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2017-03-03 13:09阿尔塔纳收购索尔维在美国的配方树脂业务
合成材料老化与应用 2017年4期
关键词:碳纤维石墨树脂

阿尔塔纳收购索尔维在美国的配方树脂业务



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阿尔塔纳收购索尔维在美国的配方树脂业务

特种化学品公司德国阿尔塔纳(Altana)公司于2017年1月4日宣布,收购了索尔维的配方树脂业务。该产品主要以Conap品牌销售,产生2015年销售额约2000万美元。该交易预计将于2017年上半年完成,但须遵守包括反垄断审批在内的惯例结束条件。

阿尔塔纳通过收购,在纽约的Olean获得了一个研究和生产设施。阿尔塔纳计划将收购的业务与阿尔塔纳的Elantas PDG子公司进行集成,Elantas PDG子公司位于密苏里州圣路易斯,它是阿尔塔纳的Elantas电气绝缘部门的一部分。

阿尔塔纳表示:通过收购索尔维的配方树脂业务,正在加强阿尔塔纳作为技术领导者的地位,扩大阿尔塔纳在北美的业务。

Conap产品用于电子、电气和特殊粘合剂应用。该业务构成索尔维技术解决方案业务部门的一部分,包括采矿解决方案,磷特种产品和添加剂技术业务线。

材料科学作为清洁能源过渡的关键驱动因素

前美国能源部长朱棣文于2016年12月27日在斯坦福大学自然材料板块撰文有关材料科学的研究,认为材料科学将导致一个可持续的未来进展,这基于清洁能源发电、输电和配电,电气和化学能量的储存,能源效率和更好的能源管理系统。

能源使用预计将攀升至2020年62900万亿BTU和2040年81300万亿BTU。全球二氧化碳排放量从1975年到2015年翻了一倍,并预计如果维持现状到2040年将增加二倍。

在这里,人们给予的材料科学的机会,最近的令人兴奋的结果可能在可供选择的能源研究领域展开。

材料科学是使在科学中扮演的中心角色过渡到可持续能源。在过去几十年的进步一直是惊人的。而意外发现仍然是新材料的一个主要来源,创新的经验试错法已经被更深入地理解深刻补充的基本物理和化学材料,我们有能力在分子水平上和纳米级来衡量和制造材料。

这种持续的科学进步必须得到公共部门的充分支持,因为大部分材料科学研究太长期获得私人部门的投资。除了研究,有两个“死亡谷”,必须越过从科学发现到创新和广泛部署的过渡。

石墨烯强韧化碳纤维复合材料关键技术获突破

中国科学院宁波材料所科研人员2017年1月在石墨烯碳纤维复合材料方面取得了新进展,制备出综合性能优异的石墨烯强韧化碳纤维复合材料。

碳纤维复合材料因轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等一系列特性,在航空航天、汽车、船舶等领域的应用与日俱增。然而,由于碳纤维表面光滑、惰性大、具有化学活性的官能团少,导致碳纤维与基体树脂之间的界面粘结强度低,界面存在较多缺陷,往往成为复合材料的薄弱环节。该所复合材料智能制造与装备团队发现,石墨烯纳米粒子接枝到碳纤维表面可以有效提高碳纤维复合材料的界面性能。

此前为了实现石墨烯改性碳纤维的规模化制备,研究人员采用多种技术手段石墨烯改性上浆剂对碳纤维表面进行改性,以提高碳纤维复合材料的界面性能。他们通过对石墨烯表面改性,制备出在水溶液和上浆剂中均能稳定分散的石墨烯。通过对石墨烯尺寸的分级调控,实现了石墨烯在上浆剂中的稳定分散,制备出可稳定分散于不同上浆剂体系的表面改性石墨烯。通过相反转法和自乳化法成功研发出两种具有良好稳定性的石墨烯改性上浆剂,并且有效提升了碳纤维的复合材料的界面粘结性能。

在此基础上,研究人员采用石墨烯强韧化碳纤维,优化加工成型工艺条件,得到综合性能优异的石墨烯强韧化碳纤维复合材料,复合材料层间剪切强度可达73.5MPa;Ⅰ型层间断裂韧性提高幅度为33.3%。

