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          新聞資訊

          我國阻燃劑行業發展的五大趨勢!

          作者:恒碩化工 時間:2023-08-09 15:02:45

          從阻燃劑行業的國內外市場現狀、國家和行業政策、國內行業企業現狀、行業相關的法規和標準及未來行業發展的趨勢等方面進行全面闡述和深入分析,為我國阻燃劑行業的發展政策制定、行業企業的運營戰略制定等提供參考,同時對行業企業了解國內外阻燃劑市場的現狀及未來發展趨勢指明了方向,有利于促進我國阻燃劑行業又好又快地發展,對減少火災發生、提升人類生命財產安全保障具有重要的意義。


          隨著社會人口數量的不斷增長,人類在建筑裝飾、紡織服裝、汽車配件及內飾、電子電器、電線電纜、家電和家具等領域中對高分子材料或其共混改性材料的需求逐步增長。據統計,我國2021年塑料市場產量為8004萬噸,化學纖維產量為6708.5萬噸。塑料和化學纖維都屬于高分子聚合物,具有可燃和易燃的特性,因此阻燃高分子材料的研究和應用已經成為當前保障人類生命和財產安全的重要途徑。2019年我國出現23.3萬件火災事故,造成1335人死亡和36.12億元財產損失;同年美國出現火災130萬件,導致3700人死亡和148億美元財產損失。


          目前阻燃材料的開發主要是通過在材料基體中添加阻燃劑來實現的,阻燃材料要求具有阻燃抑煙性、自熄性和抗滴落性。阻燃劑從組成元素來分,可以分為無機阻燃劑和有機阻燃劑兩大類。無機阻燃劑主要有金屬鎂、鋁、錫、硼的氫氧化物或金屬鹽,有機阻燃劑主要有鹵系、氮系、磷系和硅系的有機化合物或其混配物。阻燃劑的消耗量目前已躍居塑料助劑第二位,但目前關于阻燃方面的文獻綜述都是聚焦于阻燃材料或者單一阻燃劑的內容,而對整個阻燃劑行業的有關國家及行業政策、國內外行業市場現狀、法規和標準及未來發展趨勢等進行全面分析和綜述的文獻未見報道。因此,本文針對上述內容進行了全面的分析和綜述,對于我國阻燃劑行業了解國內外市場發展現狀及未來趨勢,對于國內阻燃劑企業發展戰略制定具有重要的指導意義,對于促進我國阻燃劑行業又好又快發展、提高人類生命財產安全保障能力具有重要的現實意義。


          一、阻燃劑的分類及特點


          目前國內外市場上普遍應用的阻燃劑及其阻燃機理主要有以下幾種:


          1無機阻燃劑


          無機阻燃劑主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、錫酸鋅、水滑石、多聚磷酸銨、Sb2O3等化合物,該類阻燃劑主要是通過燃燒過程中覆蓋在材料表面起到隔絕氧氣阻燃,同時釋放出氣態水或揮發物,達到吸熱降溫和稀釋氣相中可燃組份濃度而達到阻燃作用。這類阻燃劑成本較低,除Sb2O3目前已經被限制使用,其他幾種對環境基本無害,目前應用較多,但都需要添加30%左右或以上時才能達到較好的阻燃效果,并且與高分子材料相容性差,需要進行增容處理。


          2鹵系阻燃劑


          鹵系阻燃劑主要是含氯或溴的有機化合物或其協效配合物。由于其成本低廉、穩定性高、添加份少、與材料本體相容性好,且不影響材料本身的力學性能,因此是人類使用較早且是全球產量和用量較大的一類有機阻燃劑,比如十溴聯苯醚、多溴聯苯等,該類阻燃劑是通過捕捉燃燒氣相中產生的自由基,同時釋放出的氣體可以稀釋氣相可燃物而達到阻燃作用,但是其燃燒過程中發煙量大,釋放出的鹵化氫具有腐蝕性,并且會產生有毒致癌物質。因此,這類阻燃劑目前已經被大多數國家禁止或限制使用,目前都在積極開發鹵代阻燃劑的替代產品。


          3氮系阻燃劑


          氮系阻燃劑在燃燒時分解產生NH3、N2和氣態H2O等不燃氣體,稀釋氣相可燃物的濃度,同時吸熱降溫抑制燃燒反應速度。NxOy還可捕捉自由基抑制鏈反應速度,提升阻燃效果。比如三聚氰胺及其衍生物、三聚氰胺磷酸鹽等,目前這類阻燃劑及其協效配合物應用較多。


          4磷系阻燃劑


          有機磷系阻燃劑主要為凝聚相和氣相阻燃機理。一方面燃燒過程中有機磷分解促進表面形成致密碳層,降低高聚物與氧氣的接觸幾率;另一方面燃燒過程中產生的揮發磷化合物可以稀釋氣相可燃物濃度,同時捕獲氣相中的可燃物自由基。磷系阻燃劑由于阻燃效果好,發煙量低、毒性小等環保優點,使鹵系阻燃劑市場空間逐步被壓縮,其主要有芳基和烷基類磷酸酯、膦酸酯及氮磷協效膨脹阻燃劑等。


          5硅系阻燃劑


          硅系阻燃劑具有高效抑煙、低毒、易成炭、抗滴落的阻燃特點,主要通過促進形成致密碳層,表面覆蓋抑制燃燒。例如苯基硅樹脂、二氧化硅,還有新型的有機-無機雜化硅類阻燃劑等,但目前成本較高,大多還在開發中。


