小石头想问问
你家里的冰箱是多少钱买的?
不知道大家有没有发现
许多家电都比以前便宜了?
举个例子:冰箱
很多人的印象里
买一个冰箱至少需要几千元
但是你打开某宝、某东看看
你会惊奇的发现
最低竟然几百元就能买到一个冰箱
到底发生了什么?
其实
这和技术进步密不可分
生产成本越来越低
产品的价格也越来越低
如今
家家户户都喜欢买大冰箱或者大冷柜
冰箱内胆的容积越大
对内胆材料的强度也要求越高
目前
冰箱内胆大粒径材料主要有两种:
ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)
和 HIPS (高抗冲聚苯乙烯)
从成本上来说
HIPS更具有价格优势
市场前景广阔
HIPS 中有一位重要的“成员”:
低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)
如果在生产冰箱内胆用的HIPS材料中
加入低顺式聚丁二烯橡胶
就可以对其进行改性
从而提升产品韧性和耐溶剂性能
使其在低温条件下不易开裂
满足冰箱内胆材料工作环境的使用需求
但是以前由于国内缺少
大粒径HIPS改性用聚丁二烯橡胶的
工业化生产技术
因此该产品一直被国外垄断
用于制作冰箱内胆的HIPS产品生产成本偏高
而如今
中国石化北京化工研究院开发出了
具有自主知识产权的
大粒径HIPS改性用聚丁二烯橡胶工业生产技术
并在中国石化高桥石化
实现一次生产成功
保证高性能的同时实现了低成本
增强了我国高端橡胶产品的
自主可控能力
今天,小石头为您揭开
用于冰箱内胆的HIPS产品
的神秘面纱↓
什么是HIPS树脂?
HIPS是聚苯乙烯在橡胶分子链上接枝改性得到的树脂材料。
其具有抗冲强度高、力学性能好、尺寸稳定性好、易加工(废品率低)、易成型(成型收缩率小)等优点,可代替ABS树脂,广泛应用于家电、汽车和玩具等领域。
聚苯乙烯树脂“变身”HIPS树脂
普通的聚苯乙烯树脂,是无毒、无臭、无色的透明固体,具有不易变形、耐化学腐蚀性好等特点,还具有极高的透明度,透光率逾90%;且价格低廉,可广泛应用于包装材料、建筑材料、电器、家具和玩具等领域。但它是一种具有类似玻璃状的脆性材料,受外力冲击时易碎,且在低温环境下易开裂。
低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)是指顺式1,4-结构含量为30%~40%的聚丁二烯橡胶,按照用途可分为树脂级和橡胶级。其中,树脂级LCBR主要用于高档树脂改性,具有色泽好、弹性好、耐磨性强等优点,在低温下也能保持良好的力学性能。
将LCBR“掺”进聚苯乙烯树脂后制成的HIPS树脂,既能保留聚苯乙烯树脂的原有特性,也可以很好地弥补聚苯乙烯树脂易碎、低温易开裂等不足,显著提升制品的韧性和低温耐开裂性能。
低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR),如何使聚苯乙烯树脂实现质的飞跃?
在HIPS树脂中,聚苯乙烯为连续相,橡胶相为分散相,在分散相中又包含着大量的聚苯乙烯,它们将橡胶相分割成许多小区,俗称“海岛结构”,犹如以低顺式聚丁二烯橡胶为“骨骼”搭建出立体网状结构,无数的聚苯乙烯微粒填充在低顺式聚丁二烯橡胶搭建的网格周围,使改性后的材料兼具两种材料优点。
当HIPS材料受到外力冲击时,橡胶相可以吸收大量能量,从而提高HIPS材料的抗冲击性。而低顺式聚丁二烯橡胶的网状结构,能够很好地将聚苯乙烯微粒“包裹”起来,从而改善聚苯乙烯树脂的低温开裂性能,使改性后的HIPS材料韧性大大提高。
冰箱内胆大粒径HIPS,对低顺式聚丁二烯橡胶的性能有哪些需求?
