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国内外EVA产品的发展及应用

摘要:介绍了国内外乙烯一醋酸乙烯共聚物((EVA)的生产工艺、发展现状、主要生产厂家及产品牌号的用 途,综述了国内EVA产品的供需及消费状况。针对国内EVA树脂的消费情况,预测了2005年及2010年不同消费
领域EVA产品的需求。
关健词:乙烯一醋酸乙烯共聚物低密度聚乙烯应用市场
  乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)是最主要的乙烯共聚物之一,按共聚物中醋酸乙烯(VA)的含量可分为三大类,即EVA树脂、EVA弹性体及EVA乳液。与聚乙烯相比,EVA树脂由于在分子链中引人了VA单体,提高了聚合物的支化度,从而降低了结晶度,提高了柔韧性、抗冲击性、填料相容性和热密封性,具有较好的耐环境应力开裂性,良好的光学性能、耐低温性及无毒的特点,因此用途非常广泛。
1生产工艺
  目前,国内外EVA产品的生产工艺主要有4种:高压法连续本体聚合、中压悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。其中,溶液聚合和乳液聚合工艺应用较少。市场上的EVA树脂大多采用高压法连续本体聚合工艺生产,VA含量(质量分数,以下同)一般为5%.-40% o
  高压法连续本体聚合工艺通常采用高压釜反应器或管式反应器,工艺原理类似于低密度聚乙烯(LDPE)生产工艺。管式聚合的典型工艺有巴斯夫管式工艺、Lmhausem/Ruhrchemie管式法工艺、俄罗斯管式法工艺、住友化学管式法工艺和VEBLeuna-Werke管式法工艺等。管式聚合工艺可生产VA含量小于30%的EVA,管式反应器的单程转化率为25%}35% o
釜式聚合的典型工艺有杜邦、USI等釜式法工艺,可生产V.A含量小于40%的EVA,釜式反应器的单程转化率为10%-20% 。
2国内外EVA发展概况
2,1国外发展概况
  1960年,美国杜邦公司采用高压法连续本体聚合工艺,首先实现了低VA含量的EVA工业化生产。随后,UCC }Bayer,Exxon、日本三井、东洋曹达、住友、尤尼卡等30多家公司相继投产EVApEVA作为塑料新品种得到迅速发展。2003年,全世界EVA生产能力约1 700 kt以上,其中美国约680 kt/a,日本约200 kt/a,西欧约450 kt/a,亚洲其他国家约300 kt/a。国外EVA主要生产厂及牌号情况见表to
2.2国内EVA发展概况
  我国于20世纪70年代初期开始进行EVA中压悬浮聚合和高压法连续本体聚合工艺的研究。1976年,北京有机化工厂建成20 tJa的中试装置,用溶液聚合工艺生产EVA乳液;1982年,上海化工研究院建成50 t/a中试装置,采用高压法连续本体聚合工艺生产VA含量为10%以上的EVA树脂;1986年,中国石化上海石油化工股份有限公司(简称上海石化公司)通过技术改造在引进的LDPE装置上生产出EVA树脂;中国石油大庆石化公司(简称大庆石化公司)引进德国伊姆豪森管式法LDPE装置兼产EVA,其VA含量在20%以下。
  同时,我国的EVA乳液有了较大的发展。北京有机化一f一厂从美国Reichhold化学公司引进了1套巧kt/a乳液生产装置,产品主要用于塑料薄膜粘结剂、嵌缝胶、无纺布用胶及防水粘合剂等;四J日维尼纶厂同期也引进了1套巧kt/a乳液生产装置,于1991年投产,生产6个牌号的EVA乳液,主要用于粘合剂、无纺布用胶、密封胶、地毯背衬胶、涂料和屋面防水层等。
