Polymery dnes a zítra



104

program

Polymery dnes a zítra Prof. Ing. Vratislav Ducháþek, DrSc. Ústav polymerĤ Vysoké školy chemicko-technologické v Praze Technická 5, 166 28 Praha 6 tel. 220444120, fax 220443175, www.vscht.cz/pol e-mail: [email protected] Úvod Ve druhé polovinČ 20. století se polymery staly hlavním prostĜedkem usnadĖujícím technický pokrok. Jejich spotĜeba zaznamenala impozantní rĤst. Po létech se rĤst spotĜeby ustálil a poslední necelé 3 dekády þiní témČĜ 5 % roþnČ, a to díky vzrĤstající svČtové populaci a globální snaze o zvyšování životní úrovnČ lidstva (obr. 1). ZĜejmČ právČ z tČchto dĤvodĤ se rĤst spotĜeby polymerĤ postupnČ pĜesouvá do východní Evropy (7%), jihovýchodní Asie (6 %) a Latinské Ameriky (4 %) (tab. I až III). Mt 250

Mld

200

7

150

6

100

5

50

4

0

3 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2006

Obr. 1. SvČtová spotĜeba polymerĤ (Mt) a populace (Mld) [1-5]. Hnací síly rozvoje polymerĤ Sledujeme-li rozvoj polymerĤ ve 21. století, mĤžeme pozorovat kontinuální vývoj v oblasti dobré použitelnosti výrobkĤ a zmČny zpĤsobené globalizací reprezentovanou specializací a dČlbou práce, výstavbou moderních výrobních podnikĤ svČtového mČĜítka, které dosahují vynikající struktury nákladĤ a nahrazují starší kapacity, a restrukturizací spojenou se zamČĜením na standardní (kommoditní, základní) polymerní materiály, jejichž spotĜeba vzrĤstá nadprĤmČrnČ, a ponechává tak jen malý prostor pro drahé, speciální polymery.

APROCHEM 2008 • Odpadové fórum 2008

1122

14.–16. 4. 2008 Milovy



program

Tabulka I Relativní svČtová spotĜeba plastĤ (185 Mt) [2,3] ____________________________________ Asie (bez Japonska) 32 % (Japonsko 6 %) Severní Amerika 25 % Západní Evropa 22 % Latinská Amerika 5.5 % Východní Evropa 3.5 % ____________________________________ Tabulka II Relativní svČtová spotĜeba elastomerĤ (20 Mt) [2,3] _______________________________________ ýína 16 % USA 15.8 % Japonsko 9.9 % Indie 4.6 % NČmecko 4.5 % _______________________________________ Tabulka III Relativní spotĜeba polymerĤ v EvropČ (50 Mt) [2,3] _______________________________________ Západní Evropa 85 % (NČmecko 30 %) (Itálie 18 %) (Francie 12 %) (Spojené království 11 %) (ŠpanČlsko 9 %) Východní Evropa 15 % _______________________________________ Perspektivy Navzdory ustálenému rozvoji spotĜeby polymerĤ prochází jejich trh vysoce cyklickým vývojem. Tato cyklická tendence je do znaþné míry zpĤsobována samotnými výrobci polymerĤ. V obavČ pĜed potenciální ztrátou svých podílĤ na trhu investují do stále vČtších kapacit. To však vede k nadmČrným zásobám, ke tlaku na zvyšování obratu a tím také k prodejnímu tlaku ale nakonec stejnČ k poklesu zisku. Ve snaze vyrovnat se s touto situací dostává se polymerní prĤmysl do procesu všestranné racionalizace. V rámci tohoto racionalizaþního procesu dochází také k restrukturizaci v dodavatelské oblasti, která je výsledkem akvizic, fúzí a vznikajících svazkĤ.


