中的推广应用。
由于钢纤维的自身缺陷,人们开始将视角转向其他材料。进入80年代,随着材料科学的进步,碳纤维、有机合成纤维、木纤维等新的纤维品种被逐渐开发出来。由于新的纤维品种和传统的钢纤维相比具有完全不同的性能特点,对水泥混凝土也有独特的改性作用,因而有关的研究和应用受到了广泛重视。一些发达国家在纤维混凝土领域的研究重点,也从传统的钢纤维、玻璃纤维逐渐转移到这些新型的纤维品种上。
聚丙烯纤维是目前较为广泛使用的一种有机合成纤维品种,这是因为相对于其它品种的合成材料,如尼龙纤维、聚胺醋纤维、维尼纶纤维而言,聚丙烯原料具有价格低廉、来源广泛等优点。作为混凝土的加筋材料聚丙烯纤维最初的开发和应用,可追溯到20世纪60年代,最初目的是为了提高军事工程防护结构的抗爆能力,随后其作为民用混凝土增强纤维,应用范围逐渐扩展开来。同钢纤维相比,聚丙烯纤维直径小得多,在较少的掺量下就能获得很高的单位质量的纤维数量(700~3000万根/千克),因而特别适用于抑制混凝土的塑性开裂。对于易出现塑性裂缝的薄板混凝土结构,以较少掺量(体积率0.3%)的聚丙烯纤维,就可以显著改善水泥混凝土的抗冲击、抗疲劳等抗动载能力。近期有关的研究报告还表现出聚丙烯纤维有助于改善超高强混凝土的抗火灾能力。以聚丙烯纤维为代表的合成微纤维(纤维当量直径在10~100μm间,故通常称为“微纤维”)增强混凝土的性能,现己成为纤维混凝土科学领域研究的热点。
聚丙烯纤维混凝土在我国的研究开发和应用起步较晚。20世纪70年代末,我国开始了钢纤维混凝土的研究和应用,虽然起步较晚但发展迅速。经过多年努力,钢纤维己经在公路、桥梁、水利等工程中得到了一定的应用。而以聚丙烯纤维为代表的有机合成微纤维,只是近几年才进入我国市场,被我国工程界所认识。目前,我国对于该种纤维混凝土的研究开发尚处于起步阶段,在工程中虽有少量应用,但大多是应用国外的技术,对该种纤维性能尚缺乏较为系统的认识,甚至采用传统的对钢纤维使用效果的评价方法对其技术性能进行评价。由于认识上的欠缺,使聚丙烯纤维这种新型材料的开发和推广应用受到严重的阻碍。因此,为在工程中有效利用该种新型材料,对其进行深入系统的研究势在必行。目前,我国工程界已认识到以聚丙烯纤维为代表的合成微纤维增强混凝土的良好应用前景,有关科研单位也对合成微纤维增强混凝土的性能进行了系统研究。
3 聚丙烯纤维混凝土的应用
聚丙烯纤维近年在美国、加拿大、澳大利亚、日本、韩国、墨西哥、以及东南亚等国,大量用于地下工程防水,工业与民用建筑的屋面、墙体和地面,以及公路及桥梁工程中。由于其在混凝土中拌和容易、分布均匀、效果显著,已成为工程界日益喜爱的高性能混凝土材料,在全国几十个省、市、地区被用于各种工程,受到国内工程界的欢迎。国家建材测试中心已经对产品进行了有关性能测试,一些单位针对自己的工程项目也进行了有关测试及工程实践,效果十分令人满意。
聚丙烯纤维混凝土在道路工程中的应用:用聚丙烯纤维混凝土修建公路和飞机场跑道面,可有效控制路面的塑性龟裂,抗冲击破碎和抗磨损能力提高1倍,抗疲劳性能增加3倍,使混凝土路面的完好性延长5~10年。另外,在飞机场跑道、停机坪上采用聚丙烯纤维混凝土,还能减少接缝处混凝土破裂的小碎片被喷气发动机吸入产生事故的隐患,提高飞机的安全性。在国外,聚丙烯纤维混凝土已成为机场跑道、停机场、机库、地下传输管道等工程的综合加固措施之一。在桥梁工程中,用纤维混凝土作桥面铺装层,可有效地抑制和减少裂缝,增强桥面的防水性和抗破碎能力,减缓钢筋锈蚀和延长结构的使用寿命。以聚丙烯纤维混凝土取代金属网作公路、桥梁路面的加强结构,成功解决了桥面混凝土容易产生裂缝的难题。
聚丙烯纤维混凝土在水利工程中的应用:水利工程中常用的普通混凝土在早期硬化阶段常会因泌水和水分蒸发而产生塑性收缩,使混凝土表面形成龟裂缝,影响结构的整体外观。在混凝土硬化后期,还会形成于缩裂缝,影响结构的整体外观。在温度与外力的作用下,裂缝将进一步发展,从而影响混凝土的耐久性与抗磨性,并使钢筋锈蚀,影响结构安全。近年来,大型水利工程建设对水工混凝土提出了新的、更高的技术要求。现代水利工程要求水工混凝土具有优良的抗渗、防裂、耐磨、抗冲击韧性和耐久性等高性能。聚丙烯纤维特性可显著改善水工混凝土的上述性能,因此它在水利工程中有着广泛的用途。水工高性能混凝土除了要解决普通混凝土的脆性大、易开裂和抗冲击性能差等问题外,还对抗裂、抗渗、抗冻和抗冲磨能力有更高的要求。研究表明,在水工混凝土中掺入适量的聚丙烯微纤维,能改善混凝土的脆性破坏特征,减少混凝土的收缩裂缝,提高混凝土的韧性、抗冲耐磨性,还能提高混凝土的抗渗、抗冻等特性,是使水工混凝土高性能化的很好途径。
北京天成垦特莱科技有限公司对聚丙烯纤维混凝土进行了长期的研究和应用开发工作,目前已在山东东营黄河大桥、上海泸浦大桥、重庆中山三路、石安高速公路和信南高速公路等工程中进行了聚丙烯纤维混凝土的实际应用,取得了良好的社会效益和经济效益。
虽然纤维混凝土具有众多优点,并已在我国开始应用,但是在应用和研究过程中仍然有许多问题需要进一步探讨和解决。例如,研究纤维混凝土各种特性,特别是聚丙烯纤维混凝土的各种性能、纤维参数和结构特点,解决纤维混凝土最佳配比及施工方法,
分析纤维混凝土在工程实例中的经济性等,是未来纤维混凝土技术应用中亟待解决的问题。


行业动态


住友化学将扩展其在北美和欧洲的聚丙烯生产
据欧洲行业消息,住友化学将扩展其在北美和欧洲的聚丙烯生产和运营部门。作为其全球聚丙烯业务的重要组成部分,住友化学欧洲和北美的聚丙烯生产主要应用于汽车缓冲器和家用电器领域。住友化学一直将聚丙烯视为其核心的化工业务并且长期以来住友一直开展全球性的扩展,其在中国,日本,美国,阿拉伯的聚丙烯生产装置将在2008年的下半年投产。目前住友使用自身拥有的技术生产的的聚丙烯年产能达到200万t。去年住友在中国珠海成立分公司,其在珠海的生产装置年产能达到1万t并且正在考虑扩能。住友在北美地区一直通过雪佛龙飞利浦聚丙烯公司运营其业务,同时住友在北美也一直通过来了加工扩展销售。目前住友计划与ToyoInk合资新建一座新的聚丙烯生产装置。住友目前在欧洲的聚丙烯生产能力有限,在一系列谈判后,住友和Itochu以及ToyoInk集团签署协议收购旭化成和PlanesaS.A分别位于英国和法国的聚丙烯生产装置。

