1生產(chǎn)工藝
目前,國內(nèi)外EVA產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝主要有4種:高壓法連續(xù)本體聚合、中壓懸浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。其中,溶液聚合和乳液聚合工藝應(yīng)用較少。市場上的EVA樹脂大多采用高壓法連續(xù)本體聚合工藝生產(chǎn),VA含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),以下同)一般為5%-40%。
高壓法連續(xù)本體聚合工藝通常采用高壓釜反應(yīng)器或管式反應(yīng)器,工藝原理類似于低密度聚乙烯(LDPE)生產(chǎn)工藝。管式聚合的典型工藝有巴斯夫管式工藝、Lmhausem/Ruhrchemie管式法工藝、俄羅斯管式法工藝、住友化學(xué)管式法工藝和VEBLeuna-Werke管式法工藝等。管式聚合工藝可生產(chǎn)VA含量小于30%的EVA,管式反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率為25%~35%。
釜式聚合的典型工藝有杜邦、USI等釜式法工藝,可生產(chǎn)VA含量小于40%的EVA,釜式反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率為10%-20% 。
2國內(nèi)外EVA發(fā)展概況
2.1國外發(fā)展概況
1960年,美國杜邦公司采用高壓法連續(xù)本體聚合工藝,首先實(shí)現(xiàn)了低VA含量的EVA工業(yè)化生產(chǎn)。隨后,UCC,Bayer,Exxon、日本三井、東洋曹達(dá)、住友、尤尼卡等30多家公司相繼投產(chǎn)EVApEVA作為塑料新品種得到迅速發(fā)展。2003年,全EVA生產(chǎn)能力約1 700 kt以上,其中美國約680 kt/a,日本約200 kt/a,西歐約450 kt/a,亞洲其他國家約300 kt/a。國外EVA主要生產(chǎn)廠及牌號(hào)情況見表1。
同時(shí),我國的EVA乳液有了較大的發(fā)展。北京有機(jī)化化工廠從美國Reichhold化學(xué)公司引進(jìn)了1套15kt/a乳液生產(chǎn)裝置,產(chǎn)品主要用于塑料薄膜粘結(jié)劑、嵌縫膠、無紡布用膠及防水粘合劑等;四川維尼綸廠同期也引進(jìn)了1套15kt/a乳液生產(chǎn)裝置,于1991年投產(chǎn),生產(chǎn)6個(gè)牌號(hào)的EVA乳液,主要用于粘合劑、無紡布用膠、密封膠、地毯背襯膠、涂料和屋面防水層等。
1995年4月,從意大利引進(jìn)的40 kt/a EVA樹脂生產(chǎn)裝置在北京有機(jī)化工廠建成投產(chǎn),可生產(chǎn)14個(gè)牌號(hào)VA含量為5%-42%,熔體流動(dòng)速率( MFR)為0.55~180.00 g/10 min的產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛用于熱熔膠、聚氯乙烯及橡膠改性劑、薄膜、熱收縮膜、泡沫塑料、粘合劑和涂料等。
中國石化北京燕化石油化工股份有限公司(簡稱燕化公司)化工一廠新建的200 kt/a LDPE裝置,可兼產(chǎn)EVA共聚物。該裝置引進(jìn)Exxon公司的專利技術(shù),采用高壓管式法生產(chǎn)。產(chǎn)品牌號(hào)有LD 362,LD 361,LD 358和LD 369,其VA含量為3.70!0} 10.30l0,MFR為0.35~0.65 g/10 min,密度為0.923~0.932 g/m3,產(chǎn)品廣泛用于擠塑、薄膜。我國EVA主要生產(chǎn)廠及產(chǎn)品牌號(hào)見表2。
