获悉,10月24日,巴斯夫宣布将投资扩大路德维希港工厂Neopor ®的产能,此次投资计划将使该地区Neopor ®产能提升5万吨/年,相关设施预计将于2027年初投入运营。
图源:巴斯夫
Neopor ®是一种含石墨的可发性聚苯乙烯 (EPS) 颗粒,主要用作生产建筑围护结构节能隔热材料的原材料。由于Neopor ®含有石墨使该材料呈现灰色。传统白色EPS和灰色石墨EPS均由巴斯夫首创,其中巴斯夫于1951年申请了白色Styropor ®可发性聚苯乙烯专利,1997年开发出Neopor ®并于1998年正式推出产品。
巴斯夫并不是首次扩大Neopor ®产能。2018年6月15日,巴斯夫表示将提升4万吨Neopor ®年产能。巴斯夫同时表示,韩国蔚山工厂将在2018年底把8.5万吨/年的传统白色EPS Styropor产能转换为改良后的保温材料Neopor。而截至2017年初,巴斯夫位于德国路德维希港的工厂已向欧洲销售了超过一百万吨Neopor ®。
与近一年频频关闭产能、出售业务不同的是,在未来几年内,巴斯夫似乎非常看好Neopor ®市场,国内是否也会效仿呢?
1、建筑领域更优异的性能。巴斯夫 Neopor ® 主要用于建筑领域,而传统白色 EPS 颗粒相对易燃,以其生产的 EPS 板和 XPS 板为例,其导热系数约为0.041W/(m·K)和0.030W/(m·K)。而通过添加石墨改性,GEPS 板和 GXPS 板的热导率可分别降到约0.033 W/(m·K)和0.024W/(m·K),极大优化了其阻燃性能以作为优良的建筑保温材料。
2、节能降碳。使用石墨改性 EPS 的建筑等材料可以从两方面实现节能降耗,一方面相较于传统白色 EPS,可减少最多40%的原材料使用,另一方面则通过提升保温等性能减少能源的消耗。
另一方面,巴斯夫分别于2019年和2022年推出了生物质平衡版(BMB)Neopor ®和含有再生材料的 Neopor ® Mcycled ,其中Neopor ® BMB可降低90%碳排放,而 Neopor ® Mcycled则含有10%的机械回收再生料。从而显著降低了碳排放。
此外,以石墨改性 EPS 制备的石墨聚苯板还具有安全性更好、质量稳定等优点。而2023年全球聚苯乙烯颗粒年产能超过1800万吨,替代潜力空间巨大。
石墨聚苯板于2009年进入中国市场。2013年,石墨聚苯板被收入GB/T29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料》中,也即是其中的033级模塑聚苯板。2018年JC/T2441-2018《建筑绝热用石墨改性模塑聚苯乙烯》产品标准发布,该材料进一步得到推广。
值得指出的是,国内过去的 EPS 板和 XPS 板往往加入六溴环十二烷(HBCD)作为阻燃剂,但由于HBCD在生产使用过程中易释放到周围环境中,且容易进入并富集在生物体内,联合国要求HBCD在全球范围内禁用。国内也同步出台了相关法案,而建筑用阻燃剂HBCD则豁免至2021年12月。发泡剂和阻燃剂更换所致产品质量不稳定也加大了对板材本身的性能要求。
石墨聚苯乙烯颗粒制备
显然石墨聚苯乙烯颗粒本身的制备是重点,其主要有两种生产方法:悬浮法工艺和挤出法工艺。
国内的悬浮法可发性聚苯乙烯产业已居全球之冠,悬浮聚合生成的石墨聚苯乙烯分子量较低,内部含水量高,因此板材的强度和稳定性略差。另外,石墨对苯乙烯单体的聚合有一定的阻聚作用,石墨的添加量不能得到有效保证。目前,在中国市场上出现用炭黑来代替石墨的制品,其颜色为黑色或者浅灰色,导热系数偏高,性能不稳定。
挤出法工艺是选用分子量高的聚苯乙烯为主要原料,添加近纳米级的天然鳞片石墨、增韧剂、抗氧剂、阻燃剂等功能材料,通过双螺杆挤出机熔融、切粒而成。颗粒的外形为椭圆形,制品的颜色为银灰色,带有金属光泽,该工艺属于物理混合,可以有效保证石墨的添加量,分子量高,强度大,热导性能更佳、更稳定,同时,由于添加的天然石墨具有阻燃功能,更增强了石墨聚苯乙烯的阻燃性。
石墨聚苯乙烯在国内的使用时间相对较短。在技术和工艺上都与国外有较大差距,尤其是挤出法工艺。所以潜在的市场增长空间和相对的技术壁垒是巴斯夫看好Neopor ®的重要原因。