抚顺石化聚丙烯饮料瓶专用料通过验收
由抚顺石化公司乙烯化工厂承担的聚丙烯饮料瓶专用料开发项目通过专家评审。该项目在不降低产品性能的条件下,降低了生产成本。为满足市场需求,抚顺石化公司乙烯化工厂自主研发了无规共聚透明聚丙烯饮料瓶专用料,通过小试、中试后,基本确定了透明料的配方,最终在9万t/a聚丙烯装置上试产成功,并能够连续稳定生产出透明专用料产品。目前,透明料共有两种牌号,分别是RT075和RTl80。R7075用于碳酸饮料瓶、矿泉水瓶和注塑厚件制品;RTl80应用于较薄的制品,如微波炉专用容器、食用及非食品透明包装和医用一次性注射器等。

三家聚丙烯生产厂最新扩能动态
1 捷克联合石化集团公司
捷克联合石化集团(Unipetrol)公司将提高其主要赢利子公司Chemopetrol公司经营的聚丙烯(PP)装置的产能10%至27.5万t/a。此扩容项目将在2008年完工。据集团公司称,该项目的资金将来自于为该公司留出的新的投资额3.66亿克朗,其中一部分还要用于兴建附属的聚烯烃储罐。该集团公司还表示,投资到主要炼油子公司的5.841亿克朗的款额还包括在2007年年初建造一套生物燃料设施用于生产生物石油和生物柴油。这些资金已大部分用于增加位于Ceska Rafinerska的加氢裂化装置的产能(增加1.095万t/a至5.84万t/a)。该装置向Chemopetrol公司的48.5万t/a的乙烯裂解装置供应原料,后者将被扩容至54.4万t/a。
Unipetrol公司还表示已准备为在Kaucuk的苯乙烯系列产品装置投资2.8亿克朗,并为在Spolana的聚氯乙烯(PVC)装置投资1.4亿克朗。但由于这两套装置正在转让过程中,所以最终的投资情况还要看转让协议的谈判结果以及这两套装置的拥有者的意见。
2 沙特阿拉伯Saudi Polyolefins 公司
Saudi Polyolefins Co公司已经开始对其位于沙特阿拉伯Al Jubail的PP装置进行扩到2008年第4季度扩能35%。这次扩能主要由于供应适当,PP利润不断上涨。在中东,PP需求在未来两年内将达到5%~6%的年增长率。这座产能45万t/a的裂解装置是巴塞尔公司在沙它与沙特阿拉伯国家石油化工工业公司(NPIC)成立了一个合资企业中的一座装置。这座最初产能为20万t/a的装置现在已达到27万t/a。
这座装置原料丙烯将由同样在2008年第4季度在同一地区投产的产能100万t/a的裂解装置提供。这座由巴塞尔,Tasnee和 Sahara Petrochemicals投资的裂解装置产能将达到28.5万t/a。由于一些地区装置出现问题,中东的货物运往欧洲,南非,这就使得PP供应紧缺,价格随之上涨。使得供应状况更加严峻的事是Saudi Polyolefins的装置将从8月18日进行为期三周的检修。中东主要PP生厂商包括Saudi Polyolefins,SABIC,PIC和阿曼聚丙烯公司(OPP)。
3 巴西聚丙烯(PP)生产商Suzano Petroquimica
巴西聚丙烯(PP)生产商Suzano Petroquimica计划到2012年将产能扩大50%至147万t/a。2006年Suzano Petroquimica的PP产量为981000吨。Suzano Petroquimica计划对Sao Paulo 和Rio de Janeiro 地区的装置在2007年投资6000万美元,并在2008年投资3570万美元,从而使两套装置的产能增加40%。预计在2008年到2010年之间的投资为3.71亿美元(包括在巴西南部Parana兴建一套20万t/a的PP装置)。大约有1.55亿美元的投资将分两阶段用于现代化Bahia州Camacari的装置,使其产能从目前的13.5万t/a扩大到20万t/a。到2012年,公司78%的产量将为PP,16%为PE,6%为人造橡胶。


武汉石化生产高附加值PP
今年以来国际原油价格大幅走高,致使炼化企业生产成本大增。面对严峻的形势,武石化采取多产高附加值产品,向高能耗、高消耗、高损耗宣战等策略,应对国际油价的大幅攀升。据统计,1至7月累计生产附加值较高的聚丙烯7.4万多吨,同比增长20%以上。
在石化行业,聚丙烯、“三苯”、溶剂油、乙烯裂解料等产品的附加值比较高。眼下每吨聚丙烯的售价高达1万多元。为了多产聚丙烯,他们还投资300万元新建了丙烯回收设施,这套设施从6月底建成投产以来,已回收利用放空丙烯300多吨。
此外,武石化还开足马力积极增产“三苯”、化工轻油、乙烯裂解料等高附加值产品,使“三苯”、溶剂油,石油液化气、丙烷等产品产量比去年同期都有较大幅度的增长。高标号汽油的比例也比去年同期提高了6.3个百分点。


巴塞尔大幅扩大PP产能
据美国《化学周刊》消息,全球聚烯烃巨头巴塞尔公司日前表示,公司计划在2008年第二季度前重新启动位于德州Bayport的聚丙烯(PP)装置。这套22万t/a的PP装置是于2001年因市场供求过剩、需求疲软的情况下闲置的。
此外巴塞尔计划在2009年第一季度前将位于意大利Brindisi的PP装置扩能5万t/a。巴塞尔公司与Alpek在墨西哥城的合资公司Indelpro正在墨西哥Altamira新建一套35万t/a的PP装置,预计在2008年初投产。


巴塞尔/莱昂代尔合并造就最大的PE/PP生产商
业内分析人士说,收购莱昂代尔(Lyondell)使巴塞尔(Basell)在美国有了很强的上游一体化,收购后成了以聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)总量合计世界上最大的生产商。
属Access工业公司的巴塞尔同意以48美元/股收购莱昂代尔,这家美国公司价值190亿美元,包括支付债务。
收购后,可有340亿美元的销售收入(2006年估计),它的大部分资产已在欧洲和北美,在全球的影响正在加大。
莱昂代尔与陶氏(Dow)竞争,想成为世界上两家著名的环氧丙烷(PO)生产商之一,它也是美国烯烃和聚烯烃大生产商。
莱昂代尔有三大业务:乙烯、伴生产品及其衍生物;环氧丙烷和相关产品;以及炼油,这些业务将完善并大大加强巴塞尔的聚烯烃业务。
CMAI的烯烃和苯乙烯类塑料咨询人士说:“他们重叠的业务不多,巴塞尔正在扩大产品领域。”
他还说:“巴塞尔在美国的影响不是很大,这一交易使巴塞尔更像全球生产商。”
收购后的公司将是世界上第五大乙烯生产商和以聚丙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯总量合计世界头号生产商。
它将成为世界上第二大环氧丙烷生产商,生产能力主要在北美和西欧。
莱昂代尔使巴塞尔在聚丙烯方面达到很大的上游一体化,扩大了聚烯烃和石化产品领域。
收购使巴塞尔能生产100多万吨/年丙烯。
莱昂代尔的得克萨斯Clennelview石脑油裂解装置就能生产100万t/a烯烃、175万t/a乙烯和55万t/a C4。
巴塞尔能在美国、加拿大和墨西哥的装置上生产140万t/a聚丙烯,但只有墨西哥Altamira的Indelpro合资装置是向上一体化的。
在那里,它在24万t/a Spheripol聚丙烯装置上占有49%的股份,在流化催化裂化装置上能生产15万t/a丙烯。
据报道,巴塞尔是世界上最大的PP生产商,也是聚乙烯(PE)和高级聚烯烃大供应商,它还开发和转让聚烯烃工艺和催化剂。