1995年4月,从意大利引进的40 kt/a EVA树脂生产装置在北京有机化工厂建成投产,可生产14个牌号VA含量为5%-42% ,熔体流动速率( MFR)为0.55180.00 g/10 min的产品。产品广泛用于热熔胶、聚氯乙烯及橡胶改性剂、薄膜、热收缩膜、泡沫塑料、粘合剂和涂料等。
   中国石化北京燕化石油化工股份有限公司(简称燕化公司)化工一厂新建的200 kt/a LDPE装置,可兼产EVA共聚物。该装置引进Exxon公司的专利技术,采用高压管式法生产。产品牌号有LD 362,LD 361,LD 358和LD 369,其VA含量为3.70!0} 10.30l0 ,MFR为0.350.65 g/10 min,密度为0.923 00.932 5沙m3,产品广泛用于挤塑、薄膜。我国EVA主要生产厂及产品牌号见表2}
  北京有机化工厂是目前全国最大的EVA生产商,产品以5-0.3 ,14-2 ,14-0.7 ,18-2为主。上海石化公司和大庆石化公司近几年没有生产EVA,2002年燕化公司仅生产了2660t左右。近8年,国内EVA进口平均增幅为23.5%, 2003年EVA进口量已达355 kt,需求基本依靠进口。
3 EVA产品的供需状况
  2003年,世界EVA产量为3 070 kt,其中来自EVA装置的产量约1 400 kt,来自LDPE装置的产量约1 700 kt。从需求看,欧洲和北美仍是EVA的主要消费地,2003年西欧消费EVA 1 040kt左右,占34%;北美消费EVA 770 kt,约占25%0与国外相比,我国EVA的加工应用还处于起步阶段,其原因很大程度受生产规模小、产量低、品种牌号少、产品售价高等因素影响,因而限制了EVA应用领域的开拓。
  国内EVA需求主要依赖进口且数量增长很快。进口主要集中在广东、福建、上海、江苏、浙江、山东等地,其中广东进口量最大,约占51.38%,福建约占20.68%r,上海7.58%,江苏6.08%,浙江5.68%,山东4.68%,其他省4.38%。进口原料主要以中国台湾省和日本、韩国、新加坡、美国为主,进口牌号以VA含量高的鞋料及热熔胶为主。进口EVA树脂主要牌号、性能及用途见表3
4 EVA产品的消费状况
  EVA作为一种新型材料,广泛应用于薄膜、粘合剂、挤出涂层、注塑、电线电缆等。国外60%以上的EVA被用来制造包装薄膜、农用薄膜、医用薄膜等,25%}30%的EVA用来作为纸箱、纸盒密封和标签粘贴用的热熔胶粘剂及地毯涂层。
  我国EVA树脂第一大消费领域是发泡制品,占总消费量的65%}68%,薄膜和热熔胶粘剂排在第二位和第三位,分别占EVA树脂总消费量的16%和7%。近年来,国内EVA树脂消费量增长很快,2003年EVA树脂的市场消费量约为400kt.约占世界消费量的]13%。预计2005年,国内EVA树脂生产能力为110 kt,需求482 kt , 2010年需求将达到706 kt o
4.1薄膜
   薄膜是EVA共聚物最大的应用市场,其中透明膜占EVA薄膜的70%以上,其VA含量一般在1%}5%。近几年,美国透明膜的年均增长率一直保持在3%以上。
  在我国,EVA薄膜主要是用作农用功能性棚膜,其透光率高,保温能力、耐老化性及防雾滴性能好,是一种较理想的农膜基料。对于甘肃、宁夏、西藏等地区的农膜用户而言,质量及保温性能好的EVA棚膜是首选的功能棚膜。
  此外,EVA还可用作包装膜、医用膜、层压膜、铸造膜等。EVA复合薄膜现已用于包装酱菜、腌渍品、液体汁类等物品。
   近几年,皂化或部分皂化的乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVAL)树脂发展迅速,在包装材料中使用可以阻止氧气进人,提高食品保存期;含有阻隔性结构的EVAL树脂,可以在硬质包装和软包装中使用,也可用于包装溶剂、化学品和农药。
