发泡聚丙烯项目可行性报告

发泡聚丙烯 项目 介绍 泡沫塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点，因此在日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业得到广泛应用，我国 20 世纪 90 年代以来泡沫塑料的发展十分迅速，其中主要品种有聚氨酯 (质和硬质泡沫塑料、聚苯乙烯 (沫塑料和聚乙烯 (沫塑料三大类。但聚氨酯泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物，并且发泡材料无法回收利用。 而 聚苯乙烯（ 泡过程中通常会使用到氟氯烃化合物或丁烷，对环境有不利影响，产品降解困难且容易形成 “白色污染 ”， 联合国环保组织 已 决定停止使用 泡产品。交联聚乙烯泡沫塑料刚性较低， 且 最高使用温度为80 。 对比以上三种泡沫塑料，聚丙烯发泡材料有很多优点： 1) 聚丙烯（ 性优于聚乙烯（ 曲模量大约为 为207化学性与 似。 2) 聚丙烯的玻璃化温度低于室温，抗冲击性能优于 且相比 沫的难回收性，聚丙烯泡沫是一种环境友好的材料。 3) 聚丙烯有较高的热变形温度，可以在一些高温领域中应用。发泡聚丙烯通常能耐 130 的高温，比聚乙烯泡沫的最高使用温度 80 高得多。封闭式泡孔结构使其热导率不会因潮湿而受影响，因此可用作保温材料。 4) 良好的低温特性：制品即使在 时也表现出很好的性能。 5) 能量吸收：由于 泡制品具有很好的吸收能量特性，具有优异的抗压吸能性能。广泛应用于汽车保险杠能量处理系统及其他防冲撞吸能部件。 6) 尺寸形状恢复稳定性： 泡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。 7) 质量轻且能够反复使用： 泡制品的密度能够达到很低水平，因此能大幅度降低重量，同时 泡制品柔韧性好，可反复使用， 不易破碎；易回收再利用，易分解，制品不含对人体有毒有害的成分，燃烧不产生有毒物质。 8) 具有良好的表面保护性和隔音性能： 泡制品是半硬质成形，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。 聚丙烯树脂具有质轻、原料来源丰富、性能价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点，是世界上产量增长量最快的通用热塑性树脂，目前，我国 脂 已成为产量最大的树脂品种 。然而应用主要是编织产品和农用薄膜， 脂行业面临消费结构单一，需求不旺且产品档次低的问题。各树脂生产 企业都在积极调整生产思路，开发生产适销对路、高质量、高附加值的专用料，以使 有更大的应用价值和经济效益。 其中 聚丙烯泡沫的研究开发也成了近年来的热点， 尽管 聚丙烯发泡产品具有良好的性能和应用前景，但聚丙烯泡沫的开发难度很大，目前国内尚未 有 其相关的、可工业化的核心技术。 目前一些发达国家正在大力发展并作为替代发泡聚苯乙烯的绿色包装材料 。 2 产品应用领域分析 目前 , 聚丙烯 发泡材料已广泛应用于汽车 , 建筑 , 食品包装材料 , 家用电器等领域 , 参见表 1, 其中聚丙烯发泡颗粒（ 发泡片材是最典型和用量最大的 品种之一。 表 1 泡材料的应用领域 应用领域 关键性能 实例 制品照片 缓冲包装 能量吸收性、表面柔软 计算机、高级医疗器具、精密仪器、声像材料、照相机、玻璃陶瓷、工艺品、各种家用电器包装用的角垫、衬垫、鞍垫、封装物、装箱插入物、覆盖片、衬料 食品包装 卫生无毒、耐食用油、化学稳定性、耐热性 盘、碟、碗、盒、盆、饮料杯、瓶用密 封垫、肉品包装、微波炉餐具、一次性餐具 热绝缘 低热导率、耐热性 热水管、暖房、储藏室的绝缘，太阳能水加热器、空调保温管，高温蓄电池的隔热材料，发动机室和车间的隔热材料，暖器保温套、汽车顶棚，冷却器的隔热材料，液态气体的保温材 汽车 轻质、热成型性、能量吸收性、耐热性、吸音 头枕、仪表板、门衬、方向盘、轮胎罩、行李仓内衬、座位靠背装饰、遮阳板、保险杠芯材、空调阻隔板、地毯支撑材料、顶板、侧护板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、消音内插件、后置发动机分隔间、发动机护罩 建筑 低热导率、低水蒸汽透过性、吸音 密封剂支持物、伸缩缝填料、密封条、固化毯、铺地材料、屋顶衬料、建筑模板、合成木材 体育休闲 漂浮性、低吸水性、能量吸收性 救生衣、滑水带、冲浪板、游泳救护品、水池罩、体操毯、壁垫和运动垫、野营毯 工业应用 可压缩性、耐油性、漂浮性 垫圈、封油环、防震垫、浮筒、油栅、环状浮袋、护舷材、体操垫 丙烯发泡片材 : （ 1）包装领域 与发泡 发泡 材相比，发泡 在微波炉中使用，且耐沸水，热成型的盘子在低温下有足够高的冲击强度，可在深冷环境中使用，表面感觉舒适而且柔软。