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我國醋酸乙烯衍生物行業(yè)現(xiàn)狀及市場發(fā)展策略與應(yīng)用分析
發(fā)布時間:2012-02-24
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物以氯乙烯、醋酸乙烯為主要原料,采用本體聚合、乳液聚合、溶液聚合及懸浮聚合等制備工藝,制得氯乙烯-醋酸乙烯共聚物。該類樹脂具有PVC樹脂所不能替代的特點,成為工業(yè)化生產(chǎn)最早、產(chǎn)品類型最多的氯乙烯類共聚樹脂,氯醋共聚樹脂的品種常按醋酸乙烯含量不同而分成多種品種(3%~5%、10%~13%、15%、20%、30%)。
氯醋共聚樹脂具有無毒、無味、穩(wěn)定性強,耐腐蝕及吸水率與透蒸汽率低和柔韌性、熱可塑性好等優(yōu)點,加之價廉,故衍生加工前途看好。在制造化學建材(塑料地板、地面磚)、包裝材料(透明片、硬片)、人造皮革、磁帶黏結(jié)劑、保護涂料、彩色油墨(水)、人造纖維(棉)、橡膠改性劑、墻布印花、特種濾紙、特種涂層材料等眾多領(lǐng)域有廣泛用途。
我國氯醋共聚樹脂現(xiàn)年產(chǎn)量僅在3700噸左右。
主要生產(chǎn)廠為北京化工二廠、上海天原化工廠、南通樹脂廠、廣州化工廠和徐州電化廠等。年進口量超過1萬噸。
乙烯-乙烯醇共聚物
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)與聚二氯乙烯(PVDC)和聚酰胺(PA)并稱為世界三大阻隔樹脂。
其比例通常為20%~40%的乙烯、60%~80%的乙烯醇,因而結(jié)合了聚乙烯醇的阻氣性和聚乙烯的可加工性的優(yōu)點。其最顯著的特點是具有出色的阻氣性,是聚乙烯的1萬倍,它還具有優(yōu)良的耐油和耐有機溶劑性,其抗靜電性能極好,同時它也能再生,不含氯和二噁英??蓮V泛用于各類包裝,包括所有的食品包裝,如無菌包裝、熱灌裝和蒸煮裝,或工業(yè)溶劑、化學制藥品和醫(yī)藥品的包裝。它還可制造汽車汽油箱或油箱內(nèi)襯等,還適用于各種紡織織物的熱熔粘合,可提高紡織品耐水、耐干洗性能。并可制成中空纖維膜,用于血液透析、血漿分級,以及制造人造腎臟等。
1972年乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)在日本率先實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),上世紀90年代年均增速超過10%,進入21世紀后年增長率約6%。
1生產(chǎn)與消費
2009年全球EVOH產(chǎn)量約9.7萬噸,其中北美約占44%、歐洲占35%、日本占18%,亞洲其他地區(qū)占2%。消費分布為:北美44%、歐洲33.5%、日本13%,其他地區(qū)9.5%。預(yù)計未來幾年全球EVOH產(chǎn)量年均增速為4.5%,與消費增長基本同步,除日本以外的亞洲國家和地區(qū)及中南美地區(qū)將是主要增長區(qū)域。
世界EVOH主要生產(chǎn)商有日本可樂麗公司和合成化學工業(yè)公司、中國臺灣長春石化公司3家,其中可樂麗公司產(chǎn)能約占全球總產(chǎn)能的56%。
近年仍有EVOH裝置新建,世界最大的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)生產(chǎn)商日本可樂麗公司使美國帕塞迪納EVOH能力翻番達到4.7萬噸/年。該公司也使比利時安特衛(wèi)普的新生產(chǎn)線能力翻番,達到2.4萬噸/年??蓸符愒谌毡緦綋碛?萬噸/年EVOH裝置,上述裝置擴能后使該公司全球EVOH能力超過8萬噸/年。該公司還于2009年在歐洲新增生產(chǎn)線。