1123

14.–16. 4. 2008 Milovy



program

PĜedpovČdi Díky tomu jsou pĜedpovČdi vždy riskantní a þasto chybné, což pĜíklady dvou nezávislých pĜedpovČdí na polovinu devadesátých let z poloviny let sedmdesátých jasnČ dokládají. Místo pĜedpokládaného relativního vzrĤstu výroby a spotĜeby speciálních polymerĤ na úkor polymerĤ standardních došlo k pravému opaku. Relativní objem výroby a spotĜeby polymerĤ s nejvyššími užitnými vlastnostmi klesl na pouhé procento, konstrukþních polymerĤ na nČco pĜes necelé dvČ desítku procent a relativní objem výroby a spotĜeby polymerĤ standardních naopak stoupl na témČĜ 90 % [1,6]. Otázka zní, proþ se pĜedpovČdi lišily od reálného vývoje tak významnČ? Proto, že vývoj neodpovídá teorii revoluce, i když se to nČkdy tak zdá, ale evoluce. Vývoj v oblasti výrobního inženýrství dal standardním polymerĤm významnou cenovou výhodu, která jim umožnila obhájit jejich pozice. Vývoj v oblasti kvality výrobkĤ vedl k evoluþní optimalizaci jejich vlastností, což pĜevýšilo požadavky trhu. Výroba a spotĜeba standardních polymerĤ tak vzrostla relativnČ neúmČrnČ více než výroba a spotĜeba drahých polymerĤ speciálních (tab. IV). Tabulka IV Relativní svČtová spotĜeba polymerĤ (205 Mt) [2,3] ________________________________________

Výhledy

Polyethylen 32 % Polypropylen 20 % Polyvinylchlorid 16.5 % Styrenové plasty 12.0 % Polyurethany 5.5 % Polyethylentereftalát 5.0 % Butadien-styrenový kauþuk 3.6 % PĜírodní kauþuk 3.1 % Polykarbonáty 1.25 % Polyamidy 1.25 % ________________________________________

Interakce vývoje výrobních a zpracovatelských procesĤ, vlastností produktĤ a trhu naznaþuje, že spotĜeba dobĜe zavedených polymerĤ bude dále stoupat. Vzhledem k ĜadČ v souþasnosti používaných polymerĤ, v oblasti plastĤ od bČžných polyolefinĤ až k velmi speciálním polyimidĤm nebo polysulfonĤm, v oblasti elastomerĤ od kauþuku pĜírodního a butadienstyrenového až po kauþuky fluorouhlíkové a fluorosilikonové, s témČĜ neskuteþnČ velmi širokým spektrem vlastností, bude velmi obtížné pro novČ vyvinuté polymery, aby se na trhu dobĜe umístily [2, 7]. Hlavním spotĜebitelem standardních kauþukĤ jsou výrobci pneumatik [8,9] (obr. 2). Proto má automobilový prĤmysl jisté možnosti ovládat prĤmysl gumárenský, a to jak pĜímo (prostĜednictvím prvého vybavení vozidel pneumatikami a mnoha dalšími elastomerními konstrukþními prvky pĜi jejich výrobČ), tak nepĜímo (náhradními díly). S výjimkou pneumatik, zavČšení motoru a stČraþĤ, kde pĜírodnímu kauþuku stále zĤstává významný podíl na trhu, mnoho dalších prvkĤ je vyrábČno ze syntetických kauþukĤ, zejména butadien- styrenového kauþuku. Pouze nČkteré prvky vybavení vozidel jsou vyrábČny ze syntetických kauþukĤ vyšší užitné hodnoty (a také ceny), napĜ. hadice pro klimatizaci, motorová tČsnČní apod. [10].


