聚酰胺(Polyamide,PA),俗称尼龙,在我国用作纤维时,称为锦纶,是指分子主链中含有酰胺键 (-NH-C(O)-)的一类聚合物,广泛用于纺织、汽车、电子电器、包装、体育产品等方面。目前,全球尼龙产能在1300万吨左右,产量在600万吨左右,2/3用于生产纤维、1/3用作工程塑料。
生物基聚酰胺的研究紧跟石油基聚酰胺的研究。在上世纪50年代,法国Arkema公司利用蓖麻油作为原料,合成全生物基聚酰胺PA11,该公司以Rilsan为商标,将全生物基PA11应用于汽车行业、电子电器、耐压管道、运动器械、医药和食品包装、水处理等领域。随着经济和环境的不断发展,生物基聚酰胺现已成为材料行业的研究热点。
目前已经商品化的生物基聚酰胺产品中,主要有PA11、PA1010、PA610、PA410等,此外还有多种生物基聚酰胺正在研发。European Bioplastics年数据显示,全球2023年生物基塑料产能共218万吨,其中生物基聚酰胺占比约18.3%即39.89万吨。
虽然当前生物基聚酰胺的产量不足聚酰胺总量的1%,但生物基聚酰胺的研究和产业化已吸引了杜邦、巴斯夫、阿科玛、DSM、朗盛、EMS、兰蒂奇、赢创等传统化工巨头纷纷布局规划。
12家国内外生物基尼龙企业盘点
1.阿科玛
阿科玛一家特种化学品生产企业,成立于2004年10月,由原母公司道达尔集团化工业务重组后建立,并于2006年上市,总部位于法国巴黎。
近年来,通过产业链整合,法国阿科玛已成为世界上最有实力的生物基PA生产厂商之一,其产品包括 PA11,PA1010,PA610等,其PA单体主要来自于蓖麻油。阿科玛已成为了全球生物基PA1010的最大供应商之一。
2.赢创
赢创在2009年首推生物基聚酰胺VESTAMID®Terra,2019年重组其聚酰胺业务,并在德国投资约4亿欧元(约合人民币31.23亿元)建造全新的PA12一体化生产装置,扩大其在德国马尔化工园区内透明聚酰胺的生产,投入使用后,其总体产能将翻倍。赢创发布的透明PA新牌号TROGAMID®myCXeCO,含有40%的生物基原料。
赢创公司的生物基PA产品主要包括PA1010,PA610,PA1012,PA10T等。其PA单体同样来自于蓖麻油。其中PA1010 属于半结晶材料,力学性能好、化学性能稳定,可以用于特殊电缆和光导纤维等领域 。
3.杜邦
杜邦利用从蓖麻油中提取的癸二酸取代碳氢化合物,制备出再生生物基聚合物Zytel®RS。杜邦Zytel®RSPA树脂产品系列中,PA1010和LCPA中的可再生来源材料占20%-100%,PA610中的可再生来源材料占20%-63%。其中PA1010可以 替代PA11和PA12 用于柴油发电机的 燃料管,已经在菲亚特系列汽车中得到了应用 。
4.巴斯夫
2010年,巴斯夫宣布向市场推出由己二胺和癸二酸生产,癸二酸由蓖麻油制成的生物基PA610。早先PA610生产厂在德国路德维希港。对于特种聚合物业务,巴斯夫在2013年进行了一系列投资,其中包括收购马扎费罗巴西的聚酰胺聚合物业务。近期,巴斯夫与Sculpteo合作推出四种由可再生蓖麻油制成的PA113D打印粉末,生物基PA已用于马自达汽车关键零部件。
5.兰蒂奇
兰蒂奇集团拥有35年的高技术聚酰胺生产经验,多样化的配方。其中有PA610的Radilon®D系列,以可再生能源为基材制备而成。PA612的Radilon®DT系列及共聚物PA610/66的RADILONCD系列,也都是来自纯天然的生物基材。
6.帝斯曼