可樂麗的競爭對手是日本合成化學工業(yè)公司,日本合成化學工業(yè)公司擁有EVOH能力4.5萬噸/年,包括英國赫爾的1.5萬噸/年裝置。
2應(yīng)用領(lǐng)域
EVOH主要用于生產(chǎn)氣體阻隔板、包裝膜和片材及汽油桶,2009年世界主要國家和地區(qū)EVOH消費構(gòu)成見表12。農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品包裝是EVOH的主要消費領(lǐng)域,近年隨著中國、泰國和印尼等國家食品出口數(shù)量的快速增長,EVOH用于食品包裝的消費量迅猛增長。
EVOH薄膜、杯子、盤子和薄片約占亞洲其他國家和地區(qū)EVOH總消費量的50%,包括肉類包裝、食品包裝、熱成型薄膜和獨立容器等;EVOH在汽油桶方面的消費約占25%;在瓶子方面的消費約占20%。預(yù)計未來幾年亞洲地區(qū)(除日本外)EVOH消費年均增速在10%左右,其中汽油桶將是最快的增長領(lǐng)域。
EVOH樹脂的市場潛力很大,我國所需EVOH樹脂基本依靠進口。
聚乙烯醇縮丁醛
2009年全球聚乙烯醇縮丁醛(PVB)消費量為27萬噸。PVB在美國發(fā)展甚快,美國是世界最大的生產(chǎn)和銷售大國。
聚乙烯醇縮丁醛主要用于安全玻璃。聚乙烯醇縮丁醛在汽車市場占其總用量85%。據(jù)統(tǒng)計,目前每輛輕型汽車的聚合物用量中,聚乙烯醇縮丁醛為3.2kg。
聚乙烯醇縮丁醛是在催化劑作用下,經(jīng)正丁醛與PVA水溶液進行縮合反應(yīng)而得的合成樹脂,具有透明,耐光、耐水、成膜和抗沖性能,對玻璃、金屬、木材、陶瓷、皮革、纖維等材料有較好的粘接性能,因此得到廣泛應(yīng)用。目前世界PVB樹脂及膜的生產(chǎn)和消費主要集中在美國、西歐和日本等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。
PVB樹脂用途雖廣,但目前最主要的用途還是在層壓安全玻璃制造中作為中間粘合薄膜層。在兩層普通玻璃之間夾入一層PVB膜片而制成的特種玻璃,在受到外界強烈沖擊時,PVB膜片能夠吸收沖擊能量,不產(chǎn)生破碎片。這種安全玻璃廣泛用于汽車、高層建筑、航空、航海等領(lǐng)域。
PVB由于具有優(yōu)良的粘結(jié)性和光學性能,廣泛應(yīng)用于安全玻璃的夾層主材料。低端產(chǎn)品用于建筑安全玻璃,高端產(chǎn)品在軍工上作為飛機、坦克、艦艇的防彈玻璃,也廣泛用于汽車擋風玻璃。近年來,由于汽車、航空、航海等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,帶來了高端PVB巨大的市場容量,國產(chǎn)高端PVB也在市場的推動下開始發(fā)展。
汽車行業(yè)是高端PVB的重要市場。在汽車行業(yè),PVB是制造汽車擋風玻璃的主要材料。近年來,全球汽車業(yè)的增長動力主要來源于中國、印度和拉丁美洲,其中中國汽車市場的高速增長對全球的貢獻最為突出,目前中國汽車玻璃全部依賴進口,亟須國產(chǎn)PVB高端產(chǎn)品替代進口。
另外,采用特殊配方生產(chǎn)的PVB在航天、軍事和高新技術(shù)等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。如用于飛機、航天器、軍事儀器、太陽能電池和太陽能接收器等,在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用于復(fù)合減震鋼板等。