我国首个中化甲醇制丙烯工业化装置在安徽淮南开工
10月18日我国首个流化床甲醇制丙烯工业化试验装置于在安徽淮南开工。这个“新一代煤(能源)化工产业技术创新战略联盟”合力打造的重大项目,有望早日实现我国煤制烯烃技术工业化。
  煤制烯烃技术是发展新型煤化工的核心技术。乙烯、丙烯是石油化工的重要原料,当前全世界年需求量近2亿吨,其来源严重依赖石油。面对全球石油资源日益紧缺的形势,国外已开发出甲醇制烯烃和甲醇制丙烯的技术,但尚未实现工业化。我国也完成了甲醇生产乙烯和丙烯的相关技术,并进入工业化试验阶段。
  今年6月,在科技部等部门的推动下,“新一代煤(能源)化工产业技术创新战略联盟”成立。据悉,该项目是由联盟发起单位中国化学工程集团公司、清华大学和安徽淮化集团有限公司合作开发的。三家参与单位形成了科研、设计、生产于一体化的技术创新模式,将有助于缩短新技术从实验室到产业化的周期,找到具有市场竞争力和产业价值的工业化技术路线,加速甲醇制丙烯产业化。
  据介绍,该项目开发主要包括基础研究、工业放大及工业试验三部分。项目是在清华大学小试研究工作基础上,将小试成果放大到万吨级规模,通过工业试验装置的运行,最终使该万吨级的工业试验装置技术和环境保护各项指标达到国内外先进水平,为下一步百万吨级工业化装置建设提供技术依据和培训平台。
  据了解,该工业试验装置建设规模为年处理甲醇3万吨,年产丙烯近1万吨,副产液化石油气800吨,总投资约1.6亿元,计划2009年3月投料试车。

博禄将在中国新建高性能聚丙烯复合材料工厂
博禄公司是一家领先的创新和增值塑料解决方案的供应商,该公司今天宣布将在中国新建一家复合材料工厂,生产用于汽车和家用电器市场的高性能聚丙烯复合材料。
新复合材料工厂将建于上海地区,年产量能将达5万吨,并能够进一步扩产。其位置将具有战略意义,能够凭借先进的物流理念利用该公司在阿布扎比的鲁韦斯工厂所供应Borstar聚丙烯原料,来服务于中国目前的客户,例如大众、通用、标致雪铁龙等以及中国以及其它亚洲和中东市场的未来客户。
复合材料工厂将主要提供用于汽车工业的聚丙烯解决方案,包括耐磨损、耐冲击的内饰和外饰材料,如仪表盘、车门板和保险杠,以及用于发动机舱内部的矿物填充型聚丙烯和玻璃纤维增强型聚丙烯。作为产品组合的一部分,工厂投产之初还将生产用于家用电器的超值复合材料。
新设立的工厂将作为博禄二期项目的一部分,博禄二期项目是博禄公司鲁韦斯工厂的重要扩产项目,项目建成后,鲁韦斯工厂的聚烯烃年产量将增长三倍,达到200万吨,并首次具有聚丙烯材料生产能力。扩建项目有望于2010年正式投产,博禄二期项目中的新聚合装置也将于2010年正式启用。它还完善了博禄公司和北欧化工公司致力于客户应用的创新中心网络。博禄公司是北欧化工公司和阿布扎比国家石油公司(ADNOC)的合资公司,北欧化工公司已通过博禄公司将其高性能聚烯烃打入了亚洲的汽车市场。
中国是全球增长最快的汽车市场,并将在未来10年内将发展成为全球最大的汽车生产国。通过把新工厂设在中国,博禄期望进一步利用中国的市场地位和经济发展。基于北欧化工公司在欧洲和巴西复合材料工厂的技术知识,博禄在上海的投资实现了该公司服务于汽车和家用电器市场的承诺。
“该投资使博禄公司和北欧化工公司在能力构筑方面迈出了非常重要的一步,使两家公司能够为汽车工业中的客户提供创新的塑料解决方案并能够充分利用快速发展的市场,”博禄营销公司首席执行官Harald Hammer评论说。“把工厂设在上海,能够让我们靠近快速增长的亚洲市场、靠近我们的供应渠道和我们的客户。”
“在中国设立制造工厂能够帮助我们满足汽车工业对创新、超值解决方案的日益增长的需求,”北欧化工公司汽车与家用电器业务副总裁Paul Turner补充说。“这是我们实现亚洲业务增长的一个正常发展进程,使我们正好位于全球最具活力的市场的中心。”


山东德州群力塑胶二期聚丙烯合成纸项目开工
8月18日,德州群力塑胶有限公司年产2.5万吨聚丙烯合成纸项目开工奠基。
据了解,群力塑胶有限公司二期项目总投资3.6亿元,项目投产后,企业年可新增销售收入47500万元,上缴税金2500万元。


新型技术可从废弃物中回收高纯度聚丙烯
夏普公司开发出一项新型技术,该技术可从塑料废弃物中分离并且回收高纯度的聚丙烯,主要来源于四项器具,即电视,空调,冰箱和洗衣机。公司计划于2007年9月份将该项技术应用于制造冰箱的外部结构。
这项技术是工业界的首类作品,事先当作工业垃圾处理过的废品塑料由该技术进一步处理,金属部分和不同类型的树脂仍然保持完整。夏普公司计划在2008年增加使用回收塑料的数量至1000吨。该项技术可以帮助实现将聚丙烯应用于家用器具外部结构的目标。


国产聚丙烯催化剂成功替代进口
近日,大连石化公司20万t/a聚丙烯装置经过4个月的试用运行,终于正式用国产催化剂代替进口催化剂。此举意味着国产催化剂用于丙烯生产技术已经成熟,在确保产品质量的前提下,可有效降低聚丙烯的生产成本。以该装置年产18万t聚丙烯产品计算,仅此一项就可降低成本约1000万元。
该装置系采用意大利Basell公司的Spheripol二代双环管聚丙烯工艺技术,可以生产挤出热成型、注塑、纤维、BOPP膜、流延膜等56个牌号的产品。该装置开车后,一直使用进口催化剂。随着近年来国产催化剂产品的性能不断改善,为降低生产成本,该公司在聚丙烯装置开工且稳定生产后,确立了国产催化剂经济性评价的科技攻关课题。该装置于2006年10月28日开始试用国产DQ-4催化剂,同年12月30日开始试用国产CS-2催化剂。
在国产催化剂试用的过程中,根据国产催化剂的活性高于进口ZN-M1催化剂的特点,在配置浓度、生产工艺过程控制等方面适度作了调整,先后试生产了T30S、T36F 2个牌号的聚丙烯产品。从试用结果看,除生产过程中产生底粉略多外,国产催化剂能够满足20万t/a聚丙烯装置的工艺控制要求。试用期间装置运行平稳,用量低于进口催化剂,产品质量能够满足用户需求,尤其是国产催化剂具有明显的价格优势。


