解析中国氯化聚乙烯_CPE_市场的发展前景

本刊报道

解析中国氯化聚乙烯(CPE)市场的发展前景

本刊记者　汪焕心

中国氯化聚乙烯(CPE)产品的发展历程已有久远的历史。早在20世纪50年代开始就已研制氯化聚乙烯。如江苏太仓助剂厂、安徽省化工研究院、湖北化工研究所等单位先后开展了氯化聚乙烯的研究开发工作,安徽省化工研究院于1973年开发成功了水相悬浮常压氯化法生产技术。安徽省芜湖化工厂采用该技术于1980年建成了100t/a的生产装置。经过几十年的发展,几种重要生产工艺(固相法和悬浮法)中的相当部分技术已处于世界领先地位。目前,中国氯化聚乙烯的生产厂家有60多家,总生产能力近30万t/a,已经成为世界上第一大氯化聚乙烯生产国。

中国氯化聚乙烯的应用篇发展历程,也是历历在目。在塑料方面的应用。由于氯化聚乙烯和各种高分子材料具有良好的相容性,可做为聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物等塑料的改性剂。氯化聚乙烯做为硬质聚氯乙烯的改性剂,可改善聚氯乙烯的抗冲击性、耐候性和加工性。

氯化聚乙烯与聚乙烯的分子结构相似,具有相容性。在聚乙烯中掺入氯化聚乙烯弹性体,可以改善其印刷性、耐燃性和柔韧性,醋酸乙烯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物(ABS)是通用的工程塑料,在汽车、电器等方面具有广泛的应用,需求量很大。若在ABS中添加氯化聚乙烯,不仅可有效地提高其阻燃性,而且还可以改善抗冲击性,耐应力开裂性和加工性。在电子电器领域有广泛的应用。乙烯-醋酸乙烯共聚物(E VA)具有柔软性,可以代替软质聚氯乙烯,但存在表面硬度低,易受擦伤和手感较硬的缺点。在EVA中加入氯化聚乙烯,不仅可以提高EVA的表面硬度及提高冲击强度,而且还可以提高EVA印刷性、高频发热性和可焊接加工性,广泛应用于磁卡设备外壳及水槽、罐的内层材料等方面。氯化聚乙烯不仅能有效地改进单一高聚物,而且还可以改进共混物。如在聚乙烯/聚氯乙烯共混体系中,加入一定量的氯化聚乙烯,能起到增容作用,大大提高制品的综合机械性能。

在涂料方面的应用。高氯化聚乙烯(HCPE)主要用来制造阻燃、耐磨的防腐涂料以及高档粘合剂和高级油墨。所生产的涂料可适应-50℃～135℃的温度,可广泛应用于集装箱、钢构、船舶、海洋设施、油田管道、化工设备、电力设备、三废处理等行业。海上平台、输油管道及海上建筑物等的涂料用量将大幅度增长,而高等级公路、机场、港口等基础设施的建设也将使路标漆、防腐涂料的需求上涨,因此HCPE的需求量将持续增长。

在橡胶方面的应用。氯化聚乙烯与乙丙橡胶、天然橡胶、异戌橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和聚氨酯等有良好的相容性,掺混后可提高各类橡胶的加工性能及改善物理机械性能。改性的橡胶可制成电线、软管、密封材料、垫圈、机器配件及阻燃运输带等,以氯化聚乙烯为基料制得的硫化橡胶在耐磨损、介电性能、耐热、耐老化、耐油性等方面比氯丁橡胶好,类似于乙丙橡胶、天然橡胶、异戌橡胶和丁腈橡胶,其成本低于氯丁橡胶、丁腈橡胶、主要用于电线电缆工业、汽车工业(模制品和挤出制品)等。氯化聚乙烯还可与普通橡胶共混加工,所得制品具有强度高、耐磨损、耐热、耐化学药品,难燃自熄、耐低温等优良性能。由于氯化聚乙烯既耐石油基液压油又耐不燃性磷酸酯液压油,兼具丁腈橡胶和三元乙丙橡胶的特点。因此近年来氯化聚乙烯在胶管工业中的应用得到快速发展。同时由于氯化聚乙烯具有良好的耐热性,因此开始用于代替价格较高的氯磺化聚乙烯、乙烯一丙烯酸酯橡胶和氯醚橡胶,用于汽车发动机周边的胶管。利用氯化聚乙烯的阻燃性,可以生产矿用胶管。在耐油液压胶管及编织(缠绕)或夹布风水胶管的外层胶中并用部分氯化聚乙烯,不仅改善了胶料的加工性能(不易焦烧,挤出速度快)且降低了成本。

其他方面可用做防水卷材等。如氯化聚乙烯可用作防水卷材,其性能与氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶、防水卷材性能相似,在-30℃～20℃仍能保持良好的弹性。

