发泡聚丙烯的前景_李汉初
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发泡聚丙烯的前景
李汉初(中国石化化工销售有限公司华南分公司
广东广州510620)
摘要:EPP 具有环保卫生、物理性能优良、冲击能吸收能力
强、隔音性和绝热性能好等优点,广泛应用在各种包装材料、汽车零部件、热绝缘材料等领域,经济效益很好,市场潜力巨大。
关键词:EPP ;优点;用途;前景一、发泡聚丙烯的优点
传统的发泡材料主要有:EPS、EVA、XPE、PU等[1],但都有其缺点,如:EPS在发泡过程中常使用氟氯烃化合物或丁烷,会污染环境;PU在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物;XPE刚性较低,且最高使用温度仅为80℃。近年开发的发泡聚丙烯材料(EPP)则具有更多优点:
1.环保卫生:EPP无毒无味,可广泛用于食品包装,而且回收再生简单方便。
2.使用温差宽:EPP具有良好耐低温性能的同时具有较高的热变形温度,使用温差范围很宽,EPP制品在-30℃~130℃温差范围内不变形。
3.物理性能优良:EPP的弯曲模量为1.52GPa远大于XPE的0.207GPa,刚性比XPE好很多,而抗冲击性能则优于EPS。
4.形状恢复稳定性好:EPP制品受多次连续撞击和挠曲变形后会很快恢复原始形状,而不产生永久形变。
5.冲击能吸收能力强:EPP制品具有优异的抗压吸能性能,这是汽车保险杠及其他防冲撞吸能部件的关键指标。
6.表面保护性和隔音性能优良:EPP制品是半硬质成形,具有适度的硬度、柔软性,不会擦伤、碰伤与其接触的物体,具有较好的表面保护性和隔音性能。
7.选择范围广:EPP颗粒密度在7~130kg/m3[2],而发泡倍数在8~45倍之间,制品都具有良好的缓冲性能和绝热性能,用户可以根据制品的用途,选用适合的颗粒密度和发泡倍数。
8.绝热性、飘浮性能好:EPP是闭孔式独立泡孔结构,热传导率低,吸水率低,是绝热材料及飘浮材料的最佳选择。二、发泡聚丙烯的发展状况
相对EPS、PU、XPE等发泡材料,EPP的开发历史较短,20世纪70年代,美国、意大利、日本等发达国家开始研发,1980年才实现工业化生产。然而,由于EPP具有优越的性能和广阔的应用前景,特别是市场对耐热性高、环保卫生的发泡材料需求量很大,发展速度很快。目前主要生产商有:德国的BASF、Berstorff和Gefinex公司以及日本的JSP和钟渊Kaneka株式会社等,最大生产商日本JSP株式会社产量已经超过10万吨/年,其在无锡的基地产能为6000吨/年,东莞基地则为3000吨/年。
EPP的生产主要是通过间歇式发泡来实现,成熟的生产技术主要有两种:①、以日本JSP株式会社为代表的反应釜式法;②、以德国Berstorff公司为代表的物理气体挤出发泡法。1994年Basell公司在连续式发泡工艺方面有了重大突破,推出高熔体强度的聚丙烯并成功用于连续化的聚丙烯发泡工艺,但由于生产成本较高,限制了其使用范围。三、发泡聚丙烯的用途
由于EPP卫生环保、耐热性、隔音性、抗冲性能优异,其产品用途十分广泛,在包装、汽车、建筑等领域发挥重要作用。
1.各种包装材料
包装是EPP最主要的用途之一,约占总量的40%,几乎覆盖所有的包装行业。(1)食品包装:由于EPP无味无毒、干净卫生同时热稳定性和热绝缘性能很好,因此被应用于各种各样的食品包装。如:用于微波炉和冰箱的食物托盘和容器、日常盛放食品的各种器皿(盘、碟、碗、盒等)等。(2)缓冲包装:能量吸收性能是缓冲包装最重要的要求,这样在受到冲击时才能起到很好的缓冲作用,保护里面的物品,由于EPP对重复冲击的防护能力比EPS和发泡PU更好,是非常理想的贵重物品的缓冲包装材料,所以,EPP被广泛用于计算机、精密仪器、声像材料、工艺品、各种家用电器等的防震缓冲包装,以免在运输过程中遭受损伤及破坏。(3)一次性包装:一次性餐盒因其使用方便快捷,价格便宜,消费量不断提高,目前,全国每年各种一次性餐饮具如:杯、盘、盒、碗等年产能达到500多亿只,其中一次性餐盒的消费量已经
超过150亿只[3]
,而且增长速度在7%/年以上。以前的材料主要是EPS,但近年来EPS引起的"白色污染"问题引起人们的高度重视而逐渐被淘汰,EPP作为绿色包装材料制作的一次性餐盒,成本较低,卫生环保,隔热保温,成为了EPS餐盒的理想替代品。
2.汽车零部件
由于EPP具有高耐热性、高冲击能吸收能力、良好的回弹性和良好热成型性而且能够回收再生,因此,EPP另一个重要用途是各种汽车零部件,例如:汽车保险杠,仪表托架,门内板吸能保护垫,缓冲垫,弹性中间层,汽车减震器的芯材,头枕,工具箱等。
3.热绝缘材料日常的热水管、蒸汽管温度超过100℃,EPS和XPE材料都达不到要求,而EPP材料可以耐130℃高温,而且热导率低、热绝缘性能好,因此,被应用于做高级绝热材料,如:各种热水、蒸汽管,暖房、贮槽的热绝缘材料。四、发泡聚丙烯的前景
发泡聚丙烯的特性和广阔用途决定其市场潜力是巨大的,前景是非常好的。
1.市场需求潜力大:汽车行业中,使用EPP材料制作的零部件,其舒适性和安全性能比其它材料好,正逐渐取代EPS、EPU、XPE在汽车中的使用,一般车用塑料为100~130kg/辆,PP材料20kg/辆左右,其中EPP材料超过1kg/辆,据中国汽车工业协会发布的数据显示2013年中国汽车产销量为2211.68和2198.41万辆[4],仅汽车行业EPP材料的需求就超过2万吨/年。另外,EPP在包装材料和热绝缘材料的需求年增长速度也在10%以上,可以说EPP材料市场潜力很大,EPP材料产业正迎来一个难得的发展机遇。
2.经济效益很好:目前,市场上不同厂家不同用途的EPP珠粒价格在4~8万元/吨,JSP株式会社有些牌号的EPP珠粒售价高达10万元/吨,而普通PP的价格仅为1.2万元/吨左右,价差非常大,利润很好。