扬子石化新型聚丙烯催化剂中试成功
扬子石化研究院在中试生产装置上试生产成功dip新型助催化剂产品。该产品可应用于该公司新建的年产20万吨装置上。具有环保节能、降低生产成本的作用。作为等规度调节剂的dip助催化剂,虽然需求量不大,但可有效降低塑料生产成本。扬子石化研究院在成功开发其他助催化剂的同时,近年来致力于环保节能、提高活性的助催化剂的研究,开发出一系列助催化剂产品。目前dip助催化剂已生产了40多批。


扬子石化进军聚丙烯管材料高端市场
由扬子石化公司自主研发的高性能管材专用料在聚丙烯装置上成功实现了工业化试生产,这种新命名为YP-R503的管材专用料性能超过了国外同类产品,成为国内市场上聚丙烯管材专用料的领跑者。
从1999年起,国内石化企业纷纷开始了对高附加值聚丙烯管材料的研究,并相继开发生产了不同牌号的PPR管材专用料。扬子石化在聚丙烯管材专用料研究开发方面积累了多年经验,开发出一种具有较宽的分子量分布、较好的共聚单体序列结构分布的聚丙烯PPR管材料R503,该产品兼有良好的刚性与韧性,而且加工性能优异,能满足63毫米以上的大口径给水管道生产需要。中试生产的R503产品经过国家建材测试中心的检测,通过了1000小时以下的短期静液压试验和8760小时长期热稳定性试验标准。


扬子石化研制开发聚丙烯汽车专用料产品
日前,扬子石化研究院与塑料厂研制开发了汽车保险杠专用料YPJ1215C,以性能和价格优势吸引用户,不仅拓宽了聚丙烯在汽车领域的应用范围,也为公司增添了塑料新牌号,形成汽车专用料的高、中、低系列产品,为公司赢得更多的市场份额。
近年来,随着汽车工业的飞速发展,汽车专用料的需求量也不断攀升,由此带来了环保和节能危机,因此汽车材料向轻量化和节能化发展是一个总体趋势。使用塑料及塑料复合材料可以减轻汽车自重,降低油耗,达到环保节能的目的,所以受到市场的热宠,正在越来越多地代替金属材料应用于汽车零部件。我国汽车塑料的需求量以每年24.7%的速度在增长,预计未来5年还会以15.4%的速度继续增长。巨大的市场前景为石化企业带来了良机。
中国石化适时瞄准了汽车专用料市场加大了汽车用抗冲共聚聚丙烯树脂的开发、生产力度。天津石化、上海石化、燕山石化以及扬子石化都相继开发了一些汽车专用料,但是品种单一,不能形成系列产品,远远不能满足汽车改性树脂的要求,每年仍有大量需求依赖进口。
为了摆脱品种单一的局面,就必须形成共聚树脂抗冲性能从低到高的系列牌号,满足不同用户的需求,填补这一领域的空白,并具备和国外产品相竞争的实力。扬子研究院和塑料厂依靠自身的技术优势,立足于公司现有聚丙烯装置,采用自主的合成工艺、催化剂技术和助剂配方体系,研制开发出汽车专用料的系列产品YPJ1215C。科研人员通过走访用户,进行了多次性能评价应用试验,在听取用户反馈意见的基础上不断改进产品性能。科研和生产人员经过充分交流,对生产方案、技术指标进行了详细的讨论,最终在工业化装置上试生产成功。
YPJ1215C汽车专用料与我公司现有K8003、K9925、K9015等一起形成了融指从低到高、抗冲性能有中等和超高的系列牌号,可以满足汽车改性料市场的不同需求,提高我国汽车专用料自主品牌的竞争力。


大庆聚丙烯“打动”华东客户
最近,中石油华东化工销售公司副总经理赵一芹携华东地区聚丙烯用户一行15人,来大庆炼化公司参观走访。
到访的客户纷纷表示大庆炼化的聚丙烯产品使用性能良好,市场上很受欢迎,同时提出了一些积极的建议。华东化工销售公司表示,大庆炼化公司聚丙烯产品提升了华东化工销售公司的销售能力。
会后,大庆炼化公司与金发科技有限公司就汽车保险杠聚丙烯专用料产品的开发达成意向性协议。
此次走访,增进了客户对炼化企业的沟通与了解,使客户与企业“零距离”接触,对炼化公司进一步巩固、拓展聚丙烯产品高端消费市场、实现双赢,起到了推进作用。


上海石化聚丙烯装置创长周期运行新纪录
截至8月20日,上海石化股份公司塑料部1号、2号聚丙烯装置连续运行时间分别达到 373天和383天,同创两套装置有史以来最长运行纪录,并且综合能耗也创历史最好成绩,与去年同期相比,每吨产品下降10.29千克标油。
聚丙烯联合装置曾多次创造长周期运行纪录,该联合装置能屡创新纪录,关键在于在工作中他们始终坚持“严细”两字。
据装置主任高国强介绍,为了保证长周期运转,装置对每项日常工作,都制定了非常细致的制度,并严格要求按此执行。如接班前的工作要做到四询问、五查看、一沟通等,接班后要做到“五查”、“五控”、 “五清”等。现场巡检细则规定,泵有14项巡检内容,压缩机有15项巡检内容,风机有15项巡检内容等。工作做得是否到位,都有一级对一级的严格检查,并且与月度、年度的考核奖罚紧密联系在一起。
细致规范的操作对装置的平稳长周期运行起到了非常好的作用。如装置运行中转动设备中的轴承最容易损坏,装置经过摸索,对每次加润滑油加多加少,加多长的时间都有严格控制。结果有效地延长了转动设备的运行寿命。再如在给设备加油时规定操作工一定要带块抹布,加油后马上用抹布把周围抹干净,这样也能保证在第一时间发现隐患。有次有位操作工巡检时在地上发现一滴油,于是马上寻找、观察,耐心等待 15分钟后,第二滴油又滴了下来,她终于找到了泄漏点。
产品切换牌号,尽管职工对此已经滚瓜烂熟,但因为是重大操作,装置还是规定,每次切换牌号时,执行班组必须再次组织学习有关操作规程。有关工程师也必须到现场指导监督,以保证切换工作绝对不出差错。


燕山石化年聚丙烯产能将扩增至83万吨
据报道,燕山石化公司计划实施新一轮乙烯扩建工程,2009年新增38万t/a聚丙烯装置投运后,年产能力将由45万吨扩至83万吨,保持行业领头羊地位。 


