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有机磷系阻燃剂及塑料阻燃剂合成的发展

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2014-4-13 18:45:43
 

  主要观点
  1.有机磷系阻燃剂发展前景较好。有机磷系阻燃剂综合性能较好,在部分领域能实现对有机卤系阻燃剂的替代,近几年在聚碳酸酯领域有机磷系阻燃剂已经实现了对有机卤系的替代,未来有望实现替代的领域包括环氧树脂、聚苯乙烯、聚丙烯等,届时市场容量将大幅增长。

  2. 募投项目下半年达产,产销量有望进一步提升,新项目储备较多。公司募投项目已经投产,预计下半年将达产,公司计划今年产销量达到7-8万吨, 明年将达到9万吨,目前订单较为饱满。公司今年加大了在美国的销售力度, 1季度美国销量同比增长了80%左右。欧盟TCPP 反倾销方面,去年8月公司已经胜诉,反倾销目前已经撤诉,也对公司的销量形成一定程度利好。公司目前在研的新产品以及新生产工艺较多,比如2011年年报披露的公司已研究开发完成TCPP、TDCP 产品系列生产新工艺,该工艺可以有效降低产品的单位生产成本。另外公司还储备有多个盈利能力较好的新产品,个别产品已经送到客户试用,还有的实验室小试已经成功,未来有望实现规模化。

  3. 近期原料价格下跌,成本压力大为减轻。今年以来,作为公司主要原材料的环氧丙烷、双酚A 和苯酚价格均出现大幅下跌,黄磷价格近期也出现回调走势,预计今年石油价格大幅上涨的可能性不大,公司成本压力随之大为减轻。

  4. 长期将受益于国内建筑节能保温规划。目前公安部和住建部还在安全性和节能性如何选择上存在一定争议,业界普遍预计具体可能性较大的实施方案是50米以上建筑外墙达到A 级阻燃,50米以下部分B1级阻燃。如果上述方案实行,那公司以TCPP 为代表的有机磷系阻燃剂市场需求量将得到爆发式增长。公司作为国内龙头企业,必将长期从中受益。

  5.盈利预测和投资评级。预计公司2012-2013年EPS 分别为0.56元和0.63元,对应最新收盘价的PE 分别为28倍和24倍,考虑到公司新项目储备较多未来业绩有超预期的可能性,维持对公司“推荐”的投资评级。

  风险提示
  原材料价格大幅波动;新产品研发存在较大不确定性。
  塑料及其制品多具有可燃性,为了减少火灾的发生,常向塑料中加入一些阻燃剂以提高其抗燃性。与其它助剂相比,阻燃剂的开发和应用起步稍晚,但其发展却相当快,有些国家阻燃剂的生产量已仅次于增塑剂了。因此,研究阻燃剂与阻燃技术已成为十分重要的课题[1,2]。

  随着现代高新科学技术的应用,老牌的阻燃剂已经远远不能满足市场对其性能的需求了,比如含卤阻燃剂在材料燃烧时放出大量的卤化氢气体,进而吸水形成具有强腐蚀性的氢卤酸而造成二次公害[2]。现今阻燃剂无卤呼声日益高涨,含卤阻燃剂很难在21世纪得到较大发展,而无机含结合水的阻燃剂,如Al(OH)3、Mg(OH)2等必将向微细化及纳米化方向发展[3,4],单一阻燃剂将被复合型具有协同效应的阻燃剂替代,21世纪的新型阻燃剂必将会是无卤、高效、低烟、低毒、多功能的复合型阻燃剂[5]。

   阻燃剂的几种典型的阻燃机理

  1 凝聚相阻燃机理
高温下阻燃剂在聚合物表面形成凝聚相,隔绝了空气,阻止热传递、降低可燃性气体释放量,从而达到阻燃目的。形成凝聚相隔离膜的方式有两种:一是阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质,包覆在聚合物表面,这种致密的保护层起到了隔离膜的作用,如硼系和卤化磷类阻燃剂具有类似特征;二是利用阻燃剂的热降解产物促进聚合物表面迅速脱水碳化,形成碳化层,利用单质炭不产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,达到阻燃保护的效果[6,7],如含磷阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用。

  2 自由基捕获机理
在聚合物燃烧过程中,大量生成的游离基促进气相燃烧反应,如能设法捕获并消灭这些游离基,切断自由基链锁反应,就可以控制燃烧,进而达到阻燃的目的。卤系阻燃剂的阻燃机理就属此类[8,9]。

  3 冷却机理
阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其它吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,防止热降解,进而减少了可燃性气体的挥发量,最终破坏维持聚合物持续燃烧的条件,达到阻燃目的。Al(OH)3和Mg(OH)2及硼类无机阻燃剂颇具代表性[10~12]。

  4 协同作用机理
将现有的阻燃剂进行复配,使各种作用机理共同发生作用,达到降低阻燃剂用量并起到更好的阻燃效果。如将氧化锑与有机卤化物阻燃剂的协同使用,可构成一种非常有效的阻燃体系,作用于燃烧的可燃物时,使有机卤化物放出氢卤酸或卤素,再与氧化锑反应产生三卤化锑或卤化锑酰(SbOX),这些锑化合物具有阻燃作用,其中产物SbX3的阻燃作用很大,它能形成一种惰性气体,减少可燃物与氧气接触,使炭覆盖层生成;高温下SbX3挥发进入火焰中,分解成各种锑化物和卤素游离基,它们改变了火焰的化学性质,消耗了火焰的能量,从而达到阻燃的目的。

  自从1908年G.A.Engelard等用天然橡胶与氯气反应制得了阻燃氯化橡胶,开创了以化学方法阻燃高聚物的先河以来,特别是近40年高分子工业迅速发展的需求,塑料阻燃技术得到迅速的发展。通过对塑料阻燃剂的作用机理的深入研究,开发出许多高效的、新型的阻燃剂。纵观近年来的阻燃剂研究开发与发展状况,可以看出其发展趋势:①环保化、低毒化。卤系阻燃剂虽然仍将是阻燃剂的主要品种,但由于该类阻燃剂燃烧时会生成有毒及腐蚀性物质,因而无卤阻燃剂及对环境友好的阻燃剂的需求会增长;②高效化、多功能化。开发高效、多种功能的阻燃剂,不仅能减少阻燃剂对基材机械物理应用性能的影响,同时对于减少污染、降低成本将是有益的;③纳米化和微胶囊化技术将逐步得到应用;④复配技术的应用。如何通过复配技术开发出性能优异的新型阻燃剂,是阻燃材料研究的重要课题,也应该是阻燃剂发展非常重要的方向。 
   

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