冰箱内胆大粒径HIPS用低顺式聚丁二烯橡胶需要具有高黏度、低色度、低凝胶含量等特点,这样才能使制品满足消费者对冰箱内胆外观、抗冲击性、耐低温开裂性等的需求。
研发历程
● 20世纪90年代,北化院燕山分院(原燕山石化研究院)开始从事LCBR生产技术开发工作,主要开发橡胶级和塑料级两类产品。前者主要用于汽车轮胎胎面用胶;后者主要用于塑料改性,如HIPS/ABS树脂改性等。
● 1995年10月,塑料改性用通用型LCBR生产技术首次在燕山石化工业试生产,打通全流程。
● 1998年底,在燕山石化进行第二次工业试生产,进一步提高聚合及后处理工艺的稳定性。
● 2009年7月,在燕山石化进行了LCBR3503批量生产,并成功在高桥石化连续本体ABS装置上试应用。
● 2013~2014年,北化院科研人员对后处理工艺进行创新,并在燕山石化的支持下再次进行LCBR工业排产,在降低产品凝胶含量上取得了关键性突破。
● 2015~2019年,北化院项目团队获得多个关键技术突破,确保产品各项指标达到国际先进水平,持续为市场投放了批量高品质LCBR 1302和LCBR 1303产品,在高桥石化、广州石化、英力士苯领、赛宝龙和星辉等多家企业ABS、HIPS/ABS装置上使用。
● 2020年,“高品质增韧用低顺橡胶关键技术开发及应用”项目获得中国石化科学技术发明奖一等奖。
● 2022年,北化院项目团队根据市场需求,开发出适用于ABS/HIPS改性用新牌号LCBR 1505G生产技术,在燕山石化实现首次工业生产,并在高桥石化和赛宝龙相关装置实现规模化应用。
● 2023年2月,适用于冰箱内胆耐油性HIPS改性用低顺橡胶A65AE新牌号产品在上海高桥石化试生产成功,产品全部达到优级品标准。
企业实践
中国石化北化院:丰富我国高端牌号橡胶生产技术
北化院科研人员进行产品开发实验
为增强我国高端橡胶产品的自主可控能力,带动我国合成橡胶技术向精细化、高端化发展,北化院科研人员在聚丁二烯橡胶分子结构与冰箱内胆HIPS性能构效关系、凝胶形成机理及抑制方法、橡胶致色机理及抑制方法等方面进行研究,取得了突破性进展。
他们集成开发出具有自主知识产权的大粒径HIPS改性用聚丁二烯橡胶工业生产技术,并在高桥石化实现一次生产成功,产品综合性能达到世界先进水平,且全部为优级品。
该技术具有凝胶含量低、色泽浅、APHA色度低等特点,进一步丰富了我国高端牌号聚丁二烯橡胶生产技术。该技术的成功应用,能够帮助聚丁二烯橡胶下游企业降本增效,也增强了我国高端橡胶产品的自主可控能力,推动了中国石化合成橡胶业务向精细化、高端化方向发展。
高桥石化:成功生产低顺橡胶新牌号产品
2023年,高桥石化成功生产出低顺橡胶A65AE新牌号产品。该产品具有凝胶含量低、回弹性好、动态性能和低温曲挠性能优异等特点,其综合性能与国际同类产品相当,具有良好市场应用前景。
高桥石化技术团队针对国内冰箱内胆料耐油性HIPS改性橡胶空缺的现状,结合市场调研,与北化院燕山分院开展专项合作,成功开发高性能的低顺橡胶新产品A65AE牌号。
为推进新牌号产品工业性试生产顺利开展,高桥石化技术团队与北化院技术人员进行多次技术讨论,最终确定在高桥石化化工部丁苯橡胶装置成熟牌号的基础上,通过调整关键配方等手段试生产低顺橡胶新产品。
