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萬物皆可粘的EAA國內暫無企業布局,材料前景無限
文章來源:賢集網     更新時間:2022-04-26 14:24:35
什么是EAA



乙烯–丙烯酸類共聚物是一類具有熱塑性和高粘接特性的聚合物,是乙烯與丙烯酸單體,以及后者的酯類共聚而成的一系列聚合物的總稱。



主要品種包括乙烯–丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯–丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯–丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯–丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯–甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)、離子型樹脂(由乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸共聚后再與多價金屬等進行交聯)這六類。



EAA的特點



EAA不僅具有極佳的熱封性、抗撕裂性、粘接性、透明性、韌性,能隔絕空氣和水汽,此外,還擁有良好的低溫性能、柔軟性,優良的耐彎曲開裂及耐環境應力開裂性和更高的熱穩定性等。



當MI(熔融指數)相同時,隨著AA(丙烯酸)含量的增加,EAA的透明性、韌性、黏結性和耐環境應力開裂性會增加;相反,其剛性、蒸汽透射率、耐化學性會更好。



當AA含量相同時,隨著MI的增加,EAA的黏結性、加工性能會更好;相反,其韌性、耐環境應力開裂性會增加。



EAA的制備



EAA的反應方程式



目前,工業上普遍采用自由基聚合法由乙烯和冰晶級丙烯酸制取EAA,這種方法可以把丙烯酸單體引入聚烯烴鏈中,但需要在高溫超高壓的反應條件下進行,反應條件苛刻,設備費用昂貴。



在反應器型式的選擇上可采用高壓攪拌釜式或超高壓管道式反應器,但由于在連續管式反應器中,反應混合物沿管長變化,通常得到的是非均一的混合物,造成生產產品質量欠佳,因此在實際生產上,??松梨?、杜邦、英力士等企業使用的是釜式法工藝進行生產。



此外,配位-插入聚合是目前研究較多的一種共聚方法,在配位催化劑(如以二亞胺為配體的Ni或Pd陽離子型催化劑和以膦磺酸為配體的催化劑)的參與下,乙烯與丙烯酸的反應活化能降低,可以有效降低聚合反應所需的溫度、壓力,還可以通過改變配位催化劑的結構調控聚合物的結構。



當前,雖有眾多學者對催化劑進行了研究,但在催化劑作用下獲得的EAA共聚物分子量還不夠大,極性單體摻入率有限,達不到現有產品所需的含量要求,尚不足以支持工業化生產。



EAA的用途



EAA由乙烯和丙烯酸在高溫高壓條件下聚合而成,具有極佳的熱封性、抗撕裂性、隔絕空氣和水汽等特性,因此可用于食品、藥品等軟包裝領域應用。同時,EAA對金屬、玻璃等有卓越的粘合能力,并有良好的涂覆性能,因此也應用于電線電纜、鋼鐵涂料領域。



從消費端來看,EAA主要用作包裝材料、電纜屏蔽材料等,還可廣泛應用于工程塑料改性等領域。且國內關于EAA的應用研究不斷深入,下游各應用領域對EAA的認可度不斷提升,EAA應用前景良好,市場潛力較大。根據新思界產業研究中心發布的《2021年全球及中國乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)產業深度研究報告》,2017-2020年,中國EAA需求量逐年增長,市場規模也不斷擴張。2020年,中國EAA需求量為2.66萬噸,同比增長5.8%;EAA市場規模為5.61億元,同比增長10.0%。



國內市場



從供給端來看,EAA生產制備具有較高的技術壁壘,全球EAA生產企業數量較少,產品價格較高。同時,當前主流的EAA生產工藝都需要高壓甚至超高壓,國內在技術和設備方面尚無法實現,因此中國EAA需求均依靠進口滿足,國內并無EAA商業化生產,目前已進駐中國市場的EAA企業主要包括SK、杜邦、??松梨诘?,這些國際品牌基本上壟斷了國內EAA市場。



據統計,目前全球EAA產能約30萬噸/年,被幾大生產商所壟斷,集中度很高。其中Dupont(7.2萬噸/年,24%)、Ineos(5.7萬噸/年,19%)、Mitsui(5.6萬噸/年,19%)、SK(5.5萬噸/年,18%)、Exxon(2.8萬噸/年,9%),前五家市占比達到90%。歐洲和北美地區是EAA主要的生產和消費地,市場占比分別達到39%和33%。亞太市場占比約為23%,但是亞太只有日本Polychem公司有一個工廠,使用杜邦的技術,由杜邦和三菱建造。假設全球EAA需求量約為25萬噸/年,EAA平均價格2萬元/噸,估算全球EAA市場規模約為50億元。我國目前沒有生產EAA的企業,產品全部依賴進口,進口量約為2-3萬噸/年,其中涂覆級產品市場需求量約1.5萬噸/年。



發展前景



EAA廣泛用于擠出涂敷以及流延薄膜和吹塑薄膜的復合,生產的多層復合結構材料可以用于軟包裝以及電線電纜的屏蔽層等領域,尤其是在食品、藥品軟包裝領域,EAA的應用前景十分廣闊,具備較高的投資價值。但是由于行業起步晚,技術壁壘較高,本土企業實現量產的可能性較小。未來若有實現規?;慨a的企業,其面臨的最大競爭對手仍將是SK、杜邦、??松梨?、三井化學等。我國相關企業和研究機構應加大EAA生產工藝的研發力度,加強政策引導和資金投入,只有實現EAA的產業化,才能填補國內技術空白,增強我國EAA行業的競爭力。

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來源:賢集網
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