市场分析

中东将成为全球聚丙烯的主要出口地区
中东目前正在经历从聚丙烯净进口地区到全球主要出口地区的转变。总部位于休斯敦的Nexant化学系统公司(NCS)称,2006年中东(包括土耳其)PP净进口量为33.2万吨,比2005年下降26%。预计2007年该地区PP净出口量为16.5万吨。NCS表示,未来三年中东大量PP产能将陆续投产,到2010年其PP出口量将增长348万吨,达到365万吨,而届时该地区PP进口量仍将维持在120万t/a水平,其中土耳其占进口量的大部分。NCS聚合物业务副总裁Robert Bauman称,2007年中东PP产能刚超过300万吨,不过到2010年将暴增至800万吨;2007年中东PP产量预计为290万吨,到2010年将达到670万吨。同期该地区PP消费增速却较为温和,预期从2007年的280万吨增长至2010年的300万吨。PP装置平均开工率将从2007年的96%下降至2010年的84%。Robert Bauman指出,当前以及未来几年中东PP产能的大量投产,将使该地区在未来全球PP贸易中占主导地位。据悉,中东PP主要出口中国以及欧洲和非洲。


拉美地区聚丙烯需求强劲
8月聚丙烯继续看涨,拉美地区丙烯供应紧张,需求强劲。巴西聚合物厂家Braskem宣布第二季度利润为5.16亿比索,而2006年第二季度损失4200万比索。巴西热塑树脂相比去年同期扩大6%,因为聚丙烯与聚氯乙烯市场分别扩能8%和10%,因为建筑,汽车与农业综合企业需求良好。2007年第二季度,Braskem与Ipiranga石油的聚丙烯装置开工在97%,聚乙烯开工在92%,聚氯乙烯开工在88%。


近年俄罗斯的聚丙烯生产发展迅速产能不断增加
近年俄罗斯的聚丙烯生产发展迅速,产能从上世纪来的6-7万吨,增加至2004年的29.3万吨。俄罗斯有三家主要的聚丙烯生产企业,它们的产量分别占总产量的36%,33%,30%。排名第三的“莫斯科石油加工厂”只生产均聚物,在乌法的工厂,既有均聚物,也有块状共聚物,在多姆斯科,生产无规立构的聚丙烯和聚丙烯复合材料。
俄罗斯聚丙烯的用途,已从上世纪末的制造膜裂丝包装袋,扩展到多个产业部门,主要用于土工布、农用布、家具非织造布、医用非织造材料、医用复合材料、地毯等,只有8%生产服装用纤维和聚丙烯丝。俄罗斯从乌克兰、芬兰、韩国、比利时、土库曼斯坦、德国进口聚丙烯和聚丙烯均聚物,从白俄罗斯的两个企业进口不同面密度(20~120g/m2)的聚丙烯土工布、农用布,有少量聚丙烯(年3万吨)出口到中国、乌兹别克、乌克兰、哈萨克斯坦。
目前俄罗斯已有6个城市分别计划新建6家聚丙烯生产企业,这样至2010年,俄罗斯新建的聚丙烯产能将增加78万吨。

日本住友化学大步挺进聚丙烯复配领域
日本住友化学正大步挺进聚丙烯(PP)复配领域,计划在北美新开生产装置并在英国和法国购买现有装置。北美生产装置将从其与佛龙菲利浦化学公司的长期合资企业中分离出来,并将以与日本Toyo Ink集团的合资企业运营,住友将拥有合资企业55%的股份。新合资企业将取名Sumika Polymer Compounds America,位于美国亚特兰大地区,厂址还未确定,年产能超过2.5万吨。
在欧洲,住友将成立Sumika Polymer Compounds Europe合资企业,住友将拥有50%股份,Toyo 25%,伊藤忠25%。该合资企业将位于英国Havant,包括英国Hampshire的一套4万t/a装置和法国马赛一套2万t/a装置。法国装置目前由日本旭化成公司拥有,而英国装置则由旭化成和危地马拉农业企业Planesa合资拥有,旭化成拥有65%股份。


天津将成全国聚乙烯聚丙烯等五大树脂生产基地
随着日前渤海化工集团与美国绍尔集团石伟公司成功签订了总投资为35亿元的40万吨ABS树脂项目技术引进合同,该集团与天津100万吨乙烯项目对接建设的12个项目已全部落实对接。这12个对接项目年内开工建设的将超过半数以上。渤海化工集团对接项目实施后,将使天津市成为全国聚乙烯、聚丙烯等5大树脂生产基地。


液体塑料瓶材料前景分析
液体塑料瓶有着广阔的应用市场,尤其是饮料行业有着诱人的商机,因为汽水、果汁、蔬菜汁等饮料所需的液体塑料瓶需求量正与日俱增。近几年,国际上采用的耐热聚酯(PET)瓶发展迅速,特别是PET液体塑料瓶涂层技术等离子技术的应用,其阻透性几乎与玻璃一样,同时,它还能承受高温灭菌处理,这使其应用范围扩大,能够用于热灌装茶饮料、啤酒等的包装。
此外,引起包装界注目的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)新型聚酯液体塑料瓶,正在步入啤酒业,引起啤酒包装的革命。由于PEN与PET分子结构相似,以萘环代替苯环,使PEN比PET更具有优异的阻透性、防紫外线性、耐热性、耐高温性(非晶态PEN热变温度高达100℃,而PET仅为70℃)。目前,我国只是少量进口PEN液体塑料瓶,其价格是PET液体塑料瓶的5倍。但不久的将来,PEN液体塑料瓶会大量进入包装领域,引发继PET之后又一次包装革命。萘是从煤焦油分离出来的,而我国有丰富的资源,因此工业化生产即将实现。
聚丙烯透明液体塑料瓶的开发是近几年国内外液体塑料瓶包装的一个热点。随着透明改性剂即成核剂的开发成功,在普通PP中加入0.1%~0.4%山梨醇缩二甲苯(苯甲醛)成核剂,便可制得高透明PP,从而广泛应用于热成型容器、食品、药品瓶等,其价格适中,是PS、ABS、PET、PE液体塑料瓶的竞争对手,有着广阔的市场前景。
液体塑料瓶在无菌包装中的应用,给无菌包装技术的发展提供了广阔天地。所谓无菌包装,是将经过杀菌的食品饮料、奶制品、调味品等在无菌环境下进行包装,封闭在经过杀菌的容器中。这种包装在不加防腐剂,不经冷藏的条件下,有较长的货架寿命。无菌包装与非无菌包装的区别是:非无菌包装先进行包装,然后包装物与液体塑料瓶—起蒸煮杀菌;而无菌包装采用超高温瞬间杀菌或微波杀菌,需几秒、十几秒,避免了营养成分、风味的过度损失,是一项新的技术。近几年无菌液体塑料瓶和无菌杯式塑料瓶包装已迅速发展。
无菌大袋包装箱中的袋一般采用5~220L,最多可达1000L的复合膜包装袋,常用于西红柿、果汁浓浆等的包装,一般存放在木箱、纸箱或钢桶中。这种大袋包装主要采用PET镀铝膜与PE复合。无菌杯式包装使用多层共挤片材PP/PE/EVA/PVDC/PS。其中,PP为可剥离层,作为无菌包装保护膜,在无菌包装上,撕开PP膜,露出PE无菌表面,完成成型—灌装—封盖过程。EVA为粘结层,PVDC对氧阻隔性好,用于包装食品,其保鲜期可与玻璃瓶及普通液体塑料瓶相媲美。
目前,无菌包装在我国饮料行业中仅占5%,在乳制品中占10%,而发达国家占65%。另外,牛奶在我国人均为5.1千克,而世界人均38 千克,果汁的人均占有量我国为1.2千克,而世界人均为8.8千克。由此可见,我国无菌包装具有极大的发展空间。
M-LLDPE的特性是能有效地提高液体塑料瓶材料的性能,使渗透破裂现象减少,在热封袋制袋时,有着优良的热封性,是理想的包装材料,适合于包装牛奶、酱油、醋等。这种新材料有其优越性,但在成型加工方面,由于分子量高,精度大,用纯M—LLDPE加工很困难,设备无法承受。目前,大都采用共混改性,加入40%左右的LDPE或HDPE,采用多层共挤吹塑加工,这是一般企业的做法,收到较好的效果。总之,茂金属聚乙烯具有广阔的发展前景。


