可塑剂的现况与技术趋势介绍
所谓可塑剂(Plasticizer),即塑化剂或增塑剂,是一类重要塑料添加剂的总称。正如同面粉中添加水来帮助面团成形,在塑料加工时,液态油状的可塑剂提供聚合物粉料配方组成流动性,使生产者易于操作塑形;同时亦改善塑料产品成形后的物理性能,增进塑料柔软性及其它附加特性。可塑剂与耐用价廉的PVC塑料两者关系近乎密不可分,以目前全球生产的可塑剂产品为例,就有将近九成以上应用于软质PVC制品,使原本坚硬易碎的PVC塑料变得柔软而有弹性,因而大量使用于建筑材料、家具装潢、电线电缆与食药包装等用途,现已成为我们日常生活食衣住行不可或缺的重要材料。
可塑剂的种类繁多,其中又以邻苯二甲酸酯类(Phthalates)使用最为广泛、品种最多、产量最大,需求量占全球可塑剂份额的七成左右。但近年研究发现,邻苯二甲酸酯类化学品可能存在环境与健康上的危害隐忧,一度引起社会恐慌与禁用风潮。
2011年的起云剂添加DEHP可塑剂风暴、2012年的白酒含有可塑剂事件,尔后又陆续传出儿童玩具、塑料地板、保鲜膜、人工皮革、医疗用器材(手套、点滴袋、血袋)等可塑剂检出超标或不符合规定等负面新闻。因而,近年来全球可塑剂产业在政府制订的法规变革,以及消费者观念改变市场消费环境的影响下,可塑剂的生产厂商对于产品销售与技术发展策略产生了重大的变化。
随着传统制造业常用的DEHP、DBP、BBP、DINP、DIDP与DNOP等6种邻苯二甲酸酯类可塑剂因毒性疑虑而受到限制,开发无毒、塑化效能高、环境友善的替代产品已是当务之急,也是充满商机的研究方向。目前市场上已有不少厂商使用对苯二甲酸酯类(Terephthalates)、苯甲酸酯类(Benzoates)、柠檬酸酯类(Citrates)或高分子型(Polymers)等可塑剂产品取代,应用于儿童玩具、食品接触与医疗用品等部分用途,但这些替代产品的塑化能力多半相对较差,整体性价考虑尚未达大规模取代邻苯二甲酸酯类可塑剂的条件。反观邻苯二甲酸酯类可塑剂的近期发展,相关研究指出「具有害的环境荷尔蒙特性仅限于低分子量的邻苯二甲酸酯(LMWPs),高分子量的邻苯二甲酸酯(HMWPs)则可以被区分认为是安全的。」HMWPs化学结构上一般具有9~13个碳的醇链,主链碳数需大于6个碳,此类结构有助于改善物质性能与耐久性,并通过初步的安全风险评估。在此观念下,生产商藉由原料单元醇的种类改变,现已发展出一系列不同性能且符合法规的邻苯二甲酸酯类可塑剂产品。以产业指标的欧洲市场为例,在REACH法规以前市场上以LMWPs产品为主,但到目前已有将近85%的邻苯二甲酸酯类可塑剂由LMWPs转向HMWPs产品。不过,邻苯二甲酸酯类虽仍为全球可塑剂市场主流,但成长速度已逐渐趋缓。
放眼更长远的可塑剂发展趋势,从专利布局及技术研发分析观察,可以发现目前各可塑剂生产大厂正积极投入于「生质可塑剂(Bio-plasticizers)」与「非邻苯二甲酸酯(Non-phthalates)可塑剂」两大主轴方向。
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