如密度 度 1 发泡 材可以用于食品或肉品包装，还可以用于制作薄壳制品、各种器皿（盘、碟、碗、盒等）；度 发泡 材是生产具有高刚性和良好隔热性的餐具（如：盘、碗）、饮料杯等的原材料；密度 度 发泡 用于生产肉类包装材料、餐具、或加工成盆、碟，用于货柜中苹果酱、乳酸酪等低酸度食品的包装。为了减少使用对人体有害的 脂，发达国家大多改用聚烯烃类树脂制作各种餐盒。以前采用的是透明 材 或挤出 层发泡片材制作。 1999 年 5 月起正式采用 层发泡片材制作可在微波炉中加热的各式餐具和容器，由于安全性好和不容易受到热的影响，从 1998年开始广泛应用于制造食品包装容器。美国、奥地利、丹麦等地相继建成发泡品生产线，用于生产食品包装盒和微波炉用托盘和容器。 泡盘有代替塑盘的趋势，因为用户感兴趣的是 泡片材可以从卷取辊上直接加到成型 罐装 封口装置上，而且盘可以做得较陡，所以占货架较少，很受商家欢迎。此外，可回收利用的发泡 塑托盘对于水果和其它农产品的处理和运输很方便。 （ 2）汽车领域： 用于汽车零部件的 泡材料近年来日趋重要。 沫除具有高耐热性、高冲击能量吸收能力、良好回弹性和热成型性外，可回收再生也是个重要因素。这使完全用 造零部件的方案得以实施，例如仪表盘中，用 滑石增强 造托架，用 沫作柔软的弹性中间层，用软质密封膜作外皮。采用这种方案，汽车的塑料零部件在汽车报废后，经拆卸、清洗和重新造粒可重新用于较低级产品的用途如用作车轮拱板内衬。但由于成本很高且过程复杂，使得这种工艺受到限制。如果用热成型的方法制造出带有光滑表层的发泡 与注塑的 层进行粘接，所有这些问题都会被解决了。挤出 泡片材可用于生产汽车门的隔水层或隔音板，豪华轿车后置发动机分隔间。用玻璃毡片增强的硬质 沫板可用于生产汽车发动机护罩、承重的地板和备用胎外罩等。由于良好的热焊接性，发泡 用于作汽车顶板；由于其热加工性，交联发泡进一步应用在控制箱和防震板等构件中。发泡 材和 内层材料， 表层材料靠粘合剂或加热贴合，真空成型后可制作地毯支撑材料、遮阳板、隔音板、门衬和行李架等。发泡 可制造方向盘、行李仓内衬以及对空调蒸汽的阻隔板、 侧护板、门内板吸能保护垫、缓冲垫、头枕、工具箱等。在这些需要较高工作温度的领域，发泡 发泡 有优势，因为后者只能在温度低于 80 的场合。 由于 高耐热性，国外广泛用于替代 泡片材耐热性达不到要求的场合，如用于 90 120 热载体循环蓄电池的隔热材料、发动机室和车间的隔热材料、暖器的保温套，以及汽车内必须保温的地方，如遮阳板、仪表上的保温板及两个车门间温度易升高的地方。总之，在所有使用 可以使用发泡 （ 3）建筑领域： 中心发泡、表面光滑的 泡板，简 称 ，其表面无需刨削加工，可用加工木材的工具和加工方法来加工，具有可焊接、不吸水、不腐烂、不霉变，表面可以复合织物、金属片、薄膜、木纹片或膜，可用回收料来加工等特点。用作建筑模板，不吸水，不粘水泥，透气性好，深得国外建筑部门的喜爱。如澳大利亚为了迎接奥运会，专门引进 1 台注塑量为 80低压注塑机用来生产 ，为奥运会场馆建设提供模板。用作模板的 ，可以用 100%的回收塑料制造，价格完全可以和胶合板竞争，而且 可以反复使用 50 次，寿命是胶合板的 10 倍。更可贵的是，使用 50 次后仍可以回收， 没有废弃物，不会对环境造成污染，称得上是 “绿色产品 ”。低发泡 材可用作塑料野营房的门板、墙板和屋面板等。 丙烯发泡珠粒（ : 聚丙烯预发泡珠粒模塑制品的应用非常广泛，这是因为其优良的耐热性、卫生性、隔热性和良好的环境效应等，可在包装、汽车、建筑等领域发挥重要作用。随着加工技术和制品研究开发的不断进步，其应用空间将会更加广泛，形成巨大的市场规模。 (1)缓冲包装 缓冲包装要求最重要的性能是能量吸收性。 沫模塑制品可用来承受高载荷，其对重复冲击的防护能力比可发泡性聚苯乙烯（ 塑制品 或发泡聚氨酯（ 优越。