1、1熱塑性彈性體生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)熱塑性彈性體生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)梁誠(chéng)（中國(guó)石化集團(tuán)南京化工廠，210038）摘要：摘要：熱塑性彈性體(TPE)是一類(lèi)應(yīng)用廣泛兼具有橡膠和塑料特性的高分子材料。目前很多橡膠領(lǐng)域都可以采用熱塑性彈性體替代，特別是我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展，為各種熱塑性彈性體的發(fā)展提供了巨大空間。文章重點(diǎn)介紹了熱塑性彈性體特性及應(yīng)用、生產(chǎn)現(xiàn)狀、市場(chǎng)消費(fèi)和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)今后TPE的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化提出了以下幾點(diǎn)建議：開(kāi)發(fā)茂金屬催化劑合成

2、的新型TPE；加快動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)和納米復(fù)合材料技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用；推進(jìn)汽車(chē)工業(yè)需要的TPE國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程；加大TPE改性和與其他樹(shù)脂的技術(shù)開(kāi)發(fā)，提升TPE材料性能；研究新型TPE配方、加工助劑的使用、加工設(shè)備和加工工藝。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：熱塑性彈性體生產(chǎn)應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展1.概述[1～6]熱塑性彈性體（TPE）是一種介于橡膠和熱塑性塑料特性的高分子材料，具有橡膠和塑料的雙重性和寬廣特性，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子電氣、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著新技術(shù)的發(fā)展

3、，促進(jìn)了TPE性能的不斷優(yōu)化和提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，尤其是汽車(chē)和醫(yī)療領(lǐng)域需求強(qiáng)勁；此外由于人們環(huán)境意識(shí)的提高，材料回收性成為選材的一個(gè)重要因素，全球廢棄的PVC成為環(huán)境污染的重要問(wèn)題，國(guó)外限制使用PVC呼聲日趨高漲，也促進(jìn)了TPE消費(fèi)快速增長(zhǎng)。目前工業(yè)化生產(chǎn)TPE主要分為以下幾類(lèi)：苯乙烯類(lèi)（TPS）、烯烴類(lèi)（TPO）、氯乙烯類(lèi)（TPVC）、氨酯類(lèi)（TPU）、聚酯類(lèi)（TPEE）、酰胺類(lèi)（TPAE）、有機(jī)氟類(lèi)（TPF）、雙烯類(lèi)（TPB、T

4、PI）等。2003年全球TPE消費(fèi)量約為1850kt，過(guò)去10年全球保持年均6%左右增長(zhǎng)速度，2003年比2002年增長(zhǎng)了6.4%。目前TPE消費(fèi)結(jié)構(gòu)中TPS約占44%、TPO占31%、TPU占9.5%、TPEE占6.5%、其他TPE占9%。運(yùn)輸工業(yè)及有關(guān)行業(yè)已成為T(mén)PE頭號(hào)下游消費(fèi)市場(chǎng)，2003年用量約為1050kt。隨著美國(guó)和歐洲汽車(chē)產(chǎn)量的增加，以及中國(guó)及環(huán)太平洋地區(qū)一些國(guó)家工業(yè)的迅速發(fā)展，TPE應(yīng)用日益擴(kuò)大，近年來(lái)增長(zhǎng)強(qiáng)勁的是動(dòng)態(tài)

5、硫化熱塑性彈性體（TPV）。其在以汽車(chē)為中心的應(yīng)用市場(chǎng)連續(xù)保持年均增長(zhǎng)15%以上，作為替代軟PVC和橡膠的新型高性能材料，具有成本和性能上的優(yōu)勢(shì)。國(guó)外報(bào)道預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年苯乙烯類(lèi)熱塑彈性體（TPS）仍居用量之首，但是所占份額呈下滑趨勢(shì)；隨著TPO進(jìn)入汽車(chē)和醫(yī)療市場(chǎng)，替代傳統(tǒng)的熱固性橡膠和聚氯乙烯材料等，TPO市場(chǎng)份額將不斷擴(kuò)大，消費(fèi)量快速增長(zhǎng)。未來(lái)幾年全球TPE消費(fèi)將提速，預(yù)計(jì)年均需求增長(zhǎng)率將達(dá)到7%左右，2006年全球TPE需求量將達(dá)到

