我國醋酸乙烯衍生物行業現狀及市場分析
本文導讀:從市場角度分析,隨著我國經濟發展,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。根據市場需求情況,聚乙烯醇縮丁醛值得投資。
內容提示:從市場角度分析,隨著我國經濟發展,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。根據市場需求情況,聚乙烯醇縮丁醛值得投資。
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,成為工業化生產最早、產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域有廣泛用途。
我國氯醋共聚樹脂現年產量僅在3700 噸左右。
主要生產廠為北京化工二廠、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, 因而結合了聚乙烯醇的阻氣性和聚乙烯的可加工性的優點。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。可廣泛用于各類包裝,包括所有的食品包裝,如無菌包裝、熱灌裝和蒸煮裝,或工業溶劑、化學制藥品和醫藥品的包裝。它還可制造汽車汽油箱或油箱內襯等,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)在日本率先實現商業化生產, 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 生產與消費
2009 年全球EVOH 產量約9.7 萬噸,其中北美約占44%、歐洲占35%、日本占18%,亞洲其他地區占2%。消費分布為:北美44%、歐洲33.5%、日本13%,其他地區9.5%。預計未來幾年全球EVOH 產量年均增速為4.5%, 與消費增長基本同步, 除日本以外的亞洲國家和地區及中南美地區將是主要增長區域。
世界EVOH 主要生產商有日本可樂麗公司和合成化學工業公司、中國臺灣長春石化公司3 家,其中可樂麗公司產能約占全球總產能的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普的新生產線能力翻番,達到2.4 萬噸/年。可樂麗在日本岡山擁有1 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 年在歐洲新增生產線。
可樂麗的競爭對手是日本合成化學工業公司,日本合成化學工業公司擁有EVOH 能力4.5 萬噸/年,包括英國赫爾的1.5 萬噸/年裝置。
2 應用領域
EVOH 主要用于生產氣體阻隔板、包裝膜和片材及汽油桶,2009 年世界主要國家和地區EVOH消費構成見表12。農產品和水產品包裝是EVOH的主要消費領域,近年隨著中國、泰國和印尼等國家食品出口數量的快速增長,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%。預計未來幾年亞洲地區(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 在美國發展甚快,美國是世界最大的生產和銷售大國。
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%。據統計,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, 經正丁醛與PVA 水溶液進行縮合反應而得的合成樹脂,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,因此得到廣泛應用。目前世界PVB 樹脂及膜的生產和消費主要集中在美國、西歐和日本等經濟發達地區。
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、航海等領域。
PVB 由于具有優良的粘結性和光學性能,廣泛應用于安全玻璃的夾層主材料。低端產品用于建筑安全玻璃,高端產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、航海等行業的蓬勃發展,帶來了高端PVB 巨大的市場容量,國產高端PVB 也在市場的推動下開始發展。
汽車行業是高端PVB 的重要市場。在汽車行業,PVB 是制造汽車擋風玻璃的主要材料。近年來,全球汽車業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PVB 高端產品替代進口。
另外,采用特殊配方生產的PVB 在航天、軍事和高新技術等領域也有著廣泛的應用。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,在工業領域應用于復合減震鋼板等。
杜邦公司于2009 年5 月15 日宣布開發出兩款新的光伏電池保護材料,并推向了商業化,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, 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出每瓦電力的成本, 有助于系統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。其結構特征使之可實現新的模塊設計,如用于設置在建筑物屋頂的建筑一體化集成光伏(BIPV)瓦面。杜邦PV5200 系列封裝板設計可用于滿足薄膜太陽能光伏發電的需求, 薄膜太陽能光伏發電是光伏工業中發展很快的領域。
首諾公司旗下的Saflex 公司于2010 年1 月20日宣布推出應用于光伏市場基于聚乙烯醇縮丁醛(PVB) 專用的第二代薄型密封劑。該新產品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。Saflex PA41 產品已成功完成IEC 61646 認證測試。SaflexPA41 是第二代光伏產品,專門設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Saflex PA41 的配方性能進行了優化,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出不少高技術含量、高附加值的膜用PVB 高端新產品,進一步增強安全性、抗穿透性、結構完整性、太陽能量控制性、隔音性、防紫外線等特性,以取代部分老產品或開拓新的市場領域,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 生產裝置。首諾公司還在比利時建設其Saflex 品牌聚乙烯基縮丁醛(PVB) 安全玻璃中間層生產線, 新生產線建于Ghent,新生產線生產3×2 m 寬幅Saflex,應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普生產基地再增加1.5 萬噸/年PVB 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 生產基地擴大1.2 萬噸/年PVB 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)園區建設聚乙烯醇縮丁醛(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-Lec SAF 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 傳統性能組合在一起。
PVB 第三位生產商杜邦公司在美國Fayetteville和捷克也建成PVB 生產裝置。
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.建設新生產線,以擴增聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂產能。這使Frankfurt.的PVB 樹脂總產能增加1萬噸/年,達到3.9 萬噸/年。據稱,可樂麗歐洲公司新生產線業已投入商業化生產。可樂麗歐洲公司擁有員工約500 人,在歐洲進口和銷售可樂麗產品,并且也生產和銷售聚乙烯醇樹脂、PVB 樹脂和PVB 薄膜。
從市場角度分析,隨著我國經濟發展,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生產Saflex (R) 品牌的PVB 已在蘇州的新生產基地投產開業。該裝置每年生產1000 萬平方米(小于1 萬噸/年)中間層,以應用于中國汽車工業和鄰近的亞太市場。并可進一步擴能以滿足汽車市場的發展,并留有擴展空間,可擴能服務于建筑市場。據稱,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 公司在亞太地區占有一席之地, 包括在新加坡設有地區客戶服務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、涂料及膠黏劑生產中, 其中涂料及膠黏劑市場開發較早,應用較廣。作為中間膜,PVB 市場還處于初級發展階段。隨著中國汽車和航空航天事業的發展,高端PVB 有著潛在的巨大市場需求。國內年需求PVB約4 萬噸,并以每年10%的速度遞增,而國內產量每年只有1.3 萬噸,且都是普通產品。
與國際大公司同類產品相比較,目前國產PVB質量還有一定差距,有些技術指標的差距還相當大,PVB 生產關鍵技術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。
國內膜用PVB 年產量目前不到3000 噸。只有香港建滔、溫州長城等3 家企業生產的PVB 能做膜用,但主要用于建筑安全玻璃,都不能生產用于汽車安全玻璃的高端PVB。
2008 年3 月, 國內市場每年正規進口的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量差,且嚴重沖擊了國內高端膜用PVB 市場的發展。
業內介紹,中國高端PVB 全部依賴進口,主要是由于生產工藝和配套原料不足。由于PVB 生產工藝是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 相對分子質量分布范圍窄,國內PVA 相對分子質量分布范圍寬, 影響PVB 產品質量穩定性;而且中國采用的是老技術,企業沒有膜配套研究機構,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1500 噸高端膜用PVB(聚乙烯醇縮丁醛)一期生產線開工,使某些規格和型號的PVB 能夠替代進口,標志著國產PVB 開始進入高端領域。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。
國內PVB 生產企業為了繼續生存和發展,在全力提高現有產品質量的同時, 也要投入一定比例的人力和財力著手研發其他新產品, 從而盡快縮小與國外同類企業的差距。