杜邦公司于2009年5月15日宣布開發(fā)出兩款新的光伏電池保護材料,并推向了商業(yè)化,這兩款材料成為光伏封裝板的新家族。新的光伏電池封裝保護材料基于聚乙烯醇縮丁醛聚合物技術(shù),并且這種材料在物理加工時具有高的性能。它們可快速和更效地生產(chǎn)模塊,并有較長的使用壽命。杜邦公司稱,它們可延長光伏模板的使用壽命和提高其效率。該封裝材料可延長使用壽命和減少發(fā)出每瓦電力的成本,有助于系統(tǒng)制造商提供更可靠和成本較低的太陽能電力。杜邦PV5300系列封裝板與現(xiàn)使用的典型封裝材料相比,要強韌5倍,并且剛度要高100倍。其結(jié)構(gòu)特征使之可實現(xiàn)新的模塊設(shè)計,如用于設(shè)置在建筑物屋頂?shù)慕ㄖ惑w化集成光伏(BIPV)瓦面。杜邦PV5200系列封裝板設(shè)計可用于滿足薄膜太陽能光伏發(fā)電的需求,薄膜太陽能光伏發(fā)電是光伏工業(yè)中發(fā)展很快的領(lǐng)域。
首諾公司旗下的Saflex公司于2010年1月20日宣布推出應(yīng)用于光伏市場基于聚乙烯醇縮丁醛(PVB)專用的代薄型密封劑。該新產(chǎn)品SaflexPA41,可大大減少密封劑的使用量,同時可保持模塊的耐用性和加工性能。SaflexPA41產(chǎn)品已成功完成IEC61646認證測試。SaflexPA41是代光伏產(chǎn)品,專門設(shè)計用來降低密封材料厚度33%(使厚度從1.14毫米減小到0.76毫米)。要做到這一點,對SaflexPA41的配方性能進行了優(yōu)化,從而可改善封裝流程。
隨著高端PVB市場的進一步擴大,國外幾大公司都紛紛開發(fā)出不少高技術(shù)含量、高附加值的膜用PVB高端新產(chǎn)品,進一步增強安全性、抗穿透性、結(jié)構(gòu)完整性、太陽能量控制性、隔音性、防紫外線等特性,以取代部分老產(chǎn)品或開拓新的市場領(lǐng)域,維持他們在國際高端膜用PVB市場上的壟斷地位。
首諾公司旗下的Saflex公司已成為世界最大的PVB(聚乙烯醇縮丁醛)玻璃中間層生產(chǎn)商,首諾公司在比利時根特、巴西圣若澤-杜斯坎普斯、美國斯普林菲爾德和特倫頓擁有PVB生產(chǎn)裝置。首諾公司還在比利時建設(shè)其Saflex品牌聚乙烯基縮丁醛(PVB)安全玻璃中間層生產(chǎn)線,新生產(chǎn)線建于Ghent,新生產(chǎn)線生產(chǎn)3×2m寬幅Saflex,應(yīng)用于歐洲建筑市場的層壓玻璃中。
首諾公司提高其在全球的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂能力,以滿足汽車檔風板對其Saflex品牌玻璃中間層材料日益增長的需求。該公司在其比利時安特衛(wèi)普生產(chǎn)基地再增加1.5萬噸/年P(guān)VB能力,擴能于2010年完成。此外,首諾公司在其美國馬薩諸塞州Springfield生產(chǎn)基地擴大1.2萬噸/年P(guān)VB能力,于2009年初完成擴能。
日本積水化學公司在荷蘭Sitthard-Geleen的帝斯曼公司切姆洛特(Chemelot)園區(qū)建設(shè)聚乙烯醇縮丁醛(PVB)裝置,該聚合物用于汽車擋風玻璃中間層。積水化學公司推出新的S-LecSAF乳白色薄膜,新材料將隔音隔熱與制造防震和過濾紫外線玻璃的PVB傳統(tǒng)性能組合在一起。
PVB第三位生產(chǎn)商杜邦公司在美國Fayetteville和捷克也建成PVB生產(chǎn)裝置。
另外,日本可樂麗公司旗下的全資子公司可樂麗歐洲公司于2010年2月8日宣布,在德國Frankfurt.建設(shè)新生產(chǎn)線,以擴增聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂產(chǎn)能。這使Frankfurt.的PVB樹脂總產(chǎn)能增加1萬噸/年,達到3.9萬噸/年。據(jù)稱,可樂麗歐洲公司新生產(chǎn)線業(yè)已投入商業(yè)化生產(chǎn)??蓸符悮W洲公司擁有員工約500人,在歐洲進口和銷售可樂麗產(chǎn)品,并且也生產(chǎn)和銷售聚乙烯醇樹脂、PVB樹脂和PVB薄膜。
