摘要:目前,我国ABS已经出现了产能过剩的局面,ABS树脂企业面临着如何继续发展的问题,以及如何提高企业的竞争力,究其根本需要从产品的质量入手,在产能一定的情况下,企业需要积极的研发新产品,改进ABS树脂的生产工艺,降低企业的生产成本,提高企业的竞争力。本文笔者对ABS树脂生产工艺的基本现状,以及未来发展的趋势,做了简单的论述。
关键词:ABS树脂;生产工艺;发展趋势
ABS树脂生产企业的市场竞争能力,主要由产品的生产能力、产品的生产成本、生产品质、产品销售等决定,其中产品品质是重要保障,其决定着产品的价格以及后期销售情况,因此企业要想实现稳定发展,需要以市场为导向,进行差别化生产,改变销售渠道,以此促进企业发展。
1ABS树脂生产工艺的基本现状
1.1ABS树脂生产工艺
ABS树脂是由单体苯乙烯、丙烯腈以及聚丁二烯橡胶混合而成的共聚物,是苯乙烯系列的合成树脂。目前应用最为广泛的ABS树脂生产工艺为聚合法与乳液接枝掺混法,其中聚合法包括连续本体聚合法、乳液接枝聚合法。乳液接枝掺混法是应用最为广泛的生产工艺,有近八成的生产企业都在使用该种方法,其开发的重点是高性能的ABS粉料生产。
1.2乳液接枝掺混生产技术
(1)PB乳胶合成技术ABS接枝主干上的PB乳胶成分不同,主要包括聚丁二烯乳胶、丁腈胶乳以及丁苯胶乳等,因为PB乳胶成分不同,会影响着ABS树脂的性能,所以为了提高ABS树脂的耐寒性,通常在生产过程中加入聚丁二烯PB乳胶。为了提高树脂的耐油性,通常加入丁腈PB乳胶。而提高树脂加工的流变性,通常加入的是丁苯PB乳胶。同时凝胶含量、PB乳胶粒径以及粒径分布等,极易影响ABS树脂的冲击强度,因此在生产的过程中,要将PB乳胶的平均粒径控制在250nm-300nm范围内,同时将凝胶的含量控制在60-80%范围内,有效的控制粒径的分布,可以提高ABS树脂的着色能力与加工流动性等。通常合成PB乳胶大粒径主要采取以下两种方法:在树脂聚合过程中,加入大粒径胶乳,或者先合成小粒径胶乳,再附聚小粒径,最后组成大粒径。(2)高含量ABS接枝粉由于ABS接枝粉生产工艺较为复杂,并且生产的成本高,由此在保证ABS树脂性能的基础上,在本体SAN掺混生产的过程中,要适当的降低ABS接枝粉掺混的比例。若要生产出现高胶含量的接枝粉,则需要在接枝效率与接枝度入手,严格把控ABS接枝效率,并合理控制ABS接枝聚合接枝度,并且加入引发剂,则可以有效的加快接枝的反应速率和转化率,这样则可以提高聚合反应的接枝率。
1.3连续本体聚合法
连续本体聚合法是将加热后的橡胶,掺入在丙烯腈、苯乙烯和部分溶剂中,再添加适量的调节剂与引发剂等,完成接枝聚合,其生产原理是:丙烯腈和苯乙烯共聚物属于连续相,接枝橡胶粒子属于分散相,在经过造粒和脱挥后,最终得到ABS树脂产品。但是连续本体ABS聚合工艺,相对而言较为复杂,若想在混合单体中,充分的融入橡胶物,则必须掌控好聚合过程,并且还需要严格控制橡胶粒径、橡胶的使用剂量与种类、接枝率等,经过严格的生产把控,使得聚合生产出来的ABS树脂产品具有纯度高、生产成本低,而且其污水排放少,具有一定的发展空间。
1.4ABS产品开发与生产
(1)国内ABS树脂用料开发中石油大庆石油化工公司旗下的研究院,经过研究发现溴或者锑阻燃剂,对ABS树脂有着极高的阻燃作用,并且含溴量比较高的阻燃剂,要比含溴低的阻燃剂的效果好,并且溴含量高的阻燃剂,对体系冲击强度的影响小。提高ABS性能的方法:在含有溴或者锑的阻燃剂的ABS树脂阻燃体系中,添加适量的氢氧化镁,可以提升体系的冲击强度,而且可以起到消烟的效果;若加入CPE(氯化聚乙烯),则可以增加体系的韧性,改变其性能。阻燃剂剂量:在ABS树脂中,添加8-12%的溴或者锑阻燃剂,氢氧化镁(0.5%-0.8%),以及CPE(7%),则可以生产出阻燃性能高的树脂,树脂氧的指数则可以达到31.2%左右。并且一些研究学者,还对ABS树脂阻燃性和其他性能之间的关系,做了仔细的研究与探讨,最终发现:Sb2O3和D-BOPO的阻燃协同效果较好,而AL(OH)3和MoO3、Sb2O3/D-BOPO等复合阻燃体系,不仅阻燃性能好,而且消烟效果也比较好,同时利用硅烷偶联剂处理AL(OH)3和MoO3表面,可以改善树脂阻燃体系的力学性能和加工性能,并且不会对树脂体系的阻燃性能造成影响。(2)国外ABS树脂用料开发韩国LG化学公司经研究,发明出一种制备ABS接枝共聚物的方法,利用此方法来制备ABS接枝共聚物可以提高总固含量,同时橡胶的含量也比较高,聚合的稳定性高,其用料主要包括:二烯烃基橡胶乳胶、乙烯基氰化合物以及芳烃乙烯单体等,将这些原料聚合,最终制备出ABS接枝共聚物。其采取的制备工艺为:将二烯烃基橡胶乳胶、乙烯基氰化合物以及芳烃乙烯单体等原料,以及引发剂、水以及乳化剂等聚合并引发,当完成接枝聚合引发后,当其转换率在38-80%范围内时,将芳烃依稀单体、引发剂、乳化剂加入。
