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我國(guó)醋酸乙烯衍生物行業(yè)現(xiàn)狀及市場(chǎng)發(fā)展策略與應(yīng)用分析
發(fā)布時(shí)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(lèi)樹(shù)脂具有PVC樹(shù)脂所不能替代的特點(diǎn),成為工業(yè)化生產(chǎn)最早、產(chǎn)品類(lèi)型最多的氯乙烯類(lèi)共聚樹(shù)脂,氯醋共聚樹(shù)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(shù)脂具有無(wú)毒、無(wú)味、穩(wěn)定性強(qiáng),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(diǎn),加之價(jià)廉,故衍生加工前途看好。在制造化學(xué)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(hù)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(guó)氯醋共聚樹(shù)脂現(xiàn)年產(chǎn)量?jī)H在3700噸左右。
主要生產(chǎn)廠(chǎng)為北京化工二廠(chǎng)、上海天原化工廠(chǎng)、南通樹(shù)脂廠(chǎng)、廣州化工廠(chǎng)和徐州電化廠(chǎng)等。年進(jìn)口量超過(guò)1萬(wàn)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(chēng)為世界三大阻隔樹(shù)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(diǎn)。其最顯著的特點(diǎn)是具有出色的阻氣性,是聚乙烯的1萬(wàn)倍,它還具有優(yōu)良的耐油和耐有機(jī)溶劑性,其抗靜電性能極好,同時(shí)它也能再生,不含氯和二噁英??蓮V泛用于各類(lèi)包裝,包括所有的食品包裝,如無(wú)菌包裝、熱灌裝和蒸煮裝,或工業(yè)溶劑、化學(xué)制藥品和醫(yī)藥品的包裝。它還可制造汽車(chē)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(jí),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(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),上世紀(jì)90年代年均增速超過(guò)10%,進(jìn)入21世紀(jì)后年增長(zhǎng)率約6%。
1生產(chǎn)與消費(fèi)
2009年全球EVOH產(chǎn)量約9.7萬(wàn)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(fèi)分布為:北美44%、歐洲33.5%、日本13%,其他地區(qū)9.5%。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年全球EVOH產(chǎn)量年均增速為4.5%,與消費(fèi)增長(zhǎng)基本同步,除日本以外的亞洲國(guó)家和地區(qū)及中南美地區(qū)將是主要增長(zhǎng)區(qū)域。
世界EVOH主要生產(chǎn)商有日本可樂(lè)麗公司和合成化學(xué)工業(yè)公司、中國(guó)臺(tái)灣長(zhǎng)春石化公司3家,其中可樂(lè)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(lè)麗公司使美國(guó)帕塞迪納EVOH能力翻番達(dá)到4.7萬(wàn)噸/年。該公司也使比利時(shí)安特衛(wèi)普的新生產(chǎn)線(xiàn)能力翻番,達(dá)到2.4萬(wàn)噸/年??蓸?lè)麗在日本岡山擁有1萬(wàn)噸/年EVOH裝置,上述裝置擴(kuò)能后使該公司全球EVOH能力超過(guò)8萬(wàn)噸/年。該公司還于2009年在歐洲新增生產(chǎn)線(xiàn)。
可樂(lè)麗的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是日本合成化學(xué)工業(yè)公司,日本合成化學(xué)工業(yè)公司擁有EVOH能力4.5萬(wàn)噸/年,包括英國(guó)赫爾的1.5萬(wàn)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(guó)家和地區(qū)EVOH消費(fèi)構(gòu)成見(jiàn)表12。農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品包裝是EVOH的主要消費(fèi)領(lǐng)域,近年隨著中國(guó)、泰國(guó)和印尼等國(guó)家食品出口數(shù)量的快速增長(zhǎng),EVOH用于食品包裝的消費(fèi)量迅猛增長(zhǎng)。
EVOH薄膜、杯子、盤(pán)子和薄片約占亞洲其他國(guó)家和地區(qū)EVOH總消費(fèi)量的50%,包括肉類(lèi)包裝、食品包裝、熱成型薄膜和獨(dú)立容器等;EVOH在汽油桶方面的消費(fèi)約占25%;在瓶子方面的消費(fèi)約占20%。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年亞洲地區(qū)(除日本外)EVOH消費(fèi)年均增速在10%左右,其中汽油桶將是最快的增長(zhǎng)領(lǐng)域。
EVOH樹(shù)脂的市場(chǎng)潛力很大,我國(guó)所需EVOH樹(shù)脂基本依靠進(jìn)口。
聚乙烯醇縮丁醛
2009年全球聚乙烯醇縮丁醛(PVB)消費(fèi)量為27萬(wàn)噸。PVB在美國(guó)發(fā)展甚快,美國(guó)是世界最大的生產(chǎn)和銷(xiāo)售大國(guó)。
