高吸水性树脂有哪些种类?

高吸水性树脂的生产现状及市场前景

Hc360慧聪网塑料行业频道2004-05-27 18:36:49

介绍了国内外高吸水性树脂的研究、生产和消费情况,并对我国高吸水性树脂的未来发展提出了建议。

关键词:高吸水树脂;生产;市场;消费;建议

中国图书馆分类号:文献识别码:A篇号:1009-4725(2003)12-00。

高吸水性聚合物的生产现状及市场前景

顺3、荣1、于洋3、袁2、洪1、丰1

(1.科学技术研究所,四平136000,中国;2.下三台水库,四平136000;3.丹青制药厂,四平136000,中国)

文摘:介绍了国内外高吸水性树脂的研究、生产和消费情况。最后对SAP未来的发展提出了建议。

关键词:高吸水性聚合物;生产;市场;消费;建议

1概述

高吸水性聚合物,SAP)是一种高分子聚合物[1],含有羧基、羟基等强亲水基因,具有一定程度的交联网络结构。它是一种特殊的功能材料。它不溶于水和有机溶剂,具有独特的性质。通过水合作用,能迅速吸收自身重量几十倍甚至上千倍的水分,以及几十到100倍的生理盐水、血液和尿液,具有较强的保水能力。SAP作为一种很有前途的新型功能高分子材料,完全不同于海绵、纸、棉等传统吸水材料。其应用涉及多个行业,除卫生用品外,还广泛应用于农业、林业、园艺、水土保持、医疗保健、化妆品、建材、电缆和电子行业[2]。

目前,虽然发达国家对SAP卫浴产品的需求日趋饱和,但发展中国家的需求却与日俱增,各公司纷纷扩大生产,加大研发力度。由于SAP的用途极其广泛,受到各国的高度重视,因此进一步发展SAP仍具有重要意义。

2.SAP的生产方法

2.1.SAP的分类

SAP按原料一般分为淀粉、纤维素和合成树脂。交联丙烯酸酯聚合物是合成树脂基吸水材料的一个重要方面,被认为是最有前途的吸水树脂。目前医疗保健品中使用的SAP大部分是丙烯酸类高吸水性树脂。与其他类型的高吸水性树脂相比,该类聚合物具有生产成本低、工艺简单、产品质量稳定、长期存放不变质等特点,因此成为SAP产品的主流。

2.2聚丙烯酸酯SAP的生产方法

聚丙烯酸酯SAP的生产方法主要有水溶液聚合法和反相悬浮聚合法[3-7]。

2.2.1水溶液聚合法

水溶液聚合是以水为溶剂,在交联剂存在下,用碱部分中和的丙烯酸进行交联聚合,干燥粉碎,制备SAP的方法。

该方法以水为溶剂,生产过程中不产生污染,对设备要求低,投资省,操作简单,生产效率高。缺点是反应速度快,温度控制困难,后处理需要增加干燥、粉碎、筛分工序,所以产品性能差。主要表现:吸水率低(蒸馏水和生理盐水)、吸水速度慢、产品强度低、易吸潮、产品粒度不均匀等。很难达到卫生用品的要求。采用这种方法的厂家有日本Catalyst、住友精工、三洋化学公司等。国内SAP生产也基本采用这种方法。

2.2.2反悬浮聚合法

反相悬浮聚合是将碱中和的水性单体丙烯酸钠在悬浮分散剂和搅拌的作用下分散成水液滴,引发剂和交联剂溶解在水液滴中的聚合方法。

该方法解决了水溶液聚合中传热和搅拌困难的问题,反应条件温和,可直接得到珠状产品。产生的SAP的粒度可以根据应用和吸水要求进行调整。并且具有吸水率高、吸水速度快、产品强度高、不易吸潮等优点。符合医疗保健品的质量要求,但该方法生产的吸水树脂的特性是其他方法无法比拟的,是合成SAP的独特方法。这种方法的缺点是对主要设备的材料要求高、设备投资大和使用有机溶剂。需要溶剂回收装置,容易产生污染。只能进行间歇生产,设备利用率低,生产效率低。日本的住友炼油厂和催化剂等公司都是用这种方法生产的。目前,国内还没有采用该方法进行工业化生产的报道。

3 SAP生产概述

1978年,日本实现了SAP的工业化生产。随后,美国Chemdal公司、日本Sumitomo Specialty Chemicals公司、Catalyst Chemical公司、德国Stockhause公司、日本三洋化学公司、Dowchemica公司等数十家公司,相继投产,1980年世界产能为5 kt。1990年产能提升至210 kt,1998年为850 kt。到2000年,世界SAP生产能力迅速增加到约1200 kt。目前主要生产地区包括美国、日本和西欧。随着亚洲市场的扩大,一些公司也在亚洲设厂投产,东南亚将成为第四大产区。

