国内外ABS树脂生产现状及市场分析

国内外ABS树脂生产现状及市场分析

ABS树脂是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)组成的三元共聚物，是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种。苯乙烯赋予树脂刚性、电性能、易加工性及表面光泽性；丁二烯赋予树脂韧性及低温抗冲性；丙烯腈则赋予树脂耐化学性、耐侯性、耐热性及抗张强度。由于三种组分的结合，优势互补，使得ABS树脂具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学性及电性能良好，易于成型和机械加工等优异的综合性能，在电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等领域获得广泛的应用。近年来，随着我国国民经济的高速增长，ABS树脂的生产和消费也呈现飞速发展的态势，但目前我国ABS树脂的生产能力和产量还不能满足国内实际生产的需求，每年都得大量进口，开发利用前景广阔。

1 生产工艺

ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的。1947年，美国橡胶公司(USR)首先采用共混法实现了ABS树脂的工业化生产，该法工艺简单，但产品耐老化性能较差，加工性能也较差，目前已经被淘汰。1954年，美国BorgWarner(博格—华纳)化学品公司将丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯胶乳中进行接枝聚合，制成了乳液接枝型ABS 树脂，并首先实现了工业化生产。乳液接枝法ABS树脂的开发成功，为后来ABS树脂产业的发展奠定了坚实的基础。在此之后，英国、法国、德国和日本等国纷纷引进ABS树脂生产技术并建设工厂，并在引进技术的基础上开发出各自的ABS树脂生产技术。目前，ABS树脂的

工业生产方法主要有乳液接枝法、乳液接枝—掺混法、连续本体法、本体—悬浮法、乳液接枝—悬浮法、乳液接枝—连续本体法等，其中乳液接枝—掺混法又可细分为乳液接枝—乳液SAN(丙烯腈—苯乙烯共聚物树脂)掺混法、乳液接枝—悬浮SAN掺混法和乳液接枝—本体SAN掺混法3种生产方法。经过多年实际运行和市场竞争的考验，乳液接枝—本体SAN掺混法和连续本体聚合法这两条工艺路线成为目前生产力最强的ABS树脂生产工艺路线。

1.1 液接枝—本体SAN掺混法

乳液接枝—本体SAN掺混法是在乳液接枝法的基础上发展起来的，是目前国内外生产ABS树脂最主要的生产工艺，主要由接枝用主干胶乳的合成、主干胶乳与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚，本体SAN共聚物的合成以及ABS接枝共聚物与SAN树脂的掺混等步骤组成。

乳液接枝—本体SAN掺混法生产ABS树脂的优点在于，一是SAN 的合成比较简单，污染小；二是ABS中的橡胶含量和SAN的分子量、含量可有效控制，可生产综合性能好，特别是韧性和刚性均很高的ABS树脂；三是因其工艺的灵活可调，产品牌号多，应用范围广。今后的研究发展方向是提高胶乳质量、缩短反应停留时间和增大胶乳粒径。

1.2 连续本体聚合法

连续本体聚合法由日本东丽公司在20世纪80年代中期实现工业化生产，是近年来发展较快的一种生产工艺。它与生产高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的连续本体法很相似，主要区别在于反应多了丙烯腈单体。

连续本体聚合法主要包括溶胶、预聚合、聚合、脱挥和造粒等过程。将一定量聚丁二烯橡胶溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯腈单体在少

量溶剂存在的情况下被连续加入到一个全混流反应器实现相转变，再经过多级活塞流反应器继续反应，整个聚合过程也都伴随着接枝反应，接着在物料达到约75%的转化率后送到脱挥器将未反应的苯乙烯、丙烯腈单体和溶剂闪蒸出去并供回收循环利用，熔融的物料再经过造粒成为ABS树脂成品。上述反应器的结构与HIPS、SAN本体聚合的反应器基本相同，因此生产ABS树脂的连续本体结合生产线也可用于普通聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯和SAN的生产。