4.2发泡材料
   发泡制品是我国EVA的主要应用领域。由于EVA共混发泡制品具有柔软、弹性好、减震、耐化学药品等性能,因此广泛用于中、高档旅游鞋、登山鞋、拖鞋,凉鞋的鞋底和内饰材料,另外还用于隔音板、体操垫、密封型材等。预计到2006年,发泡制品对EVA的需求量将超过250 kt。国内发泡制品主要使用进口EVA树脂,代表性的牌号有美国杜邦公司的460,560,尤西埃公司的630,631;日本朝安公司的630,640,东洋公司的630,631,630 F,三井公司的K706 N}P 1450,住友公司的H1011,H 2020;韩国现代公司的440,450,550,三星公司的180 F;新加坡TCP公司的H 2020及H 2071}`}0
   国内主要EVA发泡鞋材生产厂家有3 211家,EVA高档鞋材及其他发泡制品的生产厂大多位于广东和福建一带,尤其是广东的东莞、广州、番禺、中山、顺德等地,估计这些地区EVA鞋材需求量在100 kt左右。福建的厦门、泉州等地有很多鞋厂,仅泉州地区的需求量就在50 kt左右。规模较大的厂家有广州桓盛塑料有限公司、汕头经济 特区建新塑胶有限公司、东莞城兴橡塑制品有限公司、东莞君颖橡塑制品有限公司、东莞安嵘运动用品有限公司、东莞声佳EVA发泡塑胶制品有限公司、顺德桓群塑料有限公司、福建泉州三盛橡塑发泡鞋材有限公司、晋江威克鞋材有限公司等。
   VA含量12%}16%的EVA产品,通常用于制造高倍率、独立气泡型泡沫材料。这类材料是国际上广泛使用的新型保温材料,主要用于救生浮具、机车车厢和建筑领域等。生产厂家多集中于沿海的东莞、深圳、汕头等地。
  EVA发泡材料也广泛应用于玩具领域,如童车轮、座垫、彩色拼图、积木等。近年来,我国的玩具加工业发展迅速,生产多集中于沿海的东莞、深圳、汕头等地,主要以出口和对外加工为主。据分 析,这些厂家每年消耗EVA约5 kt,使用的牌号与鞋材基本相同。
4.3热熔胶
   EVA热熔胶主要使用VA含量在25%}40%的品种,其特点是机械性能和稳定性好,粘度高,粒度可控制,耐蠕变性及热封性之间有很好的平衡关系,固化速度快,湿粘性好,对难以粘结的薄膜基质等有特殊的粘接性。由于EVA热熔胶不含溶剂,没有环境污染和易燃的危险,适应于高速自动化生产流水线操作,因此它广泛应用于书籍无线装订、包装、家具封边、汽车和家用电器的装配、制鞋、地毯涂层和金属制品的耐腐涂层。2003年我国热熔胶领域共消耗EVA 31 kt。
4.4电线电缆
   电线电缆中使用的EVA树脂,VA含量一般在12%...24% o EVA用于电线电缆绝缘材料有2个优点:(1)可容纳大量填料而不脆裂,且综合力学性能无损失;(2)容易交联。典型的应用领域包括热收缩性绝缘体、半导体屏蔽材料和阻燃绝缘材料。
4.5其他
   EVA在油墨、箱包、瓶垫盖、各种挤出软管、硬管、片等领域也有较为广泛的应用。2003年我国EVA在这些领域的用量为57 kt左右,其中瓶垫盖的用量为15 kt左右。
5市场展望
   随着EVA的应用越来越广泛,预计今后全球EVA树脂需求量将以年均42%的速度增长到2010年将达到4 Mt。
   预计2005-2010年,我国EVA需求增长速度将维持在7%左右。到2008年,我国EVA的消费结构将发生变化,其中鞋材虽然仍是最大的下游消费,但占总消费量的比例将下降到52%,而薄膜将提高到21%,热熔胶约占10%,玩具占6% ,电线电缆占2%,其他占9%。随着大庆石化公司、北京有机化工厂EVA的扩建,预计到2010年,我 国EVA的生产能力将达到150250 kt。

 


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