日本三菱防刮花亚克力板(透明塑料之王：PMMA的工业化回收利用面临怎样的难题？)

Posted 2023-05-28

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日本三菱防刮花亚克力板(透明塑料之王：PMMA的工业化回收利用面临怎样的难题？)

PMMA是具有优异综合性能的透明塑料，它具有最高的全光谱透光率，透光率可达到92％，表观光泽度好，在很多领域可以替代玻璃作为透光材料。

PMMA粒子

除了透光率比玻璃高外，PMMA还具有诸多优点：

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较低的密度：1.15-1.19g/cm3，约为玻璃的一半
机械强度较高：相对分子质量大约为200万，抗拉伸、抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍
良好的耐化学品性：可耐较稀的无机酸、碱类、盐类和油脂类，耐脂肪烃类，不溶于水、甲醇、甘油等
良好的耐刮擦、耐磨性：铅笔硬度可达H-2H
耐候性能：优异的耐大气老化性，对臭氧和二氧化硫等气体具有良好的抵抗能力
一定的耐热、耐寒性：连续使用温度在65℃-95℃
良好的介电性和电绝缘性，优异的抗电弧性

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PMMA生产技术主要有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和共聚改性等聚合工艺。

PMMA的广泛应用

PMMA可以采用浇铸、注塑、挤出、热成型等工艺加工，并具有良好的后加工性能，广泛地应用于汽车、广告、医学、通讯及建筑等领域。世界需求超过 300万吨/年。

PMMA挤出板材

PMMA广泛应用于各种灯具、照明器材、光学玻璃、各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘、光导纤维、商品广告橱窗、广告牌、飞机座舱玻璃、飞机悬窗、各种用途（医用、军用、建筑用）玻璃等领域。

PMMA在水族馆中的应用

在建筑业方面，主要应用于建筑采光体、透明屋顶、棚顶、电话亭、楼梯和房间墙壁护板等；

建筑及照明

在卫生洁具方面用于制造浴缸、盥洗台盆等；

浴缸

在交通行业可用于火车、巴士及其他交通工具的门窗、车灯，飞机、船的窗户及挡风板等；

飞机舷窗

在医疗行业可制作婴儿保温箱、消毒柜、呼吸滤罐、透析设备、体外诊断培养皿、静脉输液接头等医疗器械和设备。

婴儿保温箱

在IT行业可制作LED显示器导光板、光导纤维等；在广告灯箱制作方面，与其他材料相比具有无法比拟的优点；在光学方面可以用来制作各种光学镜片和透镜，如太阳眼镜、放大镜、潜水停止望远镜、各种电视和投影设备透镜以及激光扫描光学控制器等。

PMMA的回收难题

PMMA每年近300万吨的庞大使用量也带来了一个新的问题，那就是PMMA属于耐候性优秀的高分子材料，在自然界中数十年都难以降解，因此不管从环境保护的角度，还是资源充分利用的角度，都有必要对其进行回收利用！

PMMA尾灯

和其他高分材料的回收方式一样，PMMA回收方式可分为物理回收和化学回收。由于PMMA在做成制品的过程中一般需要加入助剂、染色、表面处理以及经历挤出、注塑等热历史，往往其颜色会发生变化或者性能发生下降。对于PMMA来说，其最关键的性能便是高透光性和透明性，一旦其光学性能发生下降，便只能降级使用，如PMMA板材可回收造粒后与部分新料一起再挤出进行降级使用。

相比之下，PMMA的化学回收可实现高性能回收，即将PMMA回收料先裂解成甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体，再进行聚合反应得到新的PMMA，可以使再生PMMA保持较高性能。而在此领域，行业已经发展摸索多年。

在中国，约有500余家小企业裂解生产PMMA，主要分布在华东、华南、华北等地，以私营或乡镇企业为主，这些生产厂将PMMA制品回收料、PMMA生产加工边角料、机头料重新裂解生产MMA，裂解原料主要来自进口。回收的MMA纯度97-98%，可用于浇筑板，麻将等，但他们由于规模小、流程不规范等，造成的环境污染较大，产品质量也较低......

可见由小型企业来进行的PMMA回收，在产品质量和规模化方面都不理想。那巿场上有具规模的公司在进行PMMA回收吗？

亚克力麻将

2021年，日本三菱化学公司及挂靠子公司三菱化学丙烯酸酯公司，面向 PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)的化学回收再利用事业化，在日本国内建设了设备，进行面向商业化的实证试验......