试生产前,高桥石化攻关小组编制详细的试生产方案,对试生产过程中可能出现的聚合失活、聚合釜搅拌电流高、膨胀机温度高、膨胀机不吃料导致橡胶塑化等风险进行充分研判,并制定了防范措施,对试生产关键点和操作难点进行有针对性的推演,确保试生产有序推进。
A65AE牌号产品的工业性试生产难点,一是聚合釜电流,主要通过催化剂和进料温度微调,在电流逐步上升的过程中摸索经验;二是膨胀机运行,通过调整膨胀机转速控制进料平稳过渡至最佳操作工况。试生产期间,高桥石化成功产出54.6吨符合优等品指标的A65AE牌号低顺橡胶新产品。目前,高桥石化已成为国内A65AE牌号低顺橡胶新产品最大生产商。
化销华北:助力低顺橡胶新牌号产品打开市场
高桥石化低顺橡胶新产品A65AE牌号自立项以来,化销华北组建新产品推广小组进行充分市场调研,走访相关客户7家,最终选定以冰箱内胆用大粒径HIPS板材料作为应用场景切入点,拓展新产品推广小组功能,紧跟新产品专用料研发进程,积极制定产品推广方案,切实推进产品应用和技术服务。
化销华北充分发挥产销研用一体化机制优势,通过项目制管理,建立“周动态+月汇报+季度跟踪”工作机制,实行“进度+效益”双线考核,切实提升管理效能。实施差异化营销,精准定位目标客户群体,选取研发能力强、中高端市场的下游行业标杆客户作为试用目标。该公司还组织产销研联合走访,开展一对一技术交流,精心制定“一户一案”服务方案,跟踪下游客户产品试用情况,切实提升服务质量,助力A65AE牌号新产品快速打开市场。
合理布局LCBR产能满足市场需求
北化院专家、燕山分院合成橡胶研究室
副主任 李建成
采用低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)改性的ABS/HIPS材料是一种重要的工程塑料,具有优良的加工和力学性能,轻便、结实、耐用。它与我们的日常生活息息相关,广泛应用于汽车、家电、玩具、包装、建筑等领域,是国民经济健康发展的重要一环。
LCBR采用阴离子聚合技术制备,凝胶含量低、色泽浅,不含过渡金属,乙烯基含量适中,接枝和交联活性高,分子链中顺反1,4-结构呈无规则分布,低温无结晶,是连续本体ABS/HIPS树脂最理想的改性橡胶。北化院攻克LCBR分子结构与ABS/HIPS树脂性能构效关系、凝胶形成机理及抑制方法、橡胶致色机理及控制方法等多项技术难题,开发出具有自主知识产权的高品质LCBR成套工业生产技术。
国内现有HIPS装置产能约300万吨/年,未来5年新建和扩建产能超过100万吨/年,保守估计装置对LCBR的需求将超过22万吨/年。国内现有连续本体ABS装置产能56万吨/年,未来5年新建和扩建产能约120万吨/年,保守估计装置对LCBR需求将超过18万吨/年。预计到“十四五”末,国内连续本体HIPS/ABS装置对LCBR的需求约为40万吨/年,供给缺口约13万吨/年。
目前,中国石化现有LCBR产能为13万吨/年,其中高桥石化和燕山石化产能分别为10万吨/年和3万吨/年,还不能完全满足市场的需求。考虑到国内市场的强劲需求,以及LCBR生产技术壁垒高,建议后续充分利用中国石化已有阴离子聚合生产装置,在用户市场集中的华东和华南区域增加产能布局,从而满足国内市场对LCBR的需求。
end
来源丨中国石化报市场导刊、高桥石化、北化院
编辑丨潘亚男 祁彦平 姜少华 徐峥辉 马志康 张思 秦阿琪
审核丨高宁 刘江波
原标题:《降价!以后可能更便宜!》