2我国ABS树脂生产现状与市场分析
2.1我国的ABS生产现状
截止到2014年,我国内地ABS生产企业一共是11家,我国2014年ABS总产能约为358万t/a,总产量约为283万t/a,照比上一年度增加53万t,其生产装置的总体开工率约占79%。其中产能位于行业第一的是镇江奇美化工,产能为80万t/a。目前我国ABS产能主要分布地区为华东与东北、华北,其中华东地区主要以合资生产企业为主,包括镇江奇美、台化宁波以及LG甬兴,华东地区2014年ABS总产量占据全国当年ABS总产量的59.75%。东北地区生产企业主要包括吉林石化、北方华锦化工、大庆石油,其当年的总产量占据全国的24.32%。华北地区ABS树脂生产企业是天津大沽,该企业ABS装置产能为40万t/a。就当年ABS开工情况而言,各家生产企业依旧呈现两极分化的局面,其中华东地区各大工厂的开工率可以保持在80-95%范围内,大庆石化装置开工率比行业水平高,吉林石化开工率为78.1%。我国ABS树脂生产中,连续本体法ABS装置的开工率相对来说比较低,仅为45.7%,由此可见本体法的市场应用还需要进一步提高。
2.2我国ABS树脂市场分析
我国是ABS树脂消费大国,其主要应用于汽车行业与家电行业等,我国树脂消费总量呈现逐年上涨的状态。由于ABS树脂牌号较多,因此被广泛应用于各个领域。我国的ABS产品主要集中应用在电子配件上,包括电冰箱、电话以及办公机械,占据总消费量的八成左右。而玩具与ITE设备消费量各自占据10%。近年来,电子领域与交通运输领域对ABS的需求不断增加,尤其是对高抗冲与耐热型ABS树脂产品的需求较大。而计算机与冰箱等,将会成为新的树脂产品需求增长点。ABS树脂产品应用比较广泛的有注塑级ABS产品、阻燃ABS产品、透明ABS产品等。其中注塑级ABS产品是我国国内市场中的主要产品,其应用量在七成以上。虽然我国ABS树生产的能力与产量,在不断的增长,并且我国ABS生产能力出现过剩的局面,但还不能满足市场需求,还需要大量的进口,主要是从韩国与我国台湾地区,但是随着生产工艺的改进,我国的自给率已经可以达到65%,并且正在加强与其他国家合作生产,将ABS树脂研发转向用料。
3ABS树脂生产发展趋势
3.1向高性能发展
目前,国际上ABS树脂产业已经在向高性能专用料、塑料合金方向发展着,这对市场的影响比较大。而我国多生产通用牌号的ABS产品,这类产品的盈利能力相对较差,因此需要改进生产工艺,加快研发专用牌号和共混合金牌号,提高ABS树脂产品的质量。我国ABS树脂产品的出口量正在不断地增加,而为了适应一些国家对产品环保的要求,ABS树脂产品生产企业需要加大专用料的开发力度,生产适用于不同领域的产品,以此提高企业的竞争力。改善树脂的性能,研发出高性能牌号的产品,加大ABS生产核心技术研发的力度,包括小粒径PB聚合技术与高胶ABS接枝工艺等,并根据市场的实际需要,做好进一步开发与应用。
3.2提高生产技术水平
随着国内市场的成熟与发展,用户对产品的了解程度不断增加,使得用户对树脂产品的需求也发生了一定的变化,用户在选择树脂原料时,更注重于产品的适应性,因此用户更倾向于选择高光泽、高冲击、高刚性的产品,而传统的一个牌号适用于各领域,已经不能满足用户的需求,因此ABS树脂企业要从研发高端化产品入手,增加产品种类,满足用户对树脂产品的需求,包括冲击强度与抗燃性等,同时生产企业还需要提高产品服务工作力度,提高技术服务水平,以开发更多的ABS树脂产品市场,并做好产品使用指导,使得用户可以正确使用树脂产品,以此促进产品的差别化发展,提升生产企业的市场竞争力。同时企业还需要转变以往的经营模式,以应对市场的发展,重复国外ABS树脂经营模式,并积极探索出一条适应我国ABS树脂企业发展的经营模式,促进企业的快速发展。
4结语
综上所述,我国ABS树脂生产企业发展现状不容乐观,我国树脂生产已经出现产能过剩的局面,并且市场对于树脂的产品要求也越来越高,因此ABS树脂企业要加大生产工艺的改进力度,并转变企业的经营模式,以促进企业的发展。
参考文献
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[2]王立恒,游珊珊.2014年ABS树脂生产与市场分析[J].化学工业,2015(07).
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作者:董洋 单位:大庆石化公司化工三厂
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