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1、化工助剂行业概述:广义地讲,助剂是泛指某些材料和产品在生产和加工过程中为改进生产工艺和产品的性能而加入的辅助物质。狭义地讲,助剂是指为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中,对材料结构无明显影响的少量化学物质。
精细化工,是生产精细化学品工业的通称。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分。
助剂是精细化工行业中的一大类产品。它能赋予制品以特殊性能,延长其使用寿命,扩大其应用范围,能改善加工效率,能加速反应过程,提高产品收率。因此,助剂广泛应用于化学工业,特别是有机合成,塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料的制造加工,以及石油炼制、纺织、印染、农药、医药、涂料、造纸、食品、皮革等精细化工工业。
近年来,随着我国石油化工、合成材料和精细化工工业的发展,所需要的配套助剂品种和数量也愈来愈多,助剂的应用已遍及国民经济的各个领域。除上述工业部门外,还广泛应用于化妆品、选矿、机械、金属加工、照相、染料、颜料石油开采、洗涤剂等行业,成为工农业生产、尖端科学技术和人民生活中不可缺少的重要组成部分。
助剂按作用功能分为稳定化助剂、改善机械性能助剂、改善加工性能助剂、柔软化和轻质化助剂、改进表面性能和外观的助剂、难燃性助剂、提高强度助剂、改变味觉助剂以及改进流动和流变性能助剂9大类。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国化工助剂市场竞争格局分析及投资战略研究可行性报告》
2、高分子材料助剂概述:高分子材料助剂是指为改善塑料、合成橡胶、化学纤维、涂料及胶黏剂等高分子材料加工性能,改进物理机械性能、增强功能,或赋予高分子材料某种特有的应用性能,而加入目标材料高分子体系中的各种辅助物质。高分子材料所能实现的各种特殊性能,直接决定了工业体系所能实现的技术复杂度和最终工业产品的质量性能;而化学助剂直接决定了高分子材料所能实现各种特殊性能的范围和程度,是高分子材料性能表达的关键性成分。
目前,高分子材料助剂已经成为现代化学工业体系和材料科学体系的重要交叉领域之一,在高分子材料生产、储运、加工、使用过程中的作用愈加突出,几乎每一种高分子材料的每一种性能都依赖相对应的化学助剂实现。高分子材料性能和化学助剂使用种类之间呈现明显的正相关关系,高分子材料要求实现的功能越优越、越多样,其需使用的化学助剂种类就越多,工艺就越复杂、越专业。随着新材料技术和化工产业的不断进步,高分子材料助剂产业整体呈现快速发展的态势,表现为化学助剂新品种不断出现,需求数量快速增长以及化学助剂性能的不断改进。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国高分子材料助剂市场运行格局及投资战略研究报告》
(1)塑料及塑料助剂:塑料是一种具有可塑性的合成高分子材料,由于其重量轻、化学稳定性优良、电绝缘性能优异、导热性低及机械强度分布广、比强度高等原因,已成为当今日常生活不可缺少的三大合成材料(塑料、合成橡胶和合成纤维)之一。塑料的基本性能主要取决于合成树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。塑料制品是指采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。
由于原料广泛、易于加工且具备优良的物理化学性质等优点,塑料制品已被广泛地应用在电子、仪器仪表、家用电器、工业、农业、医药、化工和国防等领域,塑料也已成为继木材、钢铁、水泥之后的第四大工业基础材料。塑料助剂又称为塑料添加剂,是合成树脂进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能的不足而必须添加的化合物。目前各种塑料及塑料制品均由合成树脂热塑化加工而成。由于原材料纯树脂在加工时具有易分解、流动性差、抗冲击强度低、耐候性差的特点,为了得到符合不同应用要求的塑料制品,生产加工过程中就需要添加不同的塑料助剂以提高或改变其原料的性能。因此,塑料助剂行业是伴随着塑料应用的普及和塑料工业的发展而兴起的,与塑料行业息息相关。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国塑料助剂市场竞争战略研究及投资前景预测报告》
由于塑料制品性能的优异表现和持续改进能力在很大程度上取决于其加工过程中使用的各种助剂,因此塑料助剂在一定程度上决定了塑料应用的范围,而助剂品种的多少和质量的优劣也直接决定了塑料制品的品质。因此,塑料助剂对塑料工业有着举足轻重、不可或缺的作用。按照作用功能,塑料助剂主要品种及作用如下表所示:
主要品种 |
作用及特点 |
增塑剂 |
增强塑料的可塑性,改善塑料成型加工时的流动性,并使塑料制品具有柔韧性 |
阻燃剂 |
降低塑料的可燃性 |
热稳定剂 |
延缓或停止塑料因受热、光或氧化作用而产生的裂解、交联和氧化断链现象,延长使用寿命,提高性能 |
冲击改性剂 |
提高硬质聚合物制品抗冲击性能 |
加工改良剂 |
促进塑化,改善聚氯乙烯制品外观质量等 |