北京有機(jī)化工廠是目前全國大的EVA生產(chǎn)商,產(chǎn)品以5-0.3,14-2,14-0.7,18-2為主。上海石化公司和大慶石化公司近幾年沒有生產(chǎn)EVA,2002年燕化公司僅生產(chǎn)了2660t左右。近8年,國內(nèi)EVA進(jìn)口平均增幅為23.5%, 2003年EVA進(jìn)口量已達(dá)355 kt,需求基本依靠進(jìn)口。
3 EVA產(chǎn)品的供需狀況
2003年,EVA產(chǎn)量為3 070 kt,其中來自EVA裝置的產(chǎn)量約1 400 kt,來自LDPE裝置的產(chǎn)量約1 700 kt。從需求看,歐洲和北美仍是EVA的主要消費(fèi)地,2003年西歐消費(fèi)EVA 1 040kt左右,占34%;北美消費(fèi)EVA 770 kt,約占25%。與國外相比,我國EVA的加工應(yīng)用還處于起步階段,其原因很大程度受生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)量低、品種牌號(hào)少、產(chǎn)品售價(jià)高等因素影響,因而限制了EVA應(yīng)用領(lǐng)域的開拓。
國內(nèi)EVA需求主要依賴進(jìn)口且數(shù)量增長很快。進(jìn)口主要集中在廣東、福建、上海、江蘇、浙江、山東等地,其中廣東進(jìn)口量大,約占51.38%,福建約占20.68%,上海7.58%,江蘇6.08%,浙江5.68%,山東4.68%,其他省4.38%。進(jìn)口原料主要以中國臺(tái)灣省和日本、韓國、新加坡、美國為主,進(jìn)口牌號(hào)以VA含量高的鞋料及熱熔膠為主。進(jìn)口EVA樹脂主要牌號(hào)、性能及用途見表3。
4 EVA產(chǎn)品的消費(fèi)狀況
EVA作為一種新型材料,廣泛應(yīng)用于薄膜、粘合劑、擠出涂層、注塑、電線電纜等。國外60%以上的EVA被用來制造包裝薄膜、農(nóng)用薄膜、醫(yī)用薄膜等,25%~30%的EVA用來作為紙箱、紙盒密封和標(biāo)簽粘貼用的熱熔膠粘劑及地毯涂層。
我國EVA樹脂大消費(fèi)領(lǐng)域是發(fā)泡制品,占總消費(fèi)量的65%~68%,薄膜和熱熔膠粘劑排在第二位和第三位,分別占EVA樹脂總消費(fèi)量的16%和7%。近年來,國內(nèi)EVA樹脂消費(fèi)量增長很快,2003年EVA樹脂的市場消費(fèi)量約為400kt.約占消費(fèi)量的13%。預(yù)計(jì)2005年,國內(nèi)EVA樹脂生產(chǎn)能力為110 kt,需求482 kt, 2010年需求將達(dá)到706 kt。
4.1薄膜
薄膜是EVA共聚物大的應(yīng)用市場,其中透明膜占EVA薄膜的70%以上,其VA含量一般在1%~5%。近幾年,美國透明膜的年均增長率一直保持在3%以上。
在我國,EVA薄膜主要是用作農(nóng)用功能性棚膜,其透光率高,保溫能力、耐老化性及防霧滴性能好,是一種較理想的農(nóng)膜基料。對(duì)于甘肅、寧夏、西藏等地區(qū)的農(nóng)膜用戶而言,質(zhì)量及保溫性能好的EVA棚膜是的功能棚膜。
此外,EVA還可用作包裝膜、醫(yī)用膜、層壓膜、鑄造膜等。EVA復(fù)合薄膜現(xiàn)已用于包裝醬菜、腌漬品、液體汁類等物品。
近幾年,皂化或部分皂化的乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVAL)樹脂發(fā)展迅速,在包裝材料中使用可以阻止氧氣進(jìn)人,提高食品保存期;含有阻隔性結(jié)構(gòu)的EVAL樹脂,可以在硬質(zhì)包裝和軟包裝中使用,也可用于包裝溶劑、化學(xué)品和。
4.2發(fā)泡材料