聚丙烯吹塑瓶市场应用前景分析
聚丙烯成为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)吹塑瓶应用的强有力的竞争对手:相比较于PET,聚丙烯价格更低、质轻、更好的耐热填充和较低的湿气渗透性;某种透明聚丙烯相比于PET具有更高的透明度和光泽。
相比较于聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚丙烯的价钱便宜10%~30%,且其密度小于PET(0.9 g/cc对1.35 g/cc),因此聚丙烯瓶的质量比聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量轻。聚丙烯瓶可在100℃进行热填充,如果汁和果酱产品需在这样的温度下使用。相反普通的PET瓶不能在高于玻璃化转变温度76℃进行填充(然而,最近一些增强处理已允许PET在更高的温度进行填充)。
聚丙烯对水分的阻隔性能大约是PET的5倍,但PP对氧气和二氧化碳的穿透率大约是PET的30倍,因此,PP瓶需要一层阻隔层,阻止气体进入或者从容其中溢出,而PET瓶不需要该阻隔层。
在纯状态下,PP不如PET透明,因此PP需要添加透明添加剂,使其透明性与PET相近;与PET相比,PP的热传导率低,因此在加工过程中需要较长的时间来进行加热或冷却PP,所以PP瓶生产循环时间比PET瓶长25%;成核剂在冷却过程中可以加速结晶,缩短循环时间,所以缩短循环时间可以提高透明度。
PP的加工温度范围较小仅仅是3℃~5℃,而PET的加工温度范围是10℃~15℃;在生产吹塑瓶时,PP预成型品生产线的装备相比较于PET预成型品生产线不是那么太昂贵。主要应用包括食物、饮料和其它的产品容器。许多聚丙烯的初始缺点和PET相似-透明度不好、循环周期长、较大的气体穿透率和低的冲击强度,已经采用透明剂或者成核剂,阻隔层的使用及茂金属为基础的成核剂,克服了这些缺点。沿着这条线进一步提高聚丙烯的性能及开拓聚丙烯市场。

我国聚丙烯生产态势良好产量大幅增长
今年以来,我国聚丙烯生产态势良好,产量继续保持大幅增长。1~7月全国聚丙烯产量(规模以上企业)达到404.16万吨,同比增长18.6%,为历史同期最高水平。去年我国新增聚丙烯生产能力130万t/a,使生产总能力达到691万t/a,比2001年增长1.2倍,5年间年均增长率为16.7%。
聚丙烯是我国发展速度较快的高聚物品种之一。2000年我国聚丙烯产量首次突破300万吨达到303.51万吨,2005年又突破500万吨增长到522.95万吨,2006年增长到584.15万吨,比上年增长11.7%,创历史产量最高纪录。2002年至2006年连续5年增长幅度保持两位数。2006年聚丙烯产量占塑料树脂总产量的23.1%。
尽管我国聚丙烯的产量增长较快,但仍然不能满足国内市场尤其是塑料制品业迅速增长的需求,从上世纪80年代初开始就有较大数量的进口,近几年进口量更是年年增长。据海关统计,2005年和2006年我国聚丙烯进口量均超过300万吨,约占当年国内消费量的34.6%。今年上半年我国已进口聚丙烯159.2万吨,比上年同期增长2.7%。
随着塑料制品业和化学纤维工业的迅速发展,我国聚丙烯的消费量增长很快。2000年我国聚丙烯表观消费量达到466.5万吨,2001年首次突破500万吨达到530万吨,2002年突破600万吨达到617万吨,2004年突破700万吨增长到764.74万吨,2005年突破800万吨增长到823万吨,2006年增长到890万吨,创历史消费量最高水平,2006年比2000年增长90.7%,6年间年均增长率为11.4%。其中“十五”计划期间年均增长率为12.0%。我国已成为世界最大的聚丙烯消费国。
目前我国聚丙烯的消费绝大部分用于制造塑料制品,约占聚丙烯总消费量的94%,另有一小部分用于制造丙纶纤维。在聚丙烯塑料制品中,编织制品(包括打包带和捆扎绳等)约占55%,注塑制品(包括周转箱和洗衣机桶等)约占18%,薄膜约占12%。2006年我国塑料制品总产量(规模以上企业)达到2802万吨,比上年增长27.4%,创历史最高纪录。2000年以来,我国塑料制品产量连续6年保持两位数增长,2006年塑料制品产量比2000年增长1.7倍,6年间年均增长率高达17.8%。今年上半年我国塑料制品产量(规模以上企业)增长到1471.81万吨,比去年同期增长15.0%。
“十一五”期间,我国将有一批改扩建和新建聚丙烯生产装置建成投产。上海赛科石油化工有限责任公司年产25万吨聚丙烯生产装置和中国石油大庆炼化分公司新建的30万t/a聚丙烯生产装置均于2005年建成投产。大庆炼化第二套30万t/a聚丙烯装置工程建设已经进入启动阶段,该装置建成投产后,大庆炼化分公司的聚丙烯生产能力将达到年产60万吨,届时将成为中国最大的聚丙烯生产企业,这标志着大庆炼化分公司向世界级聚丙烯基地建设迈出厂关键的一大步。大唐国际发电有限公司年产46万吨聚丙烯煤基烯烃项目日前正在紧张建设中,该工程项目是大唐国际发电有限公司多元化发展战略的重要项目之一,位于内蒙古多伦。该项目以内蒙古锡林浩特东胜利煤田的褐煤为原料,采用国际上先进的粉煤气化、气体变换、甲醇合成、丙烯合成、丙烯聚合工艺技术,最终年产46万吨聚丙烯及甲醇、汽油、硫磺等副产品。
近年来,国际原油价格持续居高不下,这大大增加了以石油为原料的聚丙烯的生产成本,从而缩小了利润空间。因此今后几年,随着市场全球化步伐的加快,我国聚丙烯生产企业要及时适应市场的变化和需求,开发新技术,进一步优化产品结构,降低生产成本,提高经济效益,增强市场竞争力,使我国聚丙烯生产持续稳定发展。


