熱穩定劑是塑料加工助劑中重要類別之一,熱穩定劑與PVC樹脂的誕生和發展同步,主要用于PVC樹脂加工中,因此熱穩定劑與PVC樹脂、PVC中軟硬制品的比例有密切關系。
熱穩定劑是塑料加工助劑中重要類別之一,熱穩定劑與PVC樹脂的誕生和發展同步,主要用于PVC樹脂加工中,因此熱穩定劑與PVC樹脂、PVC中軟硬制品的比例有密切關系。
熱穩定劑的安全性問題已越來越受到人們的重視。PVC穩定劑的安全性應從三方面考慮,一是使用原材料加工者的安全,二是使用者的安全防護,三是廢棄物對環境的安全。加工者的安全防護可通過穩定劑的液化,膏狀化,顆粒化等措施加以解決。對于使用者的安全防護,可將穩定劑高分子量化或制備反應性穩定劑來提高其耐抽性,但考慮到穩定化作用是分子級的化學反應,上述方法不是最合適的方法,最好的方法還是選用高安全性的穩定劑。在選擇穩定劑時,還必須考慮穩定化過程中樹脂與穩定劑,或穩定劑相互間發生反應所生成的化學物質安全性。
環保型熱穩定劑上游主要為油酸、甲酸、雙氧水、氫氧化鈉等原料,環保型的熱穩定劑不含對人體有害的物質,而且能夠有效的增強PVC的熱穩定性,可以用于醫療包裝、食品包裝、兒童餐具、玩具等制品中。新型環保熱穩定劑是在原有的穩定劑的基礎上發展的,仍保持著原有的優良性能,因而也能應用于塑料管材、電絕緣材料等制品中,具有廣泛的發展前景。
錫穩定劑含有1個或2個碳-錫鍵,其余價鍵為氧或硫-錫陰離子鍵飽和的四價錫化合物,是PVC的最有效穩定劑。這些化合物是有機錫氧化物或有機錫氯化物與適當的酸或酯反應的產物。熱聚氯乙烯由于能和許多其它材料如增塑劑、填料及其它聚合物相容,因而被認為是最通用的聚合物之一。其主要缺點就是熱穩定性差。添加劑的使用可改變聚氯乙烯(PVC)的物理外觀和工作特性,但不能防止聚合物的分解。雖然在物理的(如熱、輻射)和化學的(氧,臭氧)因素作用下總是會使聚合物材料逐漸地破壞,但叫做穩定劑的一類物質可有效地阻止、減少甚至基本停止材料的降解。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國熱穩定劑行業深度調研與發展趨勢預測研究報告》顯示:
熱穩定劑在各國的消費結構不盡相同,在美國,復合穩定劑占總消費量的40%-50%,有機錫占近40%。熱穩定劑中,無鎘、低鉛、無塵化及代替鉛鹽成為該行業的發展重點。環保法規的要求嚴格化正推動著熱穩定劑的改變,為了保護人類的生存環境,許多國家已通過法律限制有毒的重金屬類在PVC加工中的應用。
PVC穩定劑通常是無機物或有機金屬化合物,這一術語本身就表明含有陽離子,或有機化合物,通常按化學類別進行分類。通常,無機物和金屬有機化合物是基本的(或主要的)穩定劑,而有機物則是次要的或輔助的穩定劑。穩定劑主要根據錫、鉛以及血A族金屬的混合物如鋇、銅、鋅進行分類。
根據中國塑料加工協會助劑專業委員會統計數據,我國PVC樹脂產量從2015年的1609萬噸增長到2021年的2120萬噸,年復合增長率約為4.70%,產量逐年穩定提升。
從各類PVC穩定劑的安全性看,鎘類穩定劑在不久的將來會停止使用。但是一個緩慢的過程,原因之一是大多數無鎘穩定劑在使用時候成本要上升10%-20%,,而且無鎘類穩定劑不能通用于較大范圍的PVC混合物。如加工范圍較窄,還常需要用輔助型穩定劑彌補其性能缺陷。如今無鎘穩定劑的性能已達到有鎘穩定劑的性能了。鈣鋅穩定劑的快速的得到發展。并以粉末,膏狀和液體,以及標準級和無毒級出售,第二代鈣鋅穩定劑在食品和藥物包裝方面已經取代鋅基錫和甲基錫。
鉛類穩定劑因其抽出性集小,故使用時的安全性不成問題,但存在危害環境的安全性問題。由于鉛類穩定劑成本低,效率高,很多企業都使用這個,隨著非鉛PVC穩定劑的發展,鉛鹽正被無毒環保穩定劑所取代。由于多個國家的禁鉛,鉛類穩定劑正退出市場。
據不完全統計,目前市場上DBM、SBM產能合計約15,000噸,發行人目前產能為3,600噸,產能占比約24%,同時因OBM每年需求量較少,因此在不考慮OBM的情況下,發行人產能占β-二酮化合物領域中能夠工業化應用的比例約24%。DBM、SBM是下游熱穩定劑廠家生產熱穩定劑的助劑,下游熱穩定劑的消費增速情況及變化原因在一定程度上也可體現DBM、SBM增速情況及變化原因。
根據中國塑料工業協會發布的《中國塑料工業年鑒(2021)》,2020年全球環保PVC穩定劑的市場規模為30.1億美元,預計2027年將達到37.4億美元,年均復合增速為3.15%。數據顯示,2019年至2021年全國鈣鋅、鋇鋅、有機錫類等熱穩定劑合計年產量均在50萬噸左右,較2016年至2018年間的年產量25.80-36.80萬噸實現了大幅提升。
從我國熱穩定劑產量結構來看,2021年我國鈣鋅系列穩定劑產量為29萬噸,占比60.42%,鋇鋅系列穩定劑產量為14.5萬噸,占比30.21%,有機錫穩定劑產量為4.5萬噸,占比9.38%。2020年穩定劑出口量大幅增加,2020年我國熱穩定劑消費量為65萬噸,有更多企業走出國門參與到“一帶一路”的建設中。環保產品消費量突破40萬噸,各類穩定劑出口總量約為10萬噸,品種可以滿足PVC塑料制品加工要求和全球已有環保法令法規及安全標準。非環保穩定劑的生產和使用量有返潮趨勢。
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2023-2028年中國熱穩定劑行業深度調研與發展趨勢預測研究報告
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