世界ABS生产及消费状况调查(初稿)

1.ABS树脂生产及消费状况调查一、产业概述ABS树脂是由丙烯晴(Acrylonitrile)丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)共聚合而成的苯乙烯系合成树脂，是苯乙烯系列合成树脂中发展与变化最大的品种，也是少有可电镀合成树脂。ABS树脂具有优良的抗冲击性、高刚性、耐油性、耐低温性、耐化学腐蚀性和电气性能，以及易加工、价格低廉特性，广泛应用于电子电器、仪器仪表、汽车、建材、商用设备、玩具等领域。1、发展沿革ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的。早在ABS树脂出现以前，美国橡胶公司（USR）和聚苯乙烯生产厂就已经使用丁苯橡胶和丁腈橡胶改善聚苯乙烯的脆性进行了多方面的研究工作，并制得了抗冲击聚苯乙烯。1947年，美国橡胶公司首先用共混炼法实现了ABS树脂的工业生产。该法工艺简单，但产品耐老化性能差，加工困难，很快被淘汰。1954年，美国Borg-Warner公司将丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯胶乳主链上进行接枝聚合，制得了接枝型ABS树脂，并首先实现了工业化生产。采用乳液接枝法生产的产品的流动性和低温抗冲击性能远优越于共混炼法的产品，是真正意义上的ABS树脂。乳液接枝ABS树脂生产技术的开发，为ABS树脂工业的迅速发展奠定了基础。之后，西德、法国、英国和日本纷纷引进美国ABS树脂生产技术建厂，并在引进技术的基础上开发属于自己的ABS树脂生产技术，进而实现工业化。从20世纪70年代起，ABS生产技术进入大发展时期，先后开发了乳液接枝—乳液SAN掺混法、乳液接枝—悬浮SAN掺混法、乳液接枝—本体SAN掺混法、连续本体法、本体悬浮法、乳液悬浮法和乳液本体法等生产工艺。其中乳液接枝--本体SAN掺混法以技术最成熟、产品范围最宽、性能最好、有利于大型化和降低成本而成为应用最广泛的ABS树脂生产工艺。而连续本体法由于其具有工艺流程简单、环保友好和2投资省的优势在近年来也得到快速发展，一些著名的ABS树脂生产厂家如美国Dow公司、GE公司、Monsanto公司，德国Bayer公司，日本MTC公司，意大利Enichem公司等都在用连续本体法生产ABS树脂。国内ABS研究是由原兰化公司合成橡胶厂从1960年开始的。1975年该厂用自己的技术建设了2000kt/a装置，中国ABS工业化生产从此起步。改革开放促进了我国ABS的发展。80年代初，兰化合成橡胶厂和高桥化工厂分别用引进技术建设了万吨级ABS装置。90年代进入了大发展时期，吉林石化、大庆石化、盘锦华锦集团相继建设ABS装置，一批合资、独资企业如镇江奇美、镇江国亨、LG甬兴、常州新湖、台湾化纤等也相继于2000年后建厂。最近几年，随着乙烯工业的迅猛发展和外资的引进，高桥石化、LG甬兴、奇美、吉林石化、大庆石化、华锦集团、天津渤海化工集团都在建设或计划建设更大的ABS装置。而我国ABS的应用规模，已成世界第一位。ABS树脂从最初由美国橡胶公司(USR)研究开发成功,迄今已有60多年发展历史。近年来,ABS树脂因其综合性能卓越、加工成型方便及应用范围广泛而得到迅猛发展,其产能产量仅次于聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)而居第5位。目前,世界上约有20个国家和地区的30余家公司(工厂)65套装置生产ABS树脂,总生产能力已达800万t/a以上。2．产品介绍及工艺评价ABS树脂一般是由50%以上的苯乙烯、25%～35%的丙烯腈和8%~25%的丁二烯组成。它兼有丙烯腈的刚性和耐化学品性、丁二烯的韧性、苯乙烯的易加工性和易着色性，综合性能主要取决于各组分的含量、分子结构及相聚集态结构等。ABS树脂有通用型和专用型两大类，各生产厂家都有自己的若干牌号。近年来，随着电子电器、汽车及轻工产品等的高性能化，对ABS的性能不断地提出新的要求。