金属化定向聚丙烯包装的作用
金属化定向聚丙烯(定向聚丙烯)包装有助于产品在货架上对消费者产生视觉冲击力,而且随着金属化定向聚丙烯材料性能的改进,这种包装材料甚至可能取代聚酯材料的地位。
铝箔材料本将氧气和水汽的渗透率降低到几乎接近零的水平已经被软包装材料行业视为一种基准要求,但实际上作为一项标准,它对于金属膜定向聚丙烯包装材料的生产商来说,并不像人们以前想像的那样难以企及。目前,国内外一些企业正在进行各种改进来提高透明片基膜的质量,同时改善金属化层的整体隔绝性,将渗透水平降低到接近于零,达到和金属聚酯材料相同的水平。同时还试图让那些使用标准金属化定向聚丙烯膜的用户相信其生产的高性能替代产品具有足够的潜力,能将保健食品等产品货架期延长1倍。
金属化膜优势凸现过去市场通行RVG系列标准金属化膜,这种金属化膜主要用于厚度可达30微米的包装材料,但新的产品系列正在填补原有产品留下的空白。那些意在通过使用改进的包装材料获得收益的保健食品生产商,已经能越来越多地减少较重层压包装材料的使用,转而使用一种15微米结构的新材料。据说,这一改进使RVU系列产品的水汽和氧气隔绝性能得到了进一步完善。
RMC系列包装材料同样也以定向聚丙烯材料为基础,但主要应用于对氧气和香味敏感的产品包装,比如保健食品和化妆护肤产品。该包装双面都涂有丙烯酸,这意味着包装的隔绝性能得到了改善,同时包装还可以在更低的温度下进行加热密封。
同这些性能上的改进相适应,材料金属化工艺和成品材料的应用范围也同时扩大了。就连传统上基本一直使用标准PE级包装材料的面包产品,也在使用将聚合物同层压包装材料中的金属化层结合起来的新技术。另外,在某些领域,为了让价格更有竞争力,聚酯材料正在被取而代之。
金属化膜革新加速据国外一家较轻级金属化定向聚丙烯包装材料制造商宣称,其正在同一家粘结剂生产商并肩协作,已接近实现在层压阶段将隔绝层加入金属化膜的技术。
4年前这一领域实际上还是一片空白。而现在已经可以利用该工艺来实现一些特定的效果:影响材料的表面构成以提高平整度,改进隔绝性能;或者提高材料的硬度,为增加的金属粘合做好准备。但由于聚酯材料的价格也在不断下降,选择何种材料经常取决于产品生产商希望得到何种规格特性的包装。一般来说,人们认为定向聚丙烯材料的水汽隔绝性能更好,而聚酯材料能实现更优异的氧气隔绝性能。
当然,也有一些高隔绝性的软包装材料彻底摆脱了不透明金属化生产工艺路线,生产包含显微真空涂层的透明或半透明包装膜技术在一些国家已经相当成熟。 目前全球包装材料市场有70%的生产能力使用物理蒸发涂层的工艺,余下的30%的生产设施则采用化学蒸汽沉积技术。
金属化膜风暴来临专家认为,虽然半透明的包装材料能给消费者带来新奇感,但使用这些材料成本不可避免地要升高,而它的性能不一定会超过标准的透明金属化膜材料。同时,因为和光的接触增加,这种材料还可能导致保健食品的性质改变。
欧洲和美国市场在接受这些透明的隔绝替代品方面动作很慢;相比之下,日本正迫不及待地采用这些新材料。据预测,日本的透明隔绝膜市场的规模将在3年之内达到3万吨,超过对金属化层压材料的消费规模。目前,欧洲和日本主要将透明真空涂层膜用于MAP包装和产品的封盖材料。
当产品要接受金属探测器的扫描时,这种材料也能显示出它的优势。美国市场接受这种产品的速度相对要慢一些。但它在美国的一个主要用途是用于高性能的水汽隔绝膜。
“让消费者看清楚产品质量。”这一理念再次对传统价值观产生了影响。但是在所有这些技术革新中,透明隔绝定向聚丙烯材料和聚酯材料相比,仍然发挥着相对次要的作用。同时,因为可以同时隔绝水和氧气,金属化膜包装材料仍然是保质最稳妥可靠的方法。


科研开发


一种透明聚丙烯的制备方法
南京工业大学发明涉及一种高透明、高光泽聚丙烯的制备方法,特别涉及通过松香基树脂酸和高级脂肪酸盐的原位反应,就地生成透明成核剂,从而获得高透明、高光泽聚丙烯的方法。将聚丙烯100份,松香基树脂酸0.1-0.8份,高级脂肪酸盐0.1-0.8份及抗氧剂0.1-0.3份在190-210℃下熔融挤出造粒而成。所需成核剂是通过在加工过程中使松香基树脂酸与高级脂肪酸盐发生原位反应的生成。该方法成本低,易于实施,无污染,所生产的制品透明性和光泽度高,拉伸强度和刚度都得到提高,且不会使制品产生异味和黄变。


卡塔尔石油公司PP装置选用巴塞尔技术
据外电报道,巴塞尔(Basell)公司10月8日说,卡塔尔石化公司在Mesaieed的70万t/a聚丙烯(PP)装置选择巴塞尔提供技术。
巴塞尔技术业务经理说,巴塞尔的技术叫Spheripol,是世界上用得最广泛的聚丙烯技术。
这位经理说,通过对本体液精制和气相聚合反应器,这一技术具有降低能耗和减少工艺排放物的特点。
这套聚丙烯装置是卡塔尔石油公司和韩国湖南(Honam)石化公司之间的合资的,可望2011年开车。

北化均聚高速BOPP专用料生产技术通过鉴定
由中国石油化工集团公司北京化工研究院承担的“均聚高速双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)专用料生产技术开发”项目,日前通过了中国石化股份有限公司组织的成果鉴定。据介绍,在该项目研发过程中,技术人员提出了独特的外给电子体加入技术,结合不对称加氢,成功地开发了均聚BOPP生产新技术。该技术在镇海炼化20万吨/年工业装置上应用后,生产出了高质量的高速均聚BOPP专用树脂。目前,国内应用该技术已累计生产均聚BOPP专用树脂五万余吨。产品在江浙一带近十家企业获得应用,用户普遍反应树脂的高速拉膜稳定性好,膜制品具有挺度指标高、雾度低、厚薄均匀等特点。该技术具有创新性,实用性强,目前该院已就此申请了国内外发明专利。


夏普公司新技术回收高纯度PP 制成再生塑料
夏普公司将在冰箱外装构件上使用其用最新技术回收的高纯度PP材料。该回收技术可以从附有金属部件及其他树脂的PP构件中回收高纯度PP,制造成再生塑料。该技术主要面向家电四大件(电视机、空调、冰箱、洗衣机)回收构件,其中多数PP构件都附有金属部件和其他树脂,此前只能废弃。该技术导入金属去除生产线,在将回收的塑料构件投入破碎机之前,通过该生产线可将检测到的金属部件事先去除。该公司还特别开发出高纯度PP分离回收技术,可回收纯度达99%以上的PP,同时采用新的塑料着色技术,可使回收的PP均匀着色。

新型PP可替代冰箱用ABS
巴赛尔与韩国大林公司的合资企业--PolyMirae公司生产的高光泽新等级PP,最近被三星公司用于生产冰箱的可见部件。
据称,这一合作开发成果符合三星公司的规范要求,由PolyMirae公司生产的Moplen EP649N PP树脂可以替代ABS,从而可大大节约三星公司生产成本。该高光泽新等级PP也完全符合欧美食品接触规范要求。这种PP树脂在低温下还有很高的刚性和抗冲性,同时有极好的抗刮擦性。三星公司目前在韩国生产的三类冰箱总计已采用了23种不同的PP组件。