我国从80年代初开始研究SAP,先后有40多家单位从事SAP研究,有几十份专利报告。目前我国SAP的产能约为30 kt/a,生产企业近30家,但规模都不大,只有7家企业产能超过1 kt。其中,陕西华光实业有限公司、青海新高分子材料有限公司和江苏郭达高分子材料有限公司的年产量为5 kt。3 kt/a:保定汉克科技发展有限公司、唐山博雅科技发展有限公司、无锡佳宝卫生材料厂;1 kt/a:上海高桥浦江塑料厂,开工率低。2001年产量约为15 kt。据悉,日本山大基聚合物公司考虑到中国SAP需求的快速增长,计划在江苏南通新建一座生产能力为1.30 kt/a的生产基地,预计2005年建成投产。日本催化剂株式会社将于年底开工建设,总投资四千三百万美元,计划于二00四年底竣工。投产后,可实现年产sap的生产能力。产品主要用于纸尿裤。

4 SAP消费情况

SAP是一种功能性吸水材料。由于其广泛的应用,近十年来SAP的消费量增长迅速。美国、西欧和日本是SAP的主要消费者。1999年世界高吸水性树脂的原始消费量估计为80 kt,主要消费国是美国,占世界消费量的35%,其次是欧洲,占280 kt。南美、中东和东南亚占消费的30%。预计到2003年全球需求量将超过1000 kt。高吸水性树脂主要用于卫生材料,如卫生巾、婴儿尿布、尿布和病人床垫等。卫生材料消费占总量的80%左右,农林水利和养殖业占8%,建筑助剂占4%,油田和矿产占4%。

20世纪90年代,随着卫浴产品的快速发展,中国SAP消费市场已经形成。但国产产品在价格和质量上无法与进口产品竞争,与国外产品相比还有很大差距。在中国,SAP的消费主要基于卫生用品的应用。预计到2003年,国内对SAP的需求量将达到30 kt,其中个人卫生用品的消费量约为26 kt,农林等方面的消费量约为4 kt。到2010年,国内对SAP的需求将达到100 kt。目前国内卫浴产品使用的SAP大部分是进口产品。目前进口价格1.5 ~ 1.8万元/t,国内SAP生产成本1.2 ~ 1.5万元/t,售价1.8 ~ 2.2万元/t..

5发展建议

高吸水性树脂是一种多品种、多功能的材料,具有优异的吸水性和保水性,已被广泛应用于多个领域。但目前我国高吸水树脂的应用仅限于个人卫生用品,应大力开展其在农业、医疗用品、日化、建筑等方面的应用研究。目前国内有几十家科研生产单位,尚未形成生产规模。由于产品性能和成本较高,国内大部分高吸水性树脂仍需进口。因此,我国有关部门应积极配合,加大投入,加快科技进步,改进现有技术,尽快实现反相悬浮聚合的工业化生产,缩短与国外先进技术的差距,推进高吸水性树脂的产业化进程。

虽然国内市场对高吸水性树脂的市场需求增长迅速,但在世界范围内,随着一批新装置的投产,高吸水性树脂的市场需求将逐渐趋于饱和,中国加入WTO将给中国企业带来巨大冲击。所以国内高吸水树脂行业要克服小器件遍地开花的现象。中国入世后,外国大公司将不再盲目兼并或重建工厂,而是以自己的资金或技术在中国寻找合作伙伴。因此,我国企业应转变观念,放下包袱,抓住机遇,积极与国外企业合作,充分利用其资金或技术优势,尽快提升产品竞争力,以满足我国人民日益增长的需求。

联系电话:0434-3271139。

参考资料:

王记伟,林润雄。高吸水性树脂的合成及应用[J].聚合物通报,2000,(2): 85-92。

王勇,张玉莹。高吸水性树脂的研究进展[J].中国塑料,2001,(10): 14-16。

、周、。溶液法合成高吸水性树脂条件的优化[J].精细石化,1999,(5): 34-36。

邹新喜。超强吸水[M]。北京:化学工业出版社,1991。

[5]日本开放特许经营[P],83-1275438+04。

华、平、谭春红。反相悬浮法合成高吸水性树脂[J].功能聚合物杂志,1996,(4): 589-596。

,朱,陆,等.反相悬浮聚合法制备丙烯酸钠的吸水性研究[J].高分子材料科学与工程,1995,(6): 25-29。