扬子石化生产高结晶聚丙烯(HCPP)专用料产品

2016年底,扬子石化成功进行了第四次工业化生产,开发高结晶聚丙烯(HCPP)专用料产品。目前,该公司已经工业化生产4次,累计生产HCPP产品3000多吨。产品质量合格,性能接近国外同类产品水平,国内领先,有效满足了国内市场需求。HCPP是一种高性能专用树脂,具有高强度、高耐热、高刚性的特点,性能接近工程塑料,该产品为替代工程塑料创造了条件。由于HCPP结晶温度高于普通聚丙烯(PP)产品,因此制品成型周期可大大缩短,且易于达到了薄壁化、轻量化。产品主要用于厨卫耐热小家电外壳注塑、替代部分低端ABS树脂,以及仪表盘、保险杠等汽车内外饰件、改性配方等领域。10年前,HCPP产品进入中国市场,由于国内企业很少能够生产出相应的同类产品,因此,市场售价较普通聚丙烯产品高约1000元/t;并且,国内市场需求较大,需求量在10万t/年以上。2014年9月,扬子石化开始了HCPP专用料的开发。当年,该公司和国内某化工研究院合作,利用高温催化剂,首次在气相聚合中试装置开发出共聚类HCPP产品。通过国内几个大客户的原材料测试和配方测试,对扬子石化的中试产品性能表示认可,随后进入正常采购环节。根据客户的要求,2年来,扬子石化先后进行了四次工业化生产。在工业化生产过程中,扬子石化针对装置存在的问题,不断优化装置运行,努力完善催化剂性能,产品性能指标快速提升。第四次工业化生产的产品性能指标已经接近某跨国公司品牌,处于国内领先水平,受到了国内客户的欢迎。2017年,扬子石化还将进一步提高产品性能,努力达到甚至超越进口品牌。

IHS化学公司称碳纤维需求将年增长8%

IHS化学公司于2017年1月9日发布报告称,碳纤维的消费量预计将从2015年的超过6万t增长到2020年的约9万t。这种增长将由工业应用来驱动,例如飞机、汽车、压力容器、风力涡轮机和运动用品的制造。根据IHS新的研究,碳纤维市场正在增长,预测到2020年将年增长超过8%。

引入更高产量和更低成本的纤维,再加上生产率的提高降低了碳纤维的制造成本。成本是影响需求的一个主要因素,随着成本下降,可以看到需求会显着增长。

碳纤维是重量轻、高强度的材料,用作特种环氧树脂和高性能工程热塑性塑料制成的高性能复合材料中的增强剂。飞机和汽车公司面临着减轻重量、提高能源效率和减少碳排放的环境和法规压力,有助于推动碳纤维的需求增长。

根据IHS化学的研究,汽车和工业/风能应用占碳纤维需求的60%以上。在2015—2020年期间,这些行业的碳纤维需求将年均增长近9%。研究表明,飞机和航空航天应用的需求在2011—2012年超过了体育用品和娱乐,成为第二大碳纤维市场。

尽管碳纤维的使用强劲增长,但仍存在着限制。在大批量生产的汽车中的使用将需要克服较高的生产成本和加工技术,这两者都可能带来某些挑战。碳纤维供应的质量和一致性也非常重要。

美国和西欧是碳纤维的最大市场,在2015年,它们共占世界消费量的58%以上。这两个地区是航空航天和工业应用中碳纤维最大的消费地区。由于政府计划在风力涡轮机叶片等应用中使用更多的碳纤维和复合材料,预计中国在碳纤维消费方面将会强劲增长,年增长为10%~11%。然而,中国仍然面临着开发国内碳纤维制造能力的挑战。

根据报告,体育用品和娱乐制造到2020年将占碳纤维需求的17%以上。2015年,亚洲在体育用品和娱乐制造中占世界碳纤维消费量的76%,预计该地区到2020年将推动使用消费的80%。

碳纤维生产有一种趋势,是从前体原材料完全与成品构成一体化。西欧的生产商一直在通过建造设施以制造前体聚丙烯腈或向下游扩张复合材料制造装置来实现反向一体化。日本东丽工业公司是最大的碳纤维生产商,在世界范围内拥有从前体至碳纤维到碳纤维增强塑料的垂直生产渠道。该公司于2015年底与波音公司签署了长期协议,为新的波音777X喷气式客机提供Torayca碳纤维预浸料。

几个大型汽车制造商和碳纤维生产商近年来建立了合作伙伴关系,可能导致该产品更主流的使用。福特和DowAksa公司于2015年签署了联合开发协议。同时,宝马公司和德国SGL集团于2009年成立了合资企业(SGL汽车碳纤维公司)。该报告称,该合资公司是宝马公司i系列电动混合动力汽车用碳纤维材料的独家供应商。

(以上信息由钱伯章作者提供)

旭化成将在中国生产改性聚苯醚树脂

日本旭化成巩固了在中国生产高性能树脂的方针,将生产主要用于光伏面板和锂离子电池的树脂。旭化成将与中国化工集团对半出资建厂,应对车载电池等的需求增长。预计业务费用总计为300亿日元左右。通过与中国大企业合作,旭化成将在分散业务风险的同时,开拓中国国内客户。

