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我国有机过氧化物的工业应用及行业发展状况

发布时间:2021-11-22作者:admin

      有机过氧化物是过氧化氢中的一个或两个氢原子被有机基团取代之后的衍生物,其通式为R10-0-R2.由于分子中具有-O-O一键,宁夏有机过氧化物可在较低温度下发生热裂解而产生自由基,通常作为自由基聚合反应中自由基的给予体而广泛地用作单体聚合引发剂、聚合物交联剂以及降解剂等。

  有机过氧化物按分子结构的不同一般可分为七大类:烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化酯、过氧化缩酮、过氧化二碳酸酯及其他。按自加速分解温度(SADT),又可分为常温与低温两大类,一般SADT高于50℃为常温有机过氧化物,低于50℃则称为低温有机过氧化物。相比常温有机过氧化物,低温有机过氧化物在储存、运输、处置等方面安全风险较高,所需条件十分苛刻,如必须采用高可靠性冷库、冷柜储运等。

  我国有机过氧化物的工业应用

  目前国内有机过氧化物生产企业主要以常温有机过氧化物产品为主,常温有机过氧化物广泛的应用在高分子聚合中,主要应用领域有聚苯乙烯、交联聚乙烯、ABS、丙烯酸树脂、丁苯橡胶、不饱和聚酯、乙丙橡胶、热硫化硅橡胶以及丙纶制造等工业。由于常温有机过氧化物行业是个有活力的行业,不断有新产品的产生,如叔戊基系列产品对叔丁基系列产品的升级改进、过氧化月桂酰对过氧化二苯甲酰的升级改进以及2, 5一二甲基-2, 5-(二叔丁基过氧基)-3一己炔对2, 5一二甲基-2, 5一双(叔丁基过氧基)己烷的补充应用等,但上述新产品目前应用还处在初级阶段,用量很少,随着下游高分子材料行业的不断发展,其前景广阔。现就按照目前高分子工业生产中的主流配方,对其主要下游领域的应用进行介绍:

  聚苯乙烯行业:聚苯乙烯是由苯乙烯单体经聚合而成的聚合物,它包括发泡聚苯乙烯(EPS)、普通聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯及间规聚苯乙烯等。其中在聚苯乙烯产品中发泡聚苯乙烯(EPS)市场占比较高,世界EPS产量约占到PS,总产量的30%左右,我国EPS产量约占到国内PS,总产量的一半。近年来,世界聚苯乙烯、EPS产量情况如下表所示:(单位:万吨)

  在聚苯乙烯中主要应用品种有过氧化二苯甲酰(BPO)、1, 1-双(叔丁基过氧基)-3, 3, 5三甲基环己烷(TMCH)、1, 1一双(叔丁基过氧基)环己烷(CH)以及过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)等。其中EPS主要应用于BPO和TBPB两种,前者添加比例一般为0. 5%~4%,约占80%,后者添加比例一般为0. 2%~0.5%,约占20%.在除发泡聚苯乙烯(EPS)之外的其他聚苯乙烯的工业应用中,BPO和TBPB添加比例一般为0. 1%~0. 3%,二者各约占聚苯乙烯工业中有机过氧化物需求量的5%;TMCH和CH添加比例一般为0. 2%~0. 6%,前者约占需求量的30%,后者约占50%.

  聚丙烯纤维行业:聚丙烯纤维(即丙纶)是合成纤维的一种,广泛用于工业用布、过滤材料、覆盖材料、卫生材料等。世界聚丙烯纤维产量2008年约为446万吨,2009年为463万吨,2010年为480万吨,2011年为498万吨。用于聚丙烯纤维工业中的有机过氧化物主要为二烷基过氧化物,其添加比例一般为0. 05%~0. 2%,其中2, 5-二甲基-2, 5-双(叔丁基过氧基)己烷(101)占70%,过氧化二叔丁基(DTBP)占20%.此外,除了101和DTBP,还主要用于双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIBP),其添加比例一般为0. 04%~0. 08%,约占总用量的10%.

  ABS树脂行业:ABS树脂即丙烯腈一苯乙烯一丁二烯共聚物,是由苯乙烯与丙烯腈和丁二烯单体共聚而成的热塑性聚合物,广泛用于汽车工业、电子、电器、纺织等领域。世界ABS产量2008年约为679万吨,2009年为614万吨,2010年为744万吨,2011年为779万吨。在ABS聚合中应用较多的有机过氧化物品种为异丙苯过氧化氢(CHP),约占总用量的70%,添加比例为0. 2%~0. 6%.其他主要应用品种为CH和叔丁基过氧化氢(TBHP),二者各约占20%和5%,添加比例一般也为0. 2%~0. 6%.

  丙烯酸树脂行业:丙烯酸是一种重要的化工原料,其通过自聚或和其他单体共聚得到聚丙烯酸类高分子化合物,而广泛应用于涂料、塑料、纺织、皮革、造纸等众多部门。近年来世界及我国丙烯酸及酯产量情况,如下表所示:(单位:万吨)

  在丙烯酸树脂工业中主要用到的有机过氧化物为BPO和TBPB,二者约占总用量的55%和15%,添加比例一般为1%~4. 5%.其他应用品种还主要包括CH、101、DTBP以及TBHP等,各约占总量的10%、5%、5%、5%.其中,前三者添加比例一般为1%~4. 5%,TBHP添加比例一般为0. 5%~3%.

  丁苯橡胶行业:丁苯橡胶是*大的通用合成橡胶品种,广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆等领域。世界丁苯橡胶产量2009年约为384. 1万吨,2010年为391. 6万吨,2011年约为401. 8万吨。我国丁苯橡胶产量2010年产量92. 5万吨,2011年100. 9万吨。在丁苯橡胶工业中主要用到的有机过氧化物为TBHP、DCP以及BIBP.其中,TBHP约占总用量的50%,添加比例一般为0. 1%~0. 3%;DCP和BIBP总约占40%,二者添加比例一般为1%~3%.

  不饱和聚酯树脂行业:不饱和聚酯树脂一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物,其广泛应用于建筑、防腐、汽车、电子电器等领域。近年来,世界不饱和聚酯树脂需求旺盛,2008年产量为373万吨,2009年为386万吨,2010年为402万吨,2011年为418万吨。宁夏有机过氧化物在不饱和聚酯树脂中主要用到的品种有过氧化甲乙酮、BPO以及过氧化环己酮等,其中过氧化甲乙酮约占总用量的55%,BPO约占25%,过氧化环己酮约占5%~2%.