上海化研院开发增强改性的UHMWPE/PP复合材料
上海化工研究院发明了一种增强改性的超高分子量聚乙烯/聚丙烯(UHMWPE/PP)复合材料,其组成为:UHMWPE 10%~90%,PP5%~85%,超低密度聚乙烯0.5%~5.0%,增容剂0.5%~15.0%,聚烯烃基无机填料母粒1%~30%。该复合材料将UHMWPE、PP、超低密度聚乙烯、增容剂及聚烯烃基无机填料母粒高速混合,并将混合物在170℃~240℃下挤出造粒。本发明提供的复合材料既保持了超高分子量聚乙烯的优异韧性,又具备了高的刚性和硬度。


Mayzo公司开发出一种新型聚丙烯成核剂母料
Mayzo公司开发了一种新型聚丙烯(PP)成核剂母料。据称它可以在OPP薄膜上产生独特的性能,还可增强模塑和挤出产品的性能和加工性能。技术副总裁菲利普.雅各比(Philip Jacoby)博士说,大多数PP成核剂成核为α晶相,这是PP最普通的结晶形式。注塑或挤出PP中,α晶型占晶体的95%以上。而β晶型很少,它可提高冲击强度和韧性,但是会降低拉伸屈服强度。
在美国,虽然有很多商品化α成核PP产品,但却没有商品化的β成核PP,仅有的两个用于管道的小MFR品级的也只在欧洲生产。
Mayzo在去年推出了两种商品化的β成核剂母料。两种产品都含有PP均聚物载体和用于食品接触的可接受的成份,与高性能的α成核剂相比价格也具有竞争力。BNX BetaPP-LN含有较少量的公司专有的β成核剂,适用于无色膜和热成型片材。典型加入量2%~3%。
另外一个品级BNX BetaPP-N的β成核剂含量高一些,设计用量2%~3%,可弱化α成核剂,比如存在于PP中某些颜料和助剂可能会干扰β成核。这种产品也适用于混料商和树脂生产商,其用量可低至0.25%~0.50%。
含有这些母料的挤出PP片材具有很高程度的β晶型,当拉伸成单轴或双轴薄膜时,β结晶转变成α结晶,并产生微孔。这些微孔分散光线,产生不透明的薄膜,依据加工条件的不同,密度可降低12%~40%。
在热成型方面,β晶型PP片材比传统PP片材有更宽的加工窗口,β成核片材可制成白色不透明的容器,这对乳制品非常有利,因为可以减少产生白色的TiO2的用量,通常情况下TiO2用量至少降低50%。
热成型β成核片材也可增大侧壁的厚度,因为β晶型PP比α晶型PP拉伸更均匀,因此在侧壁留下更多的材料。
拉伸过程中产生的微孔导致侧壁密度的降低和厚度的增加,制成的容器具有更高的刚性和最大负载强度,而且β PP片材的加工循环时间也缩短17%。
Mayzo同时发现,注塑时,β成核母料的用量为2%,成型PP部件显著提高了室温下的冲击强度,而对劲度并无影响。


道达尔石化推出一种聚丙烯无规共聚物新牌号
道达尔石化公司推出了一种名为PPR 12232的聚丙烯无规共聚物新牌号。它是专门用于注塑成型透明包装的新牌号,可以用于食品接触应用领域。它的熔体流动指数高(MFI=80克/10分),特别在高剪切速率下具有低粘度的特性。这有助于加工厂商降低加工温度和周期时间,从而能节约成本和能耗。


上海石化高光泽耐热型聚丙烯专用料通过测试
据报道,上海石化、高桥石化、上海氯碱化工股份公司及上海化学工业区的建设,将继续保持华东在合成树脂生产方面的高产优质及品种多样性,以满足下游塑料制品企业及共混改性塑料企业的需要。与此同时,满足专业化应用的特殊树脂开发也在迅速发展。
上海石化自主研发的高光泽耐热型聚丙烯专用料,经美国相关机构的等级测试,产品完全符合欧盟RoHS指令要求,产品的卫生性、安全性和阻燃性符合国际标准要求,综合性能达到国外同类产品的水平,为产品“走出去”打下基础。此外,在高速双向拉伸聚丙烯薄膜专用料等一系列专用料方面也有较快发展。九江石化成功开发耐高温透明专用料NR-03,可以满足市场对短缺的高耐温PP专用料的需求。


新型聚丙烯消雾剂问世
最近在德国科隆举行的Addcon展会期间,丹麦公司Danisco Emulsifiers展出了聚丙烯薄膜专用的新型消雾剂。这些新产品是以聚甘油酯为基础,具有高效和高安全性的特点。它们是由甘油聚合而成,然后进行脂肪酸酯化。通常应用于包装行业。Danisco还开发出低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)专用的新型抗静电剂。

燕山石化开发出奥运场馆座椅用聚丙烯专用料
今日在北京展览馆举办的2007迎奥运北京工业品牌展上,燕山石化展出了新开发的奥运场馆座椅。据了解,此座椅是采用燕山石化研制开发的聚丙烯新型专用材料,经中空吹塑加工成型技术生产的完全符合奥运场馆各项要求的塑料座椅。
作为中国石化对北京奥运“鸟巢”主场馆座椅赞助项目的支持,燕山石化承担了奥运场馆座椅聚丙烯原料和改性着色专用料的研究开发。由金陵石化负责座椅的生产、安装和后期维修服务。计划要求场馆座椅于2007年底全部安装完毕。
燕山石化接到任务后,专门成立了奥运座椅课题组。在开发过程中,他们重点解决了三个难题:一是针对奥运场馆座椅专用料阻燃性、抗光老化性要求高,以及座椅颜色之间的配比难度大等问题,奥运课题组的人员不畏困难,查阅了大量的资料、文献,与各个助剂厂商进行交流,获取第一手材料;根据多年在合成树脂领域的科研和实践经验,进行助剂筛选、老化试验、配色试验等大量的试验对比,终于找出了合适的助剂体系和颜色配比。二是为体现北京奥运会绿色奥运的理念,奥运场馆座椅的环保要求级别高。为此燕山石化选择聚丙烯材料作为基础树脂进行改性研究,使之可以回收再利用,不会因为不可以有效降解而污染环境。三是解决了采用中空吹塑加工工艺进行座椅成型,对材料的加工性能要求高的问题。
据检测,燕山石化生产的座椅材料不仅满足目前国际体育场馆座椅材料要求的高强度、高韧性等性能,而且还解决了通常情况下阻燃性能和耐光老化性能很难同时解决的难题,一些关键指标还超出了上海F1赛场塑料座椅的水平。
据燕山石化专业人员介绍,北京奥运座椅采用烟密度指数50以下的难燃材料,而且耐紫外线照射,至少三年不会褪色。又因采用聚丙烯中空成型技术制作,产品还具有外形美观,坐着舒适等优点。
另据了解,近日,由燕山石化设计生产的燕山牌塑料草坪格从国内外众多竞争对手中脱颖而出,被奥运新闻中心采用,用于铺设所属的露天停车场和消防通道。目前第一批1600m2的产品已铺设完毕。

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