润滑剂 |
用于减轻聚合物材料与加工机械表面间以及聚合物分子间的相互摩擦,提高加工流动性 |
抗氧剂 |
抑制或降低塑料大分子的热氧化、光氧化反应速度,提高塑料材料的耐热、耐光性能 |
发泡剂 |
在树脂和胶料配方中能促进发生气体的物质,用来降低制品成本、减低重量,用于形成发泡塑料 |
分散剂 |
作用于颗粒与聚合物基体界面的填充表面,提高聚合物的流动性,提高抗冲击性、屈服强度和断裂伸长率 |
着色剂 |
使塑料制品显现颜色的物质 |
近年来,随着塑料的广泛应用,全球塑料助剂行业取得了快速增长。根据《中国塑料工业年鉴》(2019年)统计,世界塑料助剂需求以年均约3%-4%的平均速度持续增长,欧洲、北美和亚太地区(不包括我国)需求的年均增速为3%,我国需求的年均增速高达8%-10%,其他地区需求的年均增速为5%-6%。
(2)涂料及涂料助剂:涂料作为一种用于涂装在物体表面形成涂膜的材料,广泛应用于各行各业,由于其可以增强金属结构、设备、桥梁、建筑物、交通工具等产品的外观装饰性,延长使用寿命,具有使用安全性或其他特殊作用(如电绝缘、防污、减阻、隔热、耐辐射、导电、导磁等),是国民经济配套的重要工程材料。
根据华泰证券的《华泰证券涂料行业深度研究:千亿美金市场,国内企业逐步突围》报告,助剂在涂料组成中的占比为0.1%-5%,但在配方中的价值高,被认为是涂料工业的“味精”,尤其在水性、粉末等涂料中,助剂对于树脂分散、粘合等起到很大的作用。按照作用功能,涂料助剂主要品种及作用如下表所示:
助剂类型 |
主要功能 |
助磨剂 |
提高涂膜表面干燥速率,增加涂层表面粗糙度,提高打磨生产效率 |
乳化剂 |
降低表面张力,润湿、增溶 |
润湿分散剂 |
颜填料润湿、体系分散和稳定 |
消泡剂 |
消除涂膜过程中的泡沫 |
增稠剂 |
水性涂料中调节黏度 |
催干剂 |
加速涂膜氧化、干燥和聚合 |
抗结皮剂 |
防止贮存过程中结皮 |
防霉剂 |
防止贮存中微生物产生 |
成膜助剂 |
降低成膜温度等 |
涂料助剂作为涂料产品效能提升的重要添加剂,受涂料行业的发展而发展。根据中金企信统计数据,2015年全球涂料助剂市场规模为63.9亿美元。未来,随着发展中国家建设速度的加快及相关行业增长的需求驱动,涂料助剂的市场规模也将有较大的提升空间,预测至2021年全球涂料助剂市场规模将超过90亿美元,达到92亿美元。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国涂料助剂行业发展前景及投资战略预测咨询报告》
(3)橡胶及橡胶助剂:橡胶是橡胶工业的基本原料,广泛应用于轮胎、橡胶软管、橡胶带、橡胶薄片和橡胶鞋底等行业。橡胶助剂是在天然橡胶和合成橡胶(合称“生胶”)加工成橡胶制品过程中添加的,用于赋予橡胶制品使用性能、保证橡胶制品使用寿命、改善橡胶胶料加性能的一系列精细化工产品的总称。橡胶助剂通过与橡胶生胶进行科学配比,可以赋予橡胶制品高强度、高弹性、耐老化、耐磨耗、耐高温、耐低温、消音等性能。因此,橡胶助剂在橡胶产品的结构调整、新产品开发、橡胶加工工艺改善、橡胶产品性能和质量的提高等方面起到举足轻重的作用,是橡胶工业必不可少的原料。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国橡胶助剂行业现状分析及赢利性研究预测报告》
随着橡胶工业的发展,为提高橡胶性能、改善橡胶生产工艺,橡胶助剂产品的类别及种类不断丰富。橡胶助剂产品通常分为五大类,包括防老剂、促进剂、硫化剂及硫化活性剂、加工型橡胶助剂和功能性橡胶助剂。橡胶助剂的具体分类如下表所示:
橡胶助剂系列 |
橡胶助剂类型 |
主要产品 |
用途 |
通用型橡胶助剂 |
防老剂 |
防老剂6PPD、防老剂TMQ等 |
延缓橡胶老化、延长橡胶制品的贮存期和使用寿命 |
促进剂 |
促进剂MBT、促进剂MBTS、促进剂CBS、促进剂TBBS等 |
加速硫化反应、缩短硫化时间、降低硫化温度 |
|
硫化剂及硫化活性剂 |
不溶性硫磺、氧化锌等 |
使链状橡胶分子进行交联成为三维网状结构,从而使橡胶变得硬实而有弹性(即硫化) |
|
特种橡胶助剂 |
加工型橡胶助剂 |
分散剂、隔离剂、增粘剂、补强剂、均匀剂、防焦剂等 |
改善操作条件、改善橡胶胶料的加工性能、提高生产效率、提高橡胶产品的内在和外观质量 |
功能性橡胶助剂 |
粘合剂等 |
用于橡胶与化学纤维帘线或镀黄铜钢丝帘线(橡胶骨架材料)的粘合,在粘合界面上形成异质材料之间的化学键合 |
橡胶加工中分散剂的功能是解决胶料中粉料的分散,即粉料之间和粉料与弹性体之间的分散。主要是通过高分子脂肪酸类分散剂润湿粉料粒子或弹性体的表面,使不同性质和不同种类的粉料粒子之间、粉料粒子与弹性体之间减小相对移动的阻力,达到粉料粒子均匀分散到胶料中的目的。橡胶加工中的隔离剂,其主要作用是防止胶片或半成品表面的相互粘结,常用于生胶和胶料的塑炼、混炼、压片及成型等操作中。
根据《中国橡胶工业强国发展战略研究》,到“十三五”末(2020年),我国橡胶助剂行业总产量将达到150万吨,平均年增长率达到7%,预计实现总销售收入不低于250亿元,全行业销售额保持年增长6%以上;到“十四五”末(2025年),我国橡胶助剂行业总产量将达到200万吨,平均年增长率达到6%,行业总销售收入不低于300亿元。橡胶助剂行业未来仍将保持稳定增长的态势。