连续本体聚合法生产ABS树脂的优点在于：一是工艺流程简单，只需要一套本体聚合装置；二是操作容易，污染少和投资省，国外新建装置有向该工艺发展的趋势。但由于本体聚合工艺本身的局限性，无法生产橡胶含量在20%以上的ABS，其产品的抗冲强度受限制，另外橡胶粒径相对较大，亦无法达到乳液接枝本体SAN掺混法能达到的高光泽度，因此，采用连续本体聚合法生产所得ABS树脂产品的范围比较窄。今后的研究开发方向是橡胶粒径的分布以及大小控制以获得更高的抗冲性能和光泽度。

乳液接枝—本体SAN掺混法和连续本体聚合法生产ABS树脂的优缺点比较见表1所示。

2 世界ABS树脂的生产消费现状及发展前景

2.1 生产现状

20世纪90年代以来，世界ABS树脂的生产得到了很大的发展。1995年世界ABS树脂的总生产能力为4200kt／a，2002年增加到6300kt／a，2004年进一步增加到约7171kt／a，其中北美地区的生产能力为1067kt／a，约占世界ABS树脂总生产能力的14.88%；南美地区的生产能力为100kt／a，约占总生产能力的1.39%；西欧地区的生产能力为960kt／a，约占总生产能力的13.38%；东欧地区的生产能力为120kt／a，约占总生产能力的1.67%；亚洲地区的生产能力为4924kt／a，约占总生产能力的68.67%。我国台湾奇美公司的1000kt ／aABS树脂生产装置是目前世界上最大的生产装置，生产能力约占世界ABS树脂总生产能力的15.9%；其次是美国GE公司、中国台湾台塑化纤公司和美国Bayer公司，生产能力分别约占世界总生产能力的6.7%、5.7%和5.1%。2004年国外ABS树脂的主要生产厂家情况见表2所示。

2.2 消费现状及发展前景

近年来，世界ABS树脂的需求量一直保持着年均约5%的增长率，亚太地区尤其中国大陆是带动消费增长的主要地区。2004年全世界ABS树脂的总需求量约为6，000kt／a，其中约44%用于电子设备和家用电器，30%用于汽车工业，19%用于建筑行业，7%用于日用消费品等其他工业。世界各地区ABS树脂的消费结构有所不同。西欧ABS树脂主要用于汽车、器具和电信领域，北美除此之外还用于建筑(管材)

领域，日本和韩国主要用于汽车领域，亚太其他国家则主要用作器具、电信、玩具领域。亚太地区ABS树脂除日本有特殊牌号，基本上都是通用品，而西欧和北美有大量高性能、混配的特殊ABS树脂产品。预计到2007年和2012年，全世界ABS树脂的需求量将分别达到约7100kt／a和8200kt／a，其中汽车工业依旧是ABS树脂需求增长速度最快的领域，其次为电器行业。

目前，世界ABS树脂的主要贸易地区为亚洲、北美及西欧，这三个地区的贸易量之和约占世界ABS树脂贸易总量的95%。其中，亚洲地区约占66%，北美地区约占8%，西欧地区约占21%。亚洲地区占世界贸易总量的比例呈逐年上升的趋势。除亚洲外，世界其他地区ABS 树脂基本处于短缺状态，今后几年亚洲仍将成为世界ABS树脂的主要输出地。

3 我国ABS树脂的生产消费现状及发展前景

3.1 生产现状

我国ABS树脂的研制开发始于20世纪60年代，1975年兰州石油化工公司合成橡胶厂采用乳液接枝法建成我国第一套生产能力为

2kt／a的ABS树脂生产装置。1978年上海高桥石油化工公司化工厂用自己开发的乳液接枝—乳液SAN掺合工艺建成一套生产能力为2kt ／a的ABS树脂生产装置。但直到20世纪80年代初期，我国ABS树脂的生产发展十分缓慢，产量只有3kt／a左右，远远不能满足国内市场迅速发展的要求，产品几乎全部依赖进口。为了加速我国ABS树