          二、國內外阻燃劑行業市場現狀


          據GRAND VIEW RESEARCH統計,全球阻燃劑2020年市場需求量為290.4萬噸,銷售額達71.9億美元;2021年達76億美元;到2028年預計需求量超400萬噸,銷售額超129億美元,年均增長率約為8%,仍將保持逐年增長。據統計,全球2020年阻燃劑細分市場中,氫氧化鋁占33.3%、溴系占21.0%、磷系19.0%、氮系7.2%、三氧化二銻7.7%、其他阻燃劑11.8%,可見目前還是以氫氧化鋁、溴系、磷系阻燃劑為主。美國、歐洲由于阻燃政策法規需求驅動,其阻燃劑市場起步較早,自2005年以后,阻燃劑市場逐步向亞洲地區轉移,2020年亞洲市場份額達53.4%,主要靠中國和印度拉動。從應用領域看,電線電纜、電子電器、汽車和建筑則是阻燃劑主要的終端需求,占比近80%。


          根據北京普華有策信息咨詢有限公司統計,2019年我國阻燃劑市場同比增長7.7%,主要為電力線纜、電子電器、汽車配件等領域。隨著阻燃應用市場需求擴展和國民防火意識的提高,阻燃劑的需求預計將持續提升,到2025年我國阻燃劑市場需求預計為128萬噸,2019—2025的年增長率預計達7.6%。阻燃劑在國內市場的應用領域和細分市場占比與國際基本持平。國內外代表性阻燃劑公司產品信息對比見表1。


          三、阻燃劑行業相關政策和標準法規


          阻燃劑行業是防火法規驅動的行業,歐美等發達國家對汽車、電子電器、網絡通信設備、電力線纜、建筑裝飾、嬰幼兒玩具和用品等行業都擁有較為嚴格的阻燃法規。目前代表性的國際環保法案主要包括RoHS、REACH、WEEE法規指令和《斯德哥爾摩公約》,歐盟2019/2020電子顯示屏生態設計法規要求2021年3月開始禁止顯示屏、顯示器和電視機中含有鹵阻燃劑。我國國家發展與改革委員會、工業和信息化部及國家質量監督檢驗檢疫總局是國內阻燃劑行業頂層管理部門,目前已經頒布實施的相關法規標準主要有《中華人民共和國消防法》、國家強制性標準《GB 8410 —2006 汽車內飾材料的燃燒特性》《GB 20286—2006 公共場所阻燃制品及組件燃燒性能標識和要求》《GB 8624—2012 建筑材料及制品燃燒性能分級》和《GB 28481—2012塑料家具中有害物質限量》《GB 50222—2017建筑內部裝修設計防火規范》,還有《GB 17761—2018電動自行車安全技術規范》中增加了防火阻燃性能要求。此外,還有《GB/T 20285—2006 材料產煙毒性危險分級》國家推薦性標準,這些法案的主要內容就是限制和禁用一些對環境和人體有害物質(包括非友好阻燃劑)的使用,同時規定了使用材料的阻燃性能指標要求。


          《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南(2011年度)》中包括了“47高分子材料及新型催化劑-阻燃改性塑料”以及“53表面涂、鍍層材料-防火阻燃涂料”;《高新技術企業認定管理辦法》2016年版中指出重點支持的八大高新領域包括“阻燃”等功能高分子材料的高性能化制備技術;《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》中重點發展的領域包括環境友好阻燃材料和失效電子與耐火材料等。2020 年 3 月,《財政部、稅務總局關于提高部分產品出口退稅率的公告》中序號859和1048為有機磷系阻燃劑提供出口退稅優惠。隨著全球對環保要求的不斷提高,未來環保阻燃劑將加速替代溴系等阻燃劑。


          可見,隨著人們對生活品質要求的提高和防火安全意識的加強,防火法規和標準中的指標要求將更加嚴格,政府政策傾斜驅動將進一步提升,從而將大力推動阻燃劑市場體量的提升和往環保、低毒、高效阻燃方向持續發展。


          四、我國阻燃劑行業未來發展趨勢


          近年為滿足產品防火標準要求,阻燃劑制造及應用技術加速發展,許多新型、高效、環保的阻燃劑在越來越多的領域中得到應用,市場銷量持續提升。目前,阻燃劑的全球消耗量已排在第二位,僅次于塑料助劑中的增塑劑用量,并將持續增長,對保護人類生命財產安全具有不可替代的作用。


          1.隨著環保法規要求和人類健康環保意識的逐步提高,高效環保、低毒、多功能的阻燃劑必將成為未來的行業發展趨勢。我國將形成以無機阻燃劑和磷系阻燃劑為主、鹵系阻燃劑為輔的市場格局,未來磷系阻燃劑將占據主導,鹵系阻燃劑市場將逐步縮小。


          2.未來有機阻燃劑逐漸由小分子向聚合物型大分子和有機無機復合型方向發展,與基體樹脂相容性更好、更加耐抽出。


          3.國內阻燃劑市場格局將逐步改變。在國家政策的大力支持下及國際產業鏈向國內的轉移,中國已逐漸成為阻燃劑生產和消費大國,本國企業在國內市場份額逐步提升,落后中小型企業逐漸退出市場,產業鏈逐漸向高效環保的規?;鲜衅髽I整合。


          4.新能源汽車和家電、電子電器領域阻燃劑需求旺盛。根據《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015—2020 年)》,我國新能源汽車市場容量不斷增大,其汽車零配件、充電樁充電槍外殼、電子配套設備等均需采用工程阻燃塑料。家電和電子電器領域中對阻燃PP、阻燃PC/ABS和PET等改性阻燃料的需求將保持持續增長。


          5.未來信息通信領域將拉動阻燃劑需求。伴隨我國5G領域繼續擴增,基站和終端應用都對塑料部件的材料性能提出了更高的要求。據統計,我國5G 基站建設的數量將達到 4G 基站的2倍以上,數字化和智能化城市的建設等都將極大提升工程塑料對阻燃劑的需求量。


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