为了适应市场发展的需求，国内外各生产厂商在不断提高通用型ABS树脂产品质量及性能的同时，纷纷开发、研制各种ABS专用树脂及专用料，专用型ABS发展迅速。目前已开发出的ABS专用树脂及专用料主要有：抗冲击级（超高、高、中高冲击级）、耐热级（超耐热、耐热级）、耐候级、高流动级、电镀级、阻燃级、高光泽级和低光泽级、激光标识级、抗静电、抗电磁屏蔽、抗振动阻尼性、气体阻隔性、透明等专用树脂；以及电冰箱专用料、汽车仪表板表皮专用料、头盔专3用料及板材专用料等各种系列专用料。ABS树脂从20世纪40年代最早在美国投入工业生产以来，曾经采用过多种工业生产技术，各生产工艺的发展现状及其应用前景如表1所示。表1ABS树脂的主要生产工艺及其发展现状和发展趋势ABS主要生产工艺发展现状及趋势混炼掺合法淘汰工艺乳液接枝法已被乳液接枝-SAN掺合法替代乳液接枝-SAN掺合法乳液接枝-乳液SAN掺合法工业上还有应用，但发达国家已淘汰乳液接枝-悬浮SAN掺合法工业上还有较多采用，虽有被乳液接枝--本体SAN掺合法替代之势，但对于中小型装置此法更经济乳液接枝-本体SAN掺合法近10余年来工业化进展很大，有利于大型化和降低成本，新建大型ABS装置多选用此法，前景光明连续本体法近年来已确立其主要ABS生产工艺的地位，随着产品范围的进一步拓宽，在工业将有更大的竞争性本体悬浮法发达国家已不使用，但发展中国家的一些老装置上还有使用，主要用于生产片材用的ABS树脂乳液本体法因成本低而在80年代以后引起重视，但目前一些关键技术尚未解决，工业化应用少乳液接枝—本体SAN掺混法和连续本体法是生命力最强的ABS生产技术路线。表2对两大ABS树脂生产工艺进行了技术对比。表2乳液接枝一本体SAN掺混工艺和连续本体工艺技术比较项目乳液接枝—本体SAN掺混工艺连续本体聚合工艺工艺步骤多少流程长短橡胶含量高较低4橡胶形态交联的，具有好的粒子尺寸和分布无凝胶，粒子尺寸和分布不理想橡胶粒子通常较小（d=0.1～2.0μm）通常较大（d=0.6～10μm）未反应单体回收蒸汽汽提真空脱气聚合物回收较复杂，要求有凝聚、过滤、洗涤、脱水和干燥等工序残留单体脱除后直接造粒环境影响废水量较多无产品品种牌号多，易调配品种牌号受限制SAN共聚物需单独制备不需单独制备乳液接枝-本体SAN掺混工艺具有橡胶用量不受限制，便于生产高抗冲击产品；接枝率容易控制，产品性能稳定；可以生产多种牌号的ABS树脂等优点。由于其工艺成熟、产品范围宽、实用性强，是应用最广泛的工艺技术。连续本体工艺具有工艺流程短、装置建设费用低、“三废”量少并能与高抗冲聚苯乙烯、通用聚苯乙烯、SAN共用一套装置切换生产的优点，在投资、生产成本和环保方面具有很大的优势，是最近几年来发展较快的工艺，但其在产品范围和应用方面有局限性，一般的本体工艺不能生产橡胶含量在20％以上的产品，此外在生产高光泽产品上也有一定的局限性。近年来经过不断地完善，连续本体工艺已逐步确立了主要ABS生产工艺之一的地位。3、技术进展及发展趋势近年来在ABS生产技术领域主要有两大进展：一是乳液接枝-本体SAN掺混ABS工艺在工业应用上取得很大成功；二是连续本体ABS生产工艺逐步发展成为一种主要的ABS生产工艺。乳液接枝掺混法ABS生产中，其核心技术是聚丁二烯胶乳的合成。近年的研究方向是提高胶乳质量、缩短反应时间和增大胶乳粒径，并且已取得很大成果，如附聚技术的应用，已将基础胶乳聚合时间降至8h左右，凝胶含量85%，平均粒径0.1~0.3um。连续本体法ABS树脂生产工艺是一种正在发展中的技术，近年来的研究开发主要集中在扩大产品范围及增加工艺灵活性方面。经过多年的开发研究，连续本5体法已经逐步解决了橡胶含量低、粒径大、聚合传热困难等问题，产品性能较以前已有很大提高，甚至可与乳液接枝一本体SAN掺混法生产的ABS产品相媲美，有些性能甚至已经超过了乳液接枝—本体SAN掺混法生产的ABS产品。