6、2200kt左右。我國(guó)是TPE重要的消費(fèi)市場(chǎng)，2003年消費(fèi)量約為300kt，其中主要是苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物（SBS）。隨著我國(guó)近年來(lái)汽車(chē)工業(yè)高速發(fā)展，TPO類(lèi)熱塑彈性體的應(yīng)用將迅猛增加，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年我國(guó)TPE的消費(fèi)年均增長(zhǎng)率將超過(guò)12%，2006年消費(fèi)量將達(dá)到420kt左右。我國(guó)已成為全球TPE需求增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一，而且尤其是以汽車(chē)為中心應(yīng)用市場(chǎng)將保持年均15%～20%的高速增長(zhǎng)。2熱塑性彈性體現(xiàn)狀與進(jìn)展2.1苯乙烯類(lèi)TPE[1

7、48]苯乙烯類(lèi)TPE為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型共聚物，主要品種為SBS，目前全3產(chǎn)品主要是汽車(chē)保險(xiǎn)杠和儀表板，用于上海桑塔納、一汽解放輕型卡車(chē)和二汽重型卡車(chē)，替代進(jìn)口材料，累計(jì)裝車(chē)150萬(wàn)輛以上。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所以PP為基礎(chǔ)樹(shù)脂，EPDM為增韌劑，二異丙基苯類(lèi)過(guò)氧化物為交聯(lián)劑，加入剛性填料、滑石粉、碳酸鈣，研制開(kāi)發(fā)出汽車(chē)保險(xiǎn)杠專(zhuān)用料。福州塑料研究所開(kāi)發(fā)的新型改性塑料EPDMPP，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和剛性，較高的熱變形溫

8、度和適宜的熔體流動(dòng)速率，可以用作汽車(chē)保險(xiǎn)杠和儀表板。中石油吉化公司研究院建有1kta的EPDMPP生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品為JHH221、JHH222、2E1等三個(gè)品種，主要為一汽生產(chǎn)線所配套，可以用于30余種汽車(chē)配件的生產(chǎn)。北京燕山石化公司樹(shù)脂所將PP、EPDM和云母共混制得既有耐沖擊性又具有較高彎曲模量的復(fù)合材料，可以用于注塑汽車(chē)儀表板和汽車(chē)塑料件等。金陵石化研究院以高熔體指數(shù)的本體聚合物PP為基礎(chǔ)樹(shù)脂，采用非過(guò)氧化物交聯(lián)體系，研制出PPEP

9、DMPE汽車(chē)保險(xiǎn)杠，該法與傳統(tǒng)的有機(jī)過(guò)氧化物交聯(lián)體相比，工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好。遼陽(yáng)石油化纖公司用均聚物PP、EPDM、相溶劑、滑石粉共混，研制出高沖擊性PP汽車(chē)保險(xiǎn)杠。洛陽(yáng)石油化工總廠以PP和EPDM為主要成分研制出新的汽車(chē)方向盤(pán)專(zhuān)用料，綜合性能優(yōu)良。目前EPDMPP用作汽車(chē)保險(xiǎn)杠已成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，如日本汽車(chē)保險(xiǎn)杠80%采用EPDMPP制造，西歐也有60%左右。近年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)呈現(xiàn)超高速增長(zhǎng)勢(shì)頭，2003年汽車(chē)生產(chǎn)量為444.3