DSM以丁二胺为原料,生产出符合碳中和概念的PA410,以及PA4T及其共聚物。据悉,这一生产技术的相关商业化装置已于2014年开建,凭借独有技术DSM生产出的生物基己二胺,其成本要比传统的石油基己二胺降低20-25%,同时减少50%的温室气体排放。
近期,帝斯曼在生物基聚酰胺方面开发了高性能EcoPaXX生物基PA410系列产品,此外还以该产品为基础开发出PA410新型聚酰胺薄膜用于饮用水方面。
7.索尔维
索尔维通过采用蓖麻油基制备出PA10生物基PA,机械性能优,熔点高达215℃。索尔维在2011年9月收购了罗迪亚公司,TECHNYL系列PA是原罗地亚PA产品线。
8.东丽
东丽此前发布消息称,已开发出Ecodear™ 系列中的第一款100% 植物基尼龙510纤维 (符合 ISO 16620-1 100% 生物基合成聚合物含量),并将进行量产,以此来代替石油原料,有助于实现脱碳化,设想用于户外服装及帐篷等用途。
新的尼龙纤维将使用蓖麻和玉米中不能食用的部分作为原料。目前东丽已经在销售植物含量占部分比例的尼龙纤维。此次把以传统的石油原料完全改成了植物原料,并且保持了原来的强度。这是东丽首次量产100%来源于植物的尼龙纤维。
据东丽介绍,原料的产量目前还很少,销售价格会比来源于石油的尼龙纤维高出3~4成。将扩大原料生产规模,使成本不断降低。
首先将面向环保意识较高的美欧和日本的户外商品制造商等提出方案。从2023年秋冬季节开始作为布制品销售,争取到2025年度实现7亿~8亿日元的销售额。
国内生物基聚酰胺主要生产企业
生物基PA1010最早于1958年在我国被研发问世,上海赛璐珞公司用蓖麻油合成了唯一的PA原品种PA1010,主要制造商是苏州汉普高分子材料有限公司,2011年,法国的阿科玛收购了这家中国公司。目前,金发科技、凯赛生物等企业也已开发了小批量实现量产的生物基PA,还有部分企业在进行项目扩建。
1.金发科技
基于纯PA10T的高熔点研究发现,金发科技将其实现商业化,在2009年推出了Vicnyl品牌的PA10T产品。据说PA10T树脂的原料近一半来自蓖麻,综合性能优异。2013年10月,金发科技第一个5000吨/年PA10T聚合装置投产。随后又开发出了PA10T基LED照明支架材料。
2.凯赛生物
上海凯塞生物技术股份有限公司(688065SH)成立于2000年,主要聚焦聚酰胺产业链,其产品包括可用于生物基聚酰胺生产的单体原料—系列生物法长链二元酸和生物基戊二胺,以及系列生物基聚酰胺等相关产品,产品类别包括PA56、PA510、PA513等。
3.伊品生物
宁夏伊品生物科技股份有限公司成立于1999年,经过近20年的努力,已发展成为具有行业竞争优势、集产学研为一体的现代化生物制造企业,是全球生物氨基酸细分行业龙头企业。
伊品生物与中科院微生物研究所合作,联合开展戊二胺技术及中试研究,现已取得突破性成果。成立了黑龙江伊品新材料有限公司在杜尔伯特蒙古族自治县建设生物基尼龙盐项目,生产生物基尼龙56产品。
4.阳煤化工
2020年7月1日,阳煤化工股份有限公司和河北美邦工程科技股份有限公司在山西省太原市签署《生物酶法制备PA56技术开发合作框架协议》,开发以赖氨酸为原料的生物法生产戊二胺,使用戊二胺与己二酸直接合成PA56盐并聚合为PA56的技术,建设千吨级的中试装置并进行产业技术开发工作。
免责声明:本图文、资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本网站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成其他建议。仅供交流,不为其版权负责。如涉及侵权,请及时与我们取得联系: zpia2008@163.com。