1124

14.–16. 4. 2008 Milovy



program

pneumatiky 68% konstrukþní prvky - 8% obuv - 5% adheziva - 3% ostatní - 8%

Obr. 2. Relativní svČtová spotĜeba elastomerĤ (20 Mt) [11]. Lze pĜedpokládat další geografický posun ve spotĜebČ elastomerĤ - od Severní Ameriky a západní Evropy smČrem k jižní a východní Asii. Hlavní výrobci pĜírodního kauþuku (Thajsko, Malaysie a Indonésie) se stanou také jeho hlavními spotĜebiteli. Východní Evropa má potenciál zvyšovat spotĜebu pĜírodního kauþuku. Indie, ýína a Brazilie zkonzumují veškerý kauþuk, který ve svých zemích vyrobí [12]. Stavovský sektor pozbývá dĤležitosti v Malajsii a Indonésii a nikdy nebyl hlavním faktorem výroby pĜírodního kauþuku v Thajsku nebo v Indii [13]. Svého þasu mČl mezinárodní trh kauþukem v Singapuru, Kuala Lumpuru, New Yorku a LondýnČ velký vliv na ceny pĜírodního kauþuku, ale dochází k velkému posunu smČrem k pĜímému nákupu kauþuku hlavními spotĜebiteli, zejména velikými pneumatikáĜskými spoleþnostmi. PĜesto, že se vliv sekundárních trhĤ v LondýnČ a New Yorku snižuje, stále ještČ mezinárodní trh kauþukem ovlivĖuje ceny pĜírodního kauþuku a poptávku nČm. Po zániku „International Natural Rubber Organisation“ dochází opČt k oživování zájmu o budoucí obchodování. Takové trhy se již zase vytvoĜily v Singapuru a v Japonsku [14]. PrĤmysl syntetického kauþuku disponuje významným kapitálem a intenzivním výzkumem. Je schopen produkovat speciální výrobky vþetnČ takových, které mohou být používány v nároþných podmínkách. Odolávají vysokým i nízkým teplotám, palivĤm, olejĤm, ozonu, sluneþnímu svČtlu, UV a vysoce energetickému záĜení, chemikáliím, mají nízkou propustnost pro plyny a páry. PrĤmysl syntetického kauþuku je vysoce efektivní z hlediska výroby, ale na druhé stranČ významným pĜispČvatelem ke vzniku odpadĤ z fosilních paliv a také k produkci oxidu uhliþitého [15]. ZávČr Polymery mají do dohledné budoucnosti stále potenciál dalšího vývoje kvalitativního i kvantitativního[2,7,16,17]. Z kvalitativního hlediska zejména polymery speciální. Z kvantitativního hlediska je tomu ovšem jinak. I když lze oþekávat rĤst spotĜeby konstrukþních polymerĤ v oblasti 6 až 10 % a standardních jen 5 až 6 %, jejich souþasný devadesátiprocentní podíl výroby a spotĜeby zpĤsobí, že jejich relativní spotĜeba dále poroste na úkor relativní spotĜeby polymerĤ speciálních (konstrukþních a s vysokými hodnotami užitných vlastností).


1125

14.–16. 4. 2008 Milovy



program

PodČkování Ministerstvu školství, mládeže a tČlovýchovy ýeské republiky za podporu v rámci výzkumného zámČru MSM 6046137302. Literatura Ramlow G.: Plastics in the Next Century. Proceedings of the Round-table Discussion of the ad hoc Group of Experts on the Chemical Industry, pp. 37-62. United Nations, New York and Geneva 1999. 2. Orth P.: Account at the K 2004 Press Conference, Prague 2004. 3. Reifenhäuser U.: Plastics and rubber have changed the world. Trade Fair News 18/10/2007. 4. http://www.ibiblio.org/lunarbin/worldpop (12/11/2007). 5. http://www.infoplease.com/ipa/A0762181.html (12/11/2007). 6. Anonymous: View of packaging plastics market. Plasty Kauc. 36, 78 (1999). 7. Ducháþek V.: Quo vadis, makromolekulární chemie. Kolokvium ÚMCH AV ýR, v.v.i., Praha, 6.-8. 2. 2007. 8. Ducháþek V.: Developments in Elastomers and Rubber Additives. In: Proceedings of the International Conference “Polymer Materials”, pp. 29-38. Department of Plastics and Rubber, FCFT, STU, Bratislava 2003. 9. Ducháþek V., Kuta A., Šimek J.: Current Trends in the Development of Elastomers. In: Proceedings of the 10th International Rubbuer Symposium, pp. 2/1-2/7, FT UTB, Zlín 2005. 10. http://www.irrdb.com/IRRDB/Rubber_Industry/Automotive_Industry.htm (7/6/2005). 11. http://www.irrdb.com/IRRDB/Rubber_Industry/Major_End_Users.htm (7/6/2005). 12. http://www.irrdb.com/IRRDB/Rubber_Industry/Rubber_Consume.htm (7/6/2005). 13. http://www.irrdb.com/IRRDB/Rubber_Industry/EstateSector.htm (7/6/2005). 14. http://www.irrdb.com/IRRDB/Rubber_Industry/Rubber_Dealer.htm (7/6/2005). 15. http://www.irrdb.com/IRRDB/Rubber_Industry/Synthetic_Rubber.htm (7/6/2005). 16. Ducháþek V.: Plastics in the 21st Century. Scientific Communications of the Institute of Organic and Polymer Technology, Wroclaw University of Technology 50 (23), 75 (2001). 17. Ducháþek V.: Recent and Present Trends in the Commodity/Specialty Polymers Relationship. 23rd Discussion Conference "Current and Future Trends in Polymeric Materials", SL 30. Prague, June 26-30, 2005.


1126

14.–16. 4. 2008 Milovy

Polymery dnes a zítra

Recommend Documents