所以， 塑制品可用于计算机、高级医疗器具、精密仪器、声像材料、照相机、玻璃陶瓷、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。由于可直接回收，质地柔软不会损伤被包装物表面的优点，在电器包装领域中有取代 泡材料的趋势。德国 泡盘有代替聚苯乙烯模塑盘的趋势，可回收利用的 塑托盘对水果和其它农产品的处理和运输很方便。 (2)热绝缘材料 发泡 热导率比发泡 ，热绝热性好，因此将作为高级保温材料应用。发 泡 作为太阳能水加热器上的铜管和橡胶软管的保温材料，这些保温管是用来连接太阳热收集器、热水池和其它装置的，管道中的热水温度有时可达100 ，而屋顶周围的温度有时可达 120 。此外，蒸汽管的保温材料开始使用发泡 泡 可用作石油化工管道的保温材料、自来水管防冻保温套，以及热水管、暖房、贮槽的热绝缘材料等。由于发泡 高耐热性，国外广泛将其用于 泡片材耐热性达不到要求的场合，如用于如 90热载体循环蓄电池的隔热材料、发动机室和车间的隔热材料、暖气管的保温套。总之，几乎在所有使用发泡 泡 存在耐热问题的部位，都可以使用发泡 料。据报道，今后我国绝热材料的年增长率将在 10以上，预计到 2010 年用于隔热的泡沫塑料将达 15 万吨，这对于国 家倡导 的节能降耗，可持续发展战略具有重要意义。 (3)汽车零部件 聚丙烯珠粒模塑制品具有耐热性、高冲击能吸收能力和良好的回弹性而且能够回收再生，可用于制造各种汽车零部件，例如，门内板吸能保护垫，缓冲垫，头枕，工具箱等。由于 格低廉且性能优越，所以汽车内外饰件的发展将以主，现在市场上使用的 件占市场份额的 42，且以每年 8的速度增长， 特别集中的汽车内饰方面。汽车保险杠，现代汽车保险杠是用合成树脂包覆 沫塑料芯材制得的。泡沫芯材是影响汽车保险杠性能的重要材料，通常要求芯材有良好的能量吸收性和耐冲击性，同时要求芯材比较轻。现在已开始用聚烯烃发泡材料作汽车保险杠的芯材，美国已开始生产用于汽车保险杠的粒发泡材料；日本 司生产的非交联发泡保险杠已被丰田公司采用，这种保险杠采用 泡珠粒生产，具有良好的耐热性、尺寸稳定性，以及吸收冲击能量大、质轻、易回收的特性。法国标致公司已为其 306 型车配备了 用 泡塑料制作的保险杠芯材比 险杠芯材轻 4050，且吸能性高；两者的耐冲击力保持相等。在其它零部件方面，发泡倍率为10 30 倍的高发泡 料可用作汽车减震器等的芯材，还可制造汽车中的消音和热绝缘材料等用的内插件等，到 2010 年，国产汽车的产量将达到 500 600万辆。以发达国家每辆车用塑料 100 130算，每辆车用 料可达 20以预见，随着发泡 开发，其在汽车上的应用将是一个重要的发展领域。 3. 现有的生产技术分析 目前国际上使用的聚丙烯发泡工艺主要有间歇式和连续式工 艺。 间歇式发泡生产的 聚丙烯发泡材料 (一种性能卓越的高结晶型聚合物 /气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。 品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性 ,另外，其质量轻 ,可大幅度减轻物品重量。 是一种环保材料，不仅可回收再利用，而且可以自然降解，不会造成白色污染。 自 1982 年 利 ), 其应用领域也在不断扩展。根据使用用途不同 , 品的密度可用工艺参数来控制 , 一般在 20目 前 泡粒子 大都是通过间歇式发泡来实现的 ,由于生产工艺较复杂 ,成本较高 ,当然售价也 较 高 , 国内 市场 件的价格 在 12 万 人民币 /吨左右 , 而 欧洲 市场 件的价格 在 2万欧元 /吨 左右 。 件的模压加工与 似 (工艺已经成熟 ), 尽管如此高的价格 , 市场还在逐步扩大 。日本的 司去年 (2005 财政年度 )生产并销售了超过 10 万吨的 泡粒子及模压制品 , 主要用于汽车的保险杠杠芯材料等方面。 在中国 , 司于 2003 年在无锡建立了年产 3000 吨的 子的生产基地 , 并已完成二 、 三期工程的扩建 。 随着中国 场需求的不断扩大 , 司计划在广东省东莞兴建新的 产基地 。 国内 发泡聚丙烯制品生产厂家如上海众通汽车配件有限公司、上海伊比伊隔热制品有限公司、佛山市南海海洋包装材料厂和天津润生包装材料有限公司等均采用 购买 的聚丙烯预发泡粒子，通过二次发泡和模塑工艺生产汽车零部件和工业品的包装 , 大都用于高档产品市场 。 