今后随着科学技术的不断发展和对ABS树脂性能要求的进一步提高，以及人们环境保护意识的不断增强，ABS树脂生产技术将进一步改进、完善和提高，并向节能、降耗、无公害化方向发展，以求大力降低产品成本、提高经济效益和社会效益；继续开发新产品、专用料等，以进一步提高产品的适用性，拓展应用领域等。乳液接枝—本体SAN掺混法由于工艺最成熟、产品范围最宽、实用性最强仍具有广阔的发展前景。其技术发展趋势仍将是工艺的改进和提高，如继续缩短基础胶乳的聚合时间和ABS接枝粉料的接枝时间，灵活控制胶乳粒径大小及胶含量；采用新的凝聚系统，控制添加剂的使用及添加剂的无害化，以便更加环保等。连续本体法将成为ABS技术今后的发展方向，随着环保意识的加强，本体法有逐步取代乳液接枝掺混法的趋势。在近期还将在控制橡胶粒径的分布及大小形态、采用不同引发剂、橡胶种类和引入第四单体等方法获得更高的抗冲性能和光泽度等方面进一步完善，以使产品性能进一步改善,应用范围进一步拓宽，从而使之成为更具竞争力的ABS树脂工业化生产主要新工艺。在ABS新产品的开发方面，目前开发主要向高耐热、高光泽、耐化学品、阻燃性、高刚性、透明化的方面发展。其技术发展趋势主要体现在(1)纳米材料复合技术将给改性ABS树脂带来新机。(2)医用、汽车、建筑专用料的开发将成为ABS树脂应用领域新的亮点。(3)在改性设备、改性技术不断发展成熟的今天，ABS树脂通过采用复合技术不断地进行工程化改性，继续抢占传统工程塑料的应用市场。（4）巩固、开拓电子电器市场，功能将更多，材质将更高。二、ABS生产消费情况1、世界(1)生产现状2002年以来，全球ABS树脂生产已然供大于求，产能产量增长趋缓，生产商通过调整开工率来平衡市场需求。至2004年，世界ABS树脂生产供求失衡更加明显，平均开工率只有69%。美国、日本产能增长趋于停滞，欧洲略有小幅下6降，只有亚太地区还在大幅度增长。主要原因是亚太地区发展中国家经济高速增长促使其需求扩大。另一方面，一些发达国家从自身利益出发，调整环保、能源和生产销售策略，亦促进了ABS生产格局的变化。2004年世界ABS树脂生产能力746.4万t/a，产量约554.2万t，消费量为557.7万t。2004~2009年的年均消费增长率为4.4%左右。其中亚洲地区2004年总生产能力为540.3万吨/年，约占世界总生产能力的73.37%，产量为416.6万吨，消费量为387.1万吨，是世界上产能、产量、消费最大的地区。详见表3。表32004年世界ABS树脂生产技术及产能情况公司名称及装置所在地总生产能力及采用工艺，kt原材料供应商标备注本体聚合乳液聚合总生产能力丙烯腈丁二烯苯乙烯Diamondpolymers,inc（mitsibushirayon与natworkpolymer及marubeni合资）Akon,oh02323外购外购外购Mitisubishirayon工艺DowchemicalsGalesferry,CTIrontn,ohMidland,mimagnum®在californiatorrace有一套ABS/PS装置，可生产聚苯乙烯。27027外购外购自产63063外购外购自产256489外购外购自产GEplasticsBayst.louis,msOttawa,ilWashington,wvcycolac®GEplastics后来进行重组23104127外购外购外购002152150外购外购外购07373外购外购外购LanxessplasticsdivisionAddyston,oh6813`外购外购外购lustran®Bayer/lanxess在7美国合计821muscatine,iowa的ABS装置2000年已被关闭。BASFN,V2010年扩能至200ktLudwigshafen,germany`150外购自产自产GeneralplasticsVillerssaintsépulcre,france100外购自产自产Grangemouth,UK55外购外购外购Amsterdam,Netherlands70外购外购外购LanxessDormagen,GermanyTarragona,Spain`2005年减能，2010能力为100kt1