旭化成和中国化工集团将在今后商定建厂位置和投产时间等。双方计划生产的是名为“改性聚苯醚树脂”的高性能树脂。该树脂在电气特性上拥有很高的绝缘性,耐冲击性和耐热性也非常出色。可用于光伏面板和锂离子电池的布线,以及汽车零部件和多功能一体机。

旭化成在改性聚苯醚树脂领域的市场份额被认为位居全球第2,仅次于大型石油化学企业沙特基础工业公司(SABIC)。旭化成目前在新加坡的年产量约6万t,中国工厂的设计产能为新加坡的70%~80%左右。

除了新加坡外,旭化成原来在千叶县也设有生产基地,但由于全球供货量过度增长,千叶工厂于2011年停产。2014年沙特基础工业公司的欧洲工厂也停止生产,供需出现吃紧,因此旭化成决定新推进合资生产。调查公司富士经济的数据显示,改性聚苯醚树脂的全球市场规模约为千亿日元。预计今后的增长率将保持在2%左右。

旭化成正在强化面向汽车的材料业务。改性聚苯醚树脂可用于车载锂离子电池,随着纯电动汽车(EV)和混合动力车(HV)等的发展,车载电池市场出现扩大。

旭化成将把改性聚苯醚树脂与纤维制品和电子零部件等结合起来,凝聚集团之力提出综合性提案,推进开拓客户。

中国化工集团2015年的销售额约为4.2万亿日元,同年还收购了意大利企业倍耐力。2016年2月,决定斥资约460亿美元收购全球最大农药企业瑞士先正达。中国化工集团在高性能树脂领域拥有基础技术,旭化成判断进行合作能够高效率运营工厂。

俄罗斯研制特种纳米材料

俄罗斯国家研究型工艺技术大学NUST MISIS(莫斯科国立科技大学)的科学家利用“溶液燃烧”中的自蔓延高温合成法(SHS),研制出有特殊性能的纳米材料。这些材料可广泛应用于燃料、太阳能电池、新一代电容和蓄能装置及新型催化剂中。

亚历山大·穆卡思扬教授研究团队将硝酸镍和甘氨酸混合物放到高孔隙环境中让其反应,获得了不会衰减也不会受到污染的催化剂。新催化剂比一般催化剂可多用数十次,这一方法现已取得专利权。这种催化剂用于汽车中可减少有害物质的排放。

近10年来,纳米技术蓬勃发展,纳米材料因性能独特,有望在电子、医药、建筑、军事、农业等领域“大显身手”,但要想研制出特定纳米尺寸(比如磁性要求小于10纳米)的材料,需要专门的复杂设备且能耗很高。

有鉴于此,科学家们正在积极研究合成纳米材料的新方法——在溶液中或“溶液燃烧”中的自蔓延高温合成法,也就是含有氧化剂(硝酸盐)和还原剂(溶解于水的有机胺、酸和氨基酸)的成分相互作用维持放热反应(燃烧)。在溶液中,化学反应强烈地扩展直至消失,形成最终的纳米产品。

材料的燃烧与合成过程一直是科学家们关注的对象。1967年,苏联科学家亚历山大·梅尔扎诺夫领导的团队发现了无需氧气和氧化物的燃烧过程——自蔓延高温合成法。上世纪90年代,印度喀希纳什·帕蒂尔教授领导的团队发现了这一方法的“变种”——溶液中的自蔓延高温合成法,他们用硝酸盐做基础,并在其中添加了有机可燃物甘氨酸、蔗糖、柠檬酸或尿素,得到了纳米材料。

兰州石化环保丁苯胶进入国际市场

通过多次小试、中试、工业化实验、技术改进和生产工艺改良,兰州石化公司成功解决了制约丁苯软橡胶的环保难题,生产出SBR-1502E等多个牌号的环保型丁苯软胶,并陆续通过多个国际知名汽车轮胎企业供应商的资格审核,顺利进入国际丁苯软橡胶市场。

兰州石化丁苯橡胶装置年产量约为80万t,是国内环保丁苯橡胶产量较大的装置。面对丁苯橡胶产品供大于求以及国际、国内市场对汽车轮胎性能和环保标准要求不断提高的实际,这个公司坚持走产品高端化、系列化、品牌化和定制化道路,瞄准“新优特高”目标,加大新产品开发力度,尽可能减少产品的同质化,增强产品的竞争力。在前期大量市场调研、了解客户需求的基础上,这个公司进行了一系列小试、中试,摸索出系列化生产环保丁苯橡胶配方,并在反复试验之后,实现了工业化生产。

生产中,兰州石化从生产源头抓起,针对高端定制化产品质量要求非常稳定、指标波动窄这一特点,注重生产的每一个中间环节,抓实现场验胶工作和产品出库前质量抽查,确保出库产品满足用户质量要求,为环保型丁苯橡胶产品进入国际市场奠定基础。

(以上信息由郑宁来作者提供)

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