Полимерные добавки. Логистика и экономика

В специальной литературе описаны автоматизированные системы отбора проб порошка и рассмотрены вопросы обращения с твердыми добавками. В детали вдаваться не будем, а скажем, что важнейшим аспектом является получение полностью гомогенной смеси полимера и добавки — это сложная технологическая задача, как показали микроскопические и хемилюминесцентные исследования. Добавки, такие как стабилизаторы, могут быть введены на стадии производства сырья, в то время как критичные к характеристикам добавки (такие как антипирены) вводятся на стадии смешивания. Добавки для придания специальных технических свойств обычно вводятся на стадии вторичного смешивания.

Для облегчения компаундирования на заводах большинство поставщиков разработали системы, которые эффективно и воспроизводимо доставляют контролируемую «упаковку» добавки к соединению, используя либо специализированный концентрат, либо состав сырьевой смеси. Некоторые производители полимеров также сделали доступными усовершенствованные системы доставки добавок, которые они часто разрабатывали первоначально для собственного использования (например, Eastman, Montell). В самых сложных операциях существуют средства для реактивного смешивания, в которых химически активные реагенты связаны с основной смесью как неотъемлемая часть полимерной структуры. Таким образом, можно производить сотни дифференцированных модифицированных пластиков из очень немногих базовых типов пластмасс, и диапазон рецептов и возможных вариантов практически неисчерпаем.

Экономическое влияние полимерных добавок также заслуживает упоминания. Пластиковые и резиновые добавки являются преимущественно товарными, то есть коммерческими химикатами. В Справочнике по пластиковым и резиновым добавкам упоминается более 15 тысяч продуктов: антиоксиданты и антиозонанты составляют более 1500 наименований продуктов и химикатов, огнезащитные средства — около 1000 химикатов, а антимикробные — более 1200 продуктов. В последние десятилетия полимерные материалы постоянно вытесняют более традиционные материалы, такие как бумага, металл, стекло, камень, дерево, натуральные волокна и натуральный каучук, в области швейной промышленности, электроустройств и электронных компонентов, автомобильных материалов, деталей воздушных средств, товаров для отдыха, упаковки пищевых продуктов, спортивных товаров и т. д. Без наличия подходящих полимерных материалов прогресс во многих из этих областей был бы сильно ограничен.

Полимерные материалы ценятся за их химические, физические и экономические качества, включая низкие производственные затраты, аспекты безопасности и низкое воздействие на окружающую среду. Полимерные добавки составляют 15–20% от общего объема продаваемых пластиковых изделий. Оценки размера мирового рынка добавок значительно различаются в зависимости от классификации. В различных исследованиях показаны некоторые заметные различия в оценках глобального объема бизнеса добавок (в зависимости от определения «добавки»). По данным Phillip Townsend Associates Inc., мировой рынок эксплуатационных добавок (модификаторов, модификаторов свойств и агентов обработки), исключая, таким образом, такие сырьевые материалы, как наполнители и пигменты, но включая пластификаторы, ещё 20 лет назад оценивался в 16 млрд. долларов США с производством 8 млн. тонн в год, и с тех пор увеличился в несколько раз.

А по данным за 2018 год представлена следующая статистика по регионам: 28% полимерных добавок потребляют США и Канада, 26% — страны ЕС, 38% приходится на страны Азиатско-Тихоокеанского региона и лишь 10% приходится на страны остального мира (Африка, Ближний Восток, Центральная и Южная Америки). Объём европейского рынка полимерных добавок уже давно превысил 10 млн. тонн в год, однако последние данные указывают на снижение темпов роста (насыщение рынка), уменьшение стоимости (последствия экономических кризисов и повышение уровня конкуренции), и сокращение маржи для поставщиков материалов и производителей компаундов. Пластиковые добавки — это высококонкурентный бизнес. Общий объем потребления добавок в ЕС ежегодно увеличивается на 2-3 млн. тонн в год, при этом основными классами являются наполнители, пластификаторы и красители. Потребление добавок по классификации полимеров для Европы приводится в исследованиях различных агентств.

Мировое потребление эксплуатационных добавок (исключая пластификаторы) также растёт хорошими темпами. Огнезащитные составы (антипиреновые добавки) при этом составляют 31% от объема, а на стабилизаторы, модификаторы удара и смазочные материалы приходится около 16–17%. Рынки огнезащитных составов (строительство, электрические приборы и электронные устройства, автомобильная промышленность) стремятся к беспрецедентному развитию и изменениям, связанным с угрозой из-за проблем окружающей среды, здоровья и безопасности. Мировой спрос на FR-соединения (от англ. Fire-Resistance, устойчивый к воздействию пламени) на минеральной основе резко возрос и будет расти дальше, хотя относительно темпов роста мнения специалистов расходятся. В следующей части продолжим рассматривать экономические вопросы.