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(chē)市場(chǎng)占其總用量85%。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前每輛輕型汽車(chē)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(jìn)行縮合反應(yīng)而得的合成樹(shù)脂,具有透明,耐光、耐水、成膜和抗沖性能,對(duì)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(shù)脂及膜的生產(chǎn)和消費(fèi)主要集中在美國(guó)、西歐和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。
PVB樹(shù)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(qiáng)烈沖擊時(shí),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(chē)、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(xué)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(jī)、坦克、艦艇的防彈玻璃,也廣泛用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃。近年來(lái),由于汽車(chē)、航空、航海等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,帶來(lái)了高端PVB巨大的市場(chǎng)容量,國(guó)產(chǎn)高端PVB也在市場(chǎng)的推動(dòng)下開(kāi)始發(fā)展。
汽車(chē)行業(yè)是高端PVB的重要市場(chǎng)。在汽車(chē)行業(yè),PVB是制造汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的主要材料。近年來(lái),全球汽車(chē)業(yè)的增長(zhǎng)動(dòng)力主要來(lái)源于中國(guó)、印度和拉丁美洲,其中中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)對(duì)全球的貢獻(xiàn)最為突出,目前中國(guó)汽車(chē)玻璃全部依賴(lài)進(jìn)口,亟須國(guó)產(chǎn)PVB高端產(chǎn)品替代進(jìn)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(jī)、航天器、軍事儀器、太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)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(kāi)發(fā)出兩款新的光伏電池保護(hù)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(hù)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(shí)具有高的性能。它們可快速和更效地生產(chǎn)模塊,并有較長(zhǎng)的使用壽命。杜邦公司稱(chēng),它們可延長(zhǎng)光伏模板的使用壽命和提高其效率。該封裝材料可延長(zhǎng)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(yáng)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(qiáng)韌5倍,并且剛度要高100倍。其結(jié)構(gòu)特征使之可實(shí)現(xiàn)新的模塊設(shè)計(jì),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(jì)可用于滿(mǎn)足薄膜太陽(yáng)能光伏發(fā)電的需求,薄膜太陽(yáng)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(chǎng)基于聚乙烯醇縮丁醛(PVB)專(zhuān)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(shí)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(rèn)證測(cè)試。SaflexPA41是代光伏產(chǎn)品,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)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(diǎn),對(duì)SaflexPA41的配方性能進(jìn)行了優(yōu)化,從而可改善封裝流程。
隨著高端PVB市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大,國(guó)外幾大公司都紛紛開(kāi)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(jìn)一步增強(qiáng)安全性、抗穿透性、結(jié)構(gòu)完整性、太陽(yáng)能量控制性、隔音性、防紫外線(xiàn)等特性,以取代部分老產(chǎn)品或開(kāi)拓新的市場(chǎng)領(lǐng)域,維持他們?cè)趪?guó)際高端膜用PVB市場(chǎng)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(shí)根特、巴西圣若澤-杜斯坎普斯、美國(guó)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(shí)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(xiàn),新生產(chǎn)線(xiàn)建于Ghent,新生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)3×2m寬幅Saflex,應(yīng)用于歐洲建筑市場(chǎng)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(shù)脂能力,以滿(mǎn)足汽車(chē)檔風(fēng)板對(duì)其Saflex品牌玻璃中間層材料日益增長(zhǎng)的需求。該公司在其比利時(shí)安特衛(wèi)普生產(chǎn)基地再增加1.5萬(wàn)噸/年P(guān)VB能力,擴(kuò)能于2010年完成。此外,首諾公司在其美國(guó)馬薩諸塞州Springfield生產(chǎn)基地?cái)U(kuò)大1.2萬(wàn)噸/年P(guān)VB能力,于2009年初完成擴(kuò)能。
