目的、意义和必要性
焦化环己烷类增塑剂是添加到高分子聚合物中增加材料塑性,使之易加工,赋予制品柔软性的功能性化工产品。其是焦化产品萘的深加工产品,以煤焦油分馏产品焦化萘为原料,经过催化氧化工艺生成成苯酐,苯酐与醇酯化成传统邻苯类增塑剂,进一步深度加氢消除毒性得到环己烷类环保型增塑剂,其具体的工艺路线图如图1所示。环己烷类增塑剂分子中由于不含有苯环结构,环保无毒无公害,是当前及其未来替代邻苯二甲酸酯用于食品包装、医疗卫生、电气绝缘材料、环保型壁纸、儿童玩具等制品唯一的也是必须的替代品,是一类既有良好塑化性能,又环保安全无毒害的增塑剂。
符合“十四五”原材料工业发展规划中(四)提高产品质量-加强质量管理和过程管控-持续开展原材料工业质量提升行动,提高产品质量的稳定性、可靠性和适用性等政策。
市面增塑剂种类繁多,产品种类多达百余种,从化学结构分类有苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等多种。
在所有增塑剂品种中,邻苯二甲酸酯类增塑剂是目前使用最广、产量最大的主增塑剂,其消耗量至今还占据着我国增塑剂总消耗量的60%以上。近年来,由于邻苯类增塑剂存在潜在的致癌嫌疑,世界很多国家和地区都已明文减少或禁止邻苯类增塑剂的应用。因此环保成为各行各业的主流趋势。
目前,所有称为环保增塑剂的市场占有率已达40%(包括DOTP的28%),而真正意义上的安全无毒环保型增塑剂仅占市场的10%,发展空间很大。其中DINCH(环己烷二甲酸二异壬酯)、DBCH(环己烷二甲酸二丁酯)和DOCH(环己烷二甲酸二辛酯)是目前最安全环保增塑剂产品之一,其较传统增塑剂而言环己烷类增塑剂中邻苯二甲酸酯含量≤0.01%,其拥有毒性小、增塑效果好、相容性好,迁移率低等产品特性。其主要用途为出口用儿童玩具PVC材料(可用于三岁以内)、医疗用PVC器械原料和食品接触类PVC制品。目前DINCH全世界仅有德国BASF公司进行生产,年产量10万吨左右,但是价格昂贵,国内此类产品全部依赖进口,同类产品国产化市场不足,具有相当大的市场潜力,同时针对环保级别要求高的高端材料应用,附加值高。
在我国,主要有中科院大连化物所和中海油天津研究设计院先后展开了环己烷酯类增塑剂技术的开发应用,采用的技术路线与BASF公司相似,均是通过邻苯类增塑剂催化加氢获得,但国内均未实现产业化。济宁鼎承新材料科技有限公司是济宁碳素集团全资子公司,采用买断的中科院大连化物所的发明专利技术(专利号:200810224912.1),技术路线与BASF公司相似,即将煤焦油深加工产品邻苯类二甲酸二元酯加氢制取环己烷二甲酸二元酯,目的是把带有苯环结构的芳香烃增塑剂加氢制成烷烃类增塑剂,破除其毒性结构,提高其塑性,实现由邻苯类二甲酸二元酯向高端环己烷二甲酸二元酯的无公害化处理转化。
但是目前,国内没有环保增塑剂相关产品的产品标准,本行业标准的制定有助于填补国内环己烷酯类增塑剂这类绿色无毒增塑剂的空白,摆脱目前完全依赖进口的局面,并可出口国外,参与国际竞争;并可极大地促进我国增塑剂产业的技术升级,缩小与国际先进水平的差距,站在了世界增塑剂顶端水平的行列。