發(fā)泡制品是我國EVA的主要應(yīng)用領(lǐng)域。由于EVA共混發(fā)泡制品具有柔軟、彈性好、減震、耐化學(xué)藥品等性能,因此廣泛用于中、旅游鞋、登山鞋、拖鞋,涼鞋的鞋底和內(nèi)飾材料,另外還用于隔音板、體操墊、密封型材等。預(yù)計(jì)到2006年,發(fā)泡制品對(duì)EVA的需求量將超過250 kt。國內(nèi)發(fā)泡制品主要使用進(jìn)口EVA樹脂,代表性的牌號(hào)有美國杜邦公司的460,560,尤西埃公司的630,631;日本朝安公司的630,640,東洋公司的630,631,630 F,三井公司的K706 N、P 1450,住友公司的H1011,H 2020;韓國現(xiàn)代公司的440,450,550,三星公司的180 F;新加坡TCP公司的H 2020及H 2071。
國內(nèi)主要EVA發(fā)泡鞋材生產(chǎn)廠家有3 211家,EVA鞋材及其他發(fā)泡制品的生產(chǎn)廠大多位于廣東和福建一帶,尤其是廣東的東莞、廣州、番禺、中山、順德等地,估計(jì)這些地區(qū)EVA鞋材需求量在100 kt左右。福建的廈門、泉州等地有很多鞋廠,僅泉州地區(qū)的需求量就在50 kt左右。規(guī)模較大的廠家有廣州桓盛塑料有限公司、汕頭經(jīng)濟(jì) 特區(qū)建新塑膠有限公司、東莞城興橡塑制品有限公司、東莞君穎橡塑制品有限公司、東莞安嶸運(yùn)動(dòng)用品有限公司、東莞聲佳EVA發(fā)泡塑膠制品有限公司、順德桓群塑料有限公司、福建泉州三盛橡塑發(fā)泡鞋材有限公司、晉江威克鞋材有限公司等。
VA含量12%~16%的EVA產(chǎn)品,通常用于制造高倍率、獨(dú)立氣泡型泡沫材料。這類材料是國際上廣泛使用的新型保溫材料,主要用于救生浮具、機(jī)車車廂和建筑領(lǐng)域等。生產(chǎn)廠家多集中于沿海的東莞、深圳、汕頭等地。
EVA發(fā)泡材料也廣泛應(yīng)用于玩具領(lǐng)域,如童車輪、座墊、彩色拼圖、積木等。近年來,我國的玩具加工業(yè)發(fā)展迅速,生產(chǎn)多集中于沿海的東莞、深圳、汕頭等地,主要以出口和對(duì)外加工為主。據(jù)分 析,這些廠家每年消耗EVA約5 kt,使用的牌號(hào)與鞋材基本相同。
4.3熱熔膠
EVA熱熔膠主要使用VA含量在25%~40%的品種,其特點(diǎn)是機(jī)械性能和穩(wěn)定性好,粘度高,粒度可控制,耐蠕變性及熱封性之間有很好的平衡關(guān)系,固化速度快,濕粘性好,對(duì)難以粘結(jié)的薄膜基質(zhì)等有特殊的粘接性。由于EVA熱熔膠不含溶劑,沒有環(huán)境污染和易燃的危險(xiǎn),適應(yīng)于高速自動(dòng)化生產(chǎn)流水線操作,因此它廣泛應(yīng)用于書籍無線裝訂、包裝、家具封邊、汽車和家用電器的裝配、制鞋、地毯涂層和金屬制品的耐腐涂層。2003年我國熱熔膠領(lǐng)域共消耗EVA 31 kt。
4.4電線電纜
電線電纜中使用的EVA樹脂,VA含量一般在12%~24% o EVA用于電線電纜絕緣材料有2個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)可容納大量填料而不脆裂,且綜合力學(xué)性能無損失;(2)容易交聯(lián)。典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括熱收縮性絕緣體、半導(dǎo)體屏蔽材料和阻燃絕緣材料。
4.5其他
EVA在、箱包、瓶墊蓋、各種擠出軟管、硬管、片等領(lǐng)域也有較為廣泛的應(yīng)用。2003年我國EVA在這些領(lǐng)域的用量為57 kt左右,其中瓶墊蓋的用量為15 kt左右。
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