10、7萬(wàn)輛，成為世界汽車(chē)第四大生產(chǎn)國(guó)。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)仍將保持快速增長(zhǎng)勢(shì)頭，2010年將達(dá)到800萬(wàn)輛，其中主要增加轎車(chē)產(chǎn)量，同時(shí)轎車(chē)的國(guó)產(chǎn)化率也在不斷提高。2003年我國(guó)汽車(chē)僅保險(xiǎn)杠和儀表板消耗EPDMPP就達(dá)17.1kt，預(yù)計(jì)2006年我國(guó)汽車(chē)工業(yè)對(duì)EPDMPP需求量將達(dá)到30kt左右。目前TPV作為汽車(chē)密封條的優(yōu)越性已被國(guó)內(nèi)行業(yè)人士認(rèn)識(shí)，高分子量的TPV由于耐磨性好、摩擦系數(shù)小，作為汽車(chē)玻璃導(dǎo)槽密封條的擠出用料，更可作為汽

11、車(chē)橡膠密封條的接角材料。水發(fā)泡海綿狀TPV在國(guó)外已研制成功，成為今后取代海綿橡膠制作汽車(chē)密封條的新趨向；且TPV著色工藝簡(jiǎn)便，常作為汽車(chē)密封條外裝飾層材料。目前國(guó)內(nèi)數(shù)家密封條企業(yè)引進(jìn)彩色TPV和彩色橡膠共擠包覆橡膠密封條生產(chǎn)線，另外橡膠密封條在集裝箱、建筑等領(lǐng)域也有應(yīng)用。然而國(guó)內(nèi)TPV生產(chǎn)量少、品種少、質(zhì)量差，需求主要依賴(lài)進(jìn)口，2003年密封條消耗TPO、TPV量約為15kt，其中TPV約為2.5kt，由于TPV價(jià)格昂貴，因此在某種程度

12、上限制了在國(guó)內(nèi)使用。假設(shè)我國(guó)密封條生產(chǎn)達(dá)到國(guó)外應(yīng)用材料同類(lèi)水平，按2003年密封條產(chǎn)量算，起碼需求TPE約22kt，其中TPV應(yīng)達(dá)到6kt。除汽車(chē)工業(yè)外，電線電纜業(yè)是TPO消費(fèi)又一重要領(lǐng)域。隨著我國(guó)通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)電線電纜質(zhì)量和數(shù)量提出更高要求，原有的電線電纜生產(chǎn)工藝逐步淘汰。目前國(guó)內(nèi)電線電纜企業(yè)眾多，假設(shè)電纜采用TPO，用擠塑工藝生產(chǎn)，不但生產(chǎn)效率提高，而且產(chǎn)品質(zhì)量也隨著提高，同時(shí)可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，廢舊制品及邊角余料也可以回收利用

13、，產(chǎn)品成本可以降低20%～50%。在家用電器領(lǐng)域中TPO的應(yīng)用市場(chǎng)潛力較大，國(guó)外眾多洗衣機(jī)配件采用EPDMPP，但是在我國(guó)由于價(jià)格較高，目前只有海爾和小天鵝電器公司進(jìn)行應(yīng)用，預(yù)計(jì)2006年汽車(chē)以外工業(yè)將消費(fèi)TPO約為18kt?；谏鲜觯?006年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)TPO的總需求約為54kt，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)計(jì)未來(lái)幾年我國(guó)TPO需求增長(zhǎng)率將保持10%～15%的高速度增長(zhǎng)，2010年國(guó)內(nèi)TPO需求量將達(dá)到80～100kt。由于TPO在汽車(chē)和電子電氣中應(yīng)用

14、的重要性和良好的前景，使其成為T(mén)PE中增長(zhǎng)最快的一種，因此新工藝和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)方興未艾，特別值得關(guān)注的技術(shù)有：（1）動(dòng)態(tài)硫化TPO合成。動(dòng)態(tài)硫化烯烴熱塑性彈性開(kāi)發(fā)生產(chǎn)是TPO發(fā)展中的里程碑，TPV成為T(mén)PE世界中增長(zhǎng)最快的品種，近年來(lái)年均增長(zhǎng)率約為15%。主要是在低比例的熱塑性塑料基體中混入高比例橡膠，再與硫化劑一起混煉的同時(shí)使彈性體發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，形成的大量橡膠微粒分散到少量塑料基體中，所以TPV的強(qiáng)度、彈性、耐熱性、抗壓縮永久性顯