而 连续式聚丙烯发泡工艺的重大突破在 90 年代 , 1994 年 司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 , 随后 出挤出发泡专用的高熔体强度聚丙烯树脂 , 目前 ,世界上已商品化的最先进的聚丙烯的发泡技术 (制备泡沫密度 100kg/下的聚丙烯泡沫塑料 )是利用高熔体强度聚丙烯经丙烷或丁烷发泡来实现的。但是由于高熔体强度聚丙烯树脂的价格较高且使用易燃的发泡剂 , 设备须经特殊的防爆处理 , 因此聚丙烯发泡材料的成本较高 , 从而限制了其使用范围 , 尽管如此 , 该工艺生产的聚丙烯发泡材料的市场仍以超过 20%的速度增长。 德国的 司利用该工艺成功推出 泡粒子及片材的生产技术 , 目前广东及深圳的 发泡聚丙烯制品生产 厂家 购买他们的进口产品作为上游的原料 。 目前国 内 市场上对于 泡制品的需求非常旺盛， 据 初步估计，每年仅 P 发泡珠粒的需求量达到 40 万吨 ， 供远小于市场需求 。 4 开展的 技术 路线 及创新点 从 2004 年开始 研究 聚丙烯发泡材料制备技术， 目前 在宁波材料所 正 建设 国内第一条聚合物微发泡连续 化 挤出 的 中试 生产线，采用了先进的超临界流体技术和直接挤出技术， 拟 为聚合物发泡成型研究和工业技术开发提供 100 吨 /年规模的示范生产线 。本项目采用了直接挤出法制备聚丙烯发泡片材和聚丙烯珠粒 , 技术方面属于 国际领先水平 , 在 发 泡剂 及 原材料 两方面均有重大突破 。 表 2 总结了普通聚丙烯泡沫塑料与市场上销售的 性能与形态比较 。 5. 本技术的优势 1） 产业政策优势 。 本技术符合国家积极倡导的 “ 节能减排 ” 的产业政策 , 具有 节约资源 , 可循环利用 及环保等显著优势 。 2）工业生产优势。本项目采用常规聚丙烯原料和国内生产的设备，其中主要原料聚丙烯为通用的聚丙烯，来源广泛，价格较低；主要生产设备需要进行特殊设计和配套，目前均能够在国内进行加工制造。 3）价格优势。本技术在前期研究阶段起就十分注重产品的生产成本问题，在多年的研究积累基础上，通 过独创性的采用新工艺新方法，采用直接挤出发泡工艺，具有较高的生产效率，因而产品生产成本控制在 较 低的范围水平，较低的产品综合生产成本 及良好的发泡材料的综合性能 是本项目能够与国外同类产品进行竞争的最大优势 ,表 3 列出了我们的技术与目前国际上先进的产业化技术的比较 。 4）技术开发优势。本项目还具备研发其它发泡聚丙烯制品的能力，进一步拓宽聚丙烯 发泡材料 的应用领域 。 表 2 普通聚丙烯泡沫塑料与市场上销售的 性能与形态比较 市场购买 ) 本技术 ) 30 Kg/50 Kg/ 3 与国外产业化技术的比较 比较项目 日本 国 波材料所 技术工艺 挤出浸渍 直接挤出 直接挤出 原料 /发泡剂 专用 烷 普通 产效率 中等 高 高 环境影响 低 中 低 综合成本 高 高 低 产品密度 (kg/2000：浸渍为采用反应釜渗透饱和； 高熔体强度聚丙烯 本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版权所有 2010 本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版权所有 201 爱朱丹老婆 本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版权所有 2010 中华人民共和国 本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版权所有 爱朱丹老婆 本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版 权所有 2010 本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版权所有 爱朱丹老婆 本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版权所有 2010 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