日本積水化學(xué)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(chē)擋風(fēng)玻璃中間層。積水化學(xué)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(guò)濾紫外線(xiàn)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(guó)Fayetteville和捷克也建成PVB生產(chǎn)裝置。
另外,日本可樂(lè)麗公司旗下的全資子公司可樂(lè)麗歐洲公司于2010年2月8日宣布,在德國(guó)Frankfurt.建設(shè)新生產(chǎn)線(xiàn),以擴(kuò)增聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹(shù)脂產(chǎn)能。這使Frankfurt.的PVB樹(shù)脂總產(chǎn)能增加1萬(wàn)噸/年,達(dá)到3.9萬(wàn)噸/年。據(jù)稱(chēng),可樂(lè)麗歐洲公司新生產(chǎn)線(xiàn)業(yè)已投入商業(yè)化生產(chǎn)??蓸?lè)麗歐洲公司擁有員工約500人,在歐洲進(jìn)口和銷(xiāo)售可樂(lè)麗產(chǎn)品,并且也生產(chǎn)和銷(xiāo)售聚乙烯醇樹(shù)脂、PVB樹(shù)脂和PVB薄膜。
從市場(chǎng)角度分析,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,汽車(chē)和高層建筑不斷增加,高粘度PVB樹(shù)脂及中間膜用量將隨之增加。根據(jù)市場(chǎng)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(kāi)業(yè)。該裝置每年生產(chǎn)1000萬(wàn)平方米(小于1萬(wàn)噸/年)中間層,以應(yīng)用于中國(guó)汽車(chē)工業(yè)和鄰近的亞太市場(chǎng)。并可進(jìn)一步擴(kuò)能以滿(mǎn)足汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展,并留有擴(kuò)展空間,可擴(kuò)能服務(wù)于建筑市場(chǎng)。據(jù)稱(chēng),PVB中間層的需求在世界上正在增長(zhǎng),中國(guó)需求增長(zhǎng)更快。新建的裝置可支持層壓玻璃市場(chǎng)的重要增長(zhǎng)。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(hù)服務(wù)中心和成品與分銷(xiāo)中心。
目前我國(guó)PVB樹(shù)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(chǎng)開(kāi)發(fā)較早,應(yīng)用較廣。作為中間膜,PVB市場(chǎng)還處于初級(jí)發(fā)展階段。隨著中國(guó)汽車(chē)和航空航天事業(yè)的發(fā)展,高端PVB有著潛在的巨大市場(chǎng)需求。國(guó)內(nèi)年需求PVB約4萬(wàn)噸,并以每年10%的速度遞增,而國(guó)內(nèi)產(chǎn)量每年只有1.3萬(wàn)噸,且都是普通產(chǎn)品。
與國(guó)際大公司同類(lèi)產(chǎn)品相比較,目前國(guó)產(chǎn)PVB質(zhì)量還有一定差距,有些技術(shù)指標(biāo)的差距還相當(dāng)大,PVB生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)基本上都掌握在美國(guó)杜邦、日本積水、德國(guó)可樂(lè)麗和威凱等大公司手中。
國(guó)內(nèi)膜用PVB年產(chǎn)量目前不到3000噸。只有香港建滔、溫州長(zhǎng)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(chē)安全玻璃的高端PVB。
2008年3月,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)每年正規(guī)進(jìn)口的PVB只有1000多噸,每噸單價(jià)約5萬(wàn)元,非常昂貴;直接進(jìn)口PVB膜片約2萬(wàn)噸;剩下的1萬(wàn)多噸是走私進(jìn)口國(guó)外PVB廢料,然后進(jìn)行二次加工,雖然價(jià)格稍微便宜一些,但加工處理后制作的膜片質(zhì)量差,且嚴(yán)重沖擊了國(guó)內(nèi)高端膜用PVB市場(chǎng)的發(fā)展。
業(yè)內(nèi)介紹,中國(guó)高端PVB全部依賴(lài)進(jìn)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(shù)脂。國(guó)外PVA相對(duì)分子質(zhì)量分布范圍窄,國(guó)內(nèi)PVA相對(duì)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(guó)采用的是老技術(shù),企業(yè)沒(méi)有膜配套研究機(jī)構(gòu),這也是造成高端膜用PVB全部依賴(lài)進(jìn)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(xiàn)開(kāi)工,使某些規(guī)格和型號(hào)的PVB能夠替代進(jìn)口,標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)PVB開(kāi)始進(jìn)入高端領(lǐng)域。東莞柏百順石油化工公司通過(guò)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(dāng)于有了配套研究機(jī)構(gòu)。
國(guó)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(shí),也要投入一定比例的人力和財(cái)力著手研發(fā)其他新產(chǎn)品,從而盡快縮小與國(guó)外同類(lèi)企業(yè)的差距。