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2010年38卷第6期广州化工

再就是中国氯化聚乙烯生产工艺大多采用水相悬浮法,其中万吨级以上的生产厂家有7家,生产能力合计为1319万t/a,约占中国氯化聚乙烯总生产能力的7113%;生产能力为013～016万t/a的生产厂家有9家,生产能力合计为3175万t/a,约占总生产能力的1912%,其余均为013万t/a以下的生产装置。山东潍坊亚星集团有限公司7万t/a。氯化聚乙烯装置是目前中国最大、技术也最为先进的氯化聚乙烯生产装置,生产能力约占中国氯化聚乙烯总生产能力的3519%。

随着塑料制品材料的快速发展,以及橡胶电缆领域氯化聚乙烯制品的发展,中国对氯化聚乙烯的需求将呈不断上升的趋势。目前中国塑料门窗在整个门窗市场的占有率约为20%,消费聚氯乙烯型材近40万t。预计2010年中国塑料门窗在整个门窗市场中的占有率将达到30%。届时将消耗聚氯乙烯型材约60万t。中国塑窗行业的快速发展,将带动氯化聚乙烯在近期的快速发展。

在建筑管道方面,国家“十五”规划中也要求推广应用塑料管道,以聚氯乙烯和聚乙烯管为主,同时大力发展新型复合、改性塑料管道,重点发展聚氯乙烯给排水管道、聚乙烯城市供水管道。目前中国塑料管道的市场占有率为50%,消耗聚氯乙烯管60万t,聚丙烯、聚乙烯等其他管道90万t,合计为150万t;预计2010年市场占有率将达到65%,届时将消耗聚氯乙烯管80万t,聚丙烯和聚乙烯等其他管115万t,合计195万t。

按照现有聚氯乙烯钙型硬管、聚氯乙烯窗框配方,其中氯化聚乙烯质量分数为5%,若按目前国内P VC用抗冲改性剂的用量(氯化聚乙烯按80%计算),2005年中国塑料门窗用氯化聚乙烯116万t,塑料管道用氯化聚乙烯214万t;预计2010年中国塑料门窗约需氯化聚乙烯214万t,塑料管道约需氯化聚乙烯312万t。按异型材及管材产品占聚氯乙烯硬制品的50%计算,预计2010年中国聚氯乙烯硬制品约需消耗氯化聚乙烯11万t。

在涂料方面,海上平台、输油管道及海上建筑物等的涂料用量将大幅度增长,而高等级公司、机场、港口等基础设施的建设使路标漆、防腐涂料的需求上涨,将需要大量的高氯化聚乙烯。

在电线电缆方面,国外氯化聚乙烯橡胶最重要的用途是制造电缆,在美国占氯化聚乙烯生产总量的50%。中国氯化聚乙烯电缆、电线的生产和使用方面刚刚起步,目前只有山东潍坊亚星化工集团、威海金鸿化工集团有限公司、杭州科利化工有限公司生产。2005年中国电线电缆对氯化聚乙烯的需求量只有2万t。考虑到胶带、防水卷材、模压汽车配件和工业制品方面的消费量,2010年橡胶方面对氯化聚乙烯的需求量将达到510万t。

解析上述种种行情,预计2010年中国各行业对氯化聚乙烯的需求量将达到16万t。

但是,从深层次分析,中国氯化聚乙烯产品结构不甚合理,目前年产量近12万t,产品中超过90%用于聚氯乙烯改性,而用于电线、电缆、ABS改性及其他用途不到10%。对这种现状该怎么办?应采取什么样的对策?

业内专家认为:①根据目前中国氯化聚乙烯的生产能力已经大于需求。虽然塑料建材的推广应用可促进抗冲击改性剂的消费,但从长远看,由于将受到性能更加先进的抗冲击改性剂的冲击,塑改型氯化聚乙烯产量增加幅度不会太大,因此应加强宏观调控,限制氯化聚乙烯生产装置盲目的新建和扩建。目前应加强对现有生产装置的完善和改进,形成规模生产,不断提高产品的质量和档次。

②目前,中国生产氯化聚乙烯的高密度聚乙烯除少部分品种外,在质量和数量上均不能满足氯化聚乙烯的生产要求,所以每年大量从韩国和中国台湾地区进口。因此高密度聚乙烯生产企业应加强与氯化聚乙烯厂家的密切合作,共同开发生产各种性能氯化聚乙烯需要的专用聚乙烯新产品,使专用料系列化、专业化。加大氯化聚乙烯专用原料的开发力度,加快生产氯化聚乙烯专用原料的生产,以不断减少进口,降低生产成本,提高产品质量。

③积极探索氯化聚乙烯新的用途,不断开发新产品,完善产品结构。如扩大氯化聚乙烯在电线、电缆、防腐涂料以及ABS树脂改性方面的应用等。另外,氯化聚乙烯弹性体在美国、欧洲、日本、韩国和东南亚等国家以及中国台湾有相当大的市场,应进一步拓宽国外市场。

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・广州化工2010年38卷第6期