另外, 日本住友化学也决定在爱媛县建设丙烯酸树脂(PMMA)的化学回收试验设施。新产线计划于 2022 年秋季开始试点测试，并于2023年开始提供样品。在该项目开展的同时，住友化学将开发PMMA回收系统，从收集使用过的丙烯酸树脂到回收和再加工进入产品，以期早日实现化学回收PMMA的商业化......

从以上可以看出，PMMA的化学回收，仍面临着几个问题，

一是普通小企业回收质量较低，没有规模化、高质量的产品；

二是一些有实力大的公司，如三菱、住友等企业尚处于探索阶段，尚未商业化量产。

那PMMA的回收以及高质量PMMA再生产品，就只处于探索阶段吗？

行业第一家：

盛禧奥化学回收PMMA产品商业化

在众多PMMA生产商中，有一家规模大、历史悠久、研发和综合实力强的企业已经在业内率先实现了PMMA化学回收方法的商业化，那就是盛禧奥。盛禧奥于2021年收购了阿科玛PMMA业务。而阿科玛在2018年以前就已经开始研发化学回收PMMA，目前已经实现全球第一个商业化，实现了PCR-MMA-PMMA工业化回收，实现了回收PMMA粒子商业化，是化学回收PMMA领域的领先者。

盛禧奥PMMA 以ALTUGLAS™ 为产品名称。ALTUGLAS™是可持续发展的先躯者，早在2018年就加入欧洲 MMA two 计划。欧洲 MMA two计划旨在研究通过解聚技术将PMMA 废塑料循环转化为MMA单体。之後ALTUGLAS™更担任欧洲 MMA two 项目主席，2018年10月 MMA two 建立了有关项目，並在2020年6月试验成功。

JSW 专利设备: 双螺杆挤出设备将PMMA废塑料解聚为 MMA单体

#从上游开始致力PMMA回收的每一个环节#

MMA two 计划中的另一成员HEATHLAND公司也在2021年被盛禧奥收购成为旗下公司。

Heathland 总部位于荷兰乌特勒支（Utrecht），是一家塑料废物回收企业，专门回收消费后及工业后的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚苯乙烯（PS）等热塑性废物。

Heathland 主要采用机械及化学回收工艺，对塑料废品进行收集、处理和加工，并将回收材料转化成为优质再生原料，应用于一系列高端用途，致力体现材料的最大价值。收购 Heathland使盛禧奥可以从上游开始，致力PMMA回收的每一个环节。

Heathland 总部位于荷兰乌特勒支（Utrecht）

#物理和光学性能媲美新料#

目前，盛禧奥化学法回收PMMA已经可以做到和新料几乎一致的物理和光学性能。可实现高透明度，可用于透明制品，相比同行多在做红色或者其他有颜色的制品。盛禧奥化学法回收PMMA 以ALTUGLAS™ R-Life 为产品系列名称。ALTUGLAS™ R-Life 是一系列由化学回收过程制成的PMMA可持续解决方案。最近开发的PMMA树脂至少含有 50% 的回收甲基丙烯酸甲酯（rMMA）单体。

ALTUGLAS™ R-Life 树脂提供与原始新料相当的性能：

光学质量（高透光率）
最高透明度，底色纯净：厚壁应用的最佳解决方案
高耐候性和抗紫外线性（无需涂层）
重量轻（比玻璃轻 50%）
易于加工（注塑、挤出）
该产品有可能被多次回收

与新料拥有同样的优异性能，但在减碳和可持续性方面的表现，盛禧奥ALTUGLAS™ R-Life 系列就明显更优秀。

下图显示: ALTUGLASTM R-Life对全球变暖潜能值的影响(GWP)

下图显示: ALTUGLAS™ R-Life在其他环境指标的改进(%)

盛禧奥回收PMMA ALTUGLAS™ R-Life可以用于高端应用场合，如化妆品包装，此类产品对透明度、光泽度和底色要求极高。实际上，其已经用于法国某高端化妆品盒，在奢侈品牌的相关配饰产品中也已经开始推广和测试。

化妆品包装

化学方法回收PMMA VM50-R，将在产品的整个生命周期内减少24%的温室气体排放，满足相关应用领域的减碳要求。受原材料供应限制，盛禧奥化学回收及物理回收PMMA预计将于2023年推出汽车应用高耐热型号，届时可用于免喷涂及减碳需求的高光黑制件，例如汽车立柱、外饰板等。

文章来源：艾邦高分子