從市場角度分析,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展,汽車和高層建筑不斷增加,高粘度PVB樹脂及中間膜用量將隨之增加。根據(jù)市場需求情況,聚乙烯醇縮丁醛值得投資。
首諾公司采用新技術(shù)生產(chǎn)Saflex(R)品牌的PVB已在蘇州的新生產(chǎn)基地投產(chǎn)開業(yè)。該裝置每年生產(chǎn)1000萬平方米(小于1萬噸/年)中間層,以應(yīng)用于中國汽車工業(yè)和鄰近的亞太市場。并可進一步擴能以滿足汽車市場的發(fā)展,并留有擴展空間,可擴能服務(wù)于建筑市場。據(jù)稱,PVB中間層的需求在世界上正在增長,中國需求增長更快。新建的裝置可支持層壓玻璃市場的重要增長。Saflex公司在亞太地區(qū)占有一席之地,包括在新加坡設(shè)有地區(qū)客戶服務(wù)中心和成品與分銷中心。
目前我國PVB樹脂主要用于夾層玻璃中間膜、涂料及膠黏劑生產(chǎn)中,其中涂料及膠黏劑市場開發(fā)較早,應(yīng)用較廣。作為中間膜,PVB市場還處于初級發(fā)展階段。隨著中國汽車和航空航天事業(yè)的發(fā)展,高端PVB有著潛在的巨大市場需求。國內(nèi)年需求PVB約4萬噸,并以每年10%的速度遞增,而國內(nèi)產(chǎn)量每年只有1.3萬噸,且都是普通產(chǎn)品。
與國際大公司同類產(chǎn)品相比較,目前國產(chǎn)PVB質(zhì)量還有一定差距,有些技術(shù)指標的差距還相當大,PVB生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)基本上都掌握在美國杜邦、日本積水、德國可樂麗和威凱等大公司手中。
國內(nèi)膜用PVB年產(chǎn)量目前不到3000噸。只有香港建滔、溫州長城等3家企業(yè)生產(chǎn)的PVB能做膜用,但主要用于建筑安全玻璃,都不能生產(chǎn)用于汽車安全玻璃的高端PVB。
2008年3月,國內(nèi)市場每年正規(guī)進口的PVB只有1000多噸,每噸單價約5萬元,非常昂貴;直接進口PVB膜片約2萬噸;剩下的1萬多噸是走私進口國外PVB廢料,然后進行二次加工,雖然價格稍微便宜一些,但加工處理后制作的膜片質(zhì)量差,且嚴重沖擊了國內(nèi)高端膜用PVB市場的發(fā)展。
業(yè)內(nèi)介紹,中國高端PVB全部依賴進口,主要是由于生產(chǎn)工藝和配套原料不足。由于PVB生產(chǎn)工藝是PVA(聚乙烯醇)水溶液在催化劑作用下與丁醛縮合成為聚乙烯醇縮丁醛,水洗至干燥成為PVB粉末狀樹脂。國外PVA相對分子質(zhì)量分布范圍窄,國內(nèi)PVA相對分子質(zhì)量分布范圍寬,影響PVB產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性;而且中國采用的是老技術(shù),企業(yè)沒有膜配套研究機構(gòu),這也是造成高端膜用PVB全部依賴進口的原因之一。
2008年3月22日,東莞柏百順石油化工公司年產(chǎn)1500噸高端膜用PVB(聚乙烯醇縮丁醛)一期生產(chǎn)線開工,使某些規(guī)格和型號的PVB能夠替代進口,標志著國產(chǎn)PVB開始進入高端領(lǐng)域。東莞柏百順石油化工公司通過與北京塑料研究所合作,生產(chǎn)的高端PVB可以由北京塑料研究所鑒定是否可以做膜,相當于有了配套研究機構(gòu)。
國內(nèi)PVB生產(chǎn)企業(yè)為了繼續(xù)生存和發(fā)展,在全力提高現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量的同時,也要投入一定比例的人力和財力著手研發(fā)其他新產(chǎn)品,從而盡快縮小與國外同類企業(yè)的差距。