聚四氟乙烯树脂生产流程及行业现状

聚四氟乙烯树脂生产流程及行业

现状简介（2020 年3 月1 日）

一、四氟乙烯生产

（一）工艺流程四氟乙烯是生产聚四氟乙烯的原料，生产流

程见图1 所示。

图1 四氟乙烯的生产流程

二）反应方程式

主反应：C HCl3+2HF→ CHClF2+HCl，2CHClF2 →CF2 CF2+2HCl

副反应：3CHClF2→C3F6+3HCl，CHClF2→ CF2:+HCl 反应条件：温度1000-1100 ℃，压力0.01-0.2Mpa

三）相关原料价

格

生产四氟乙烯的主要原料的价格走势如图2 所示

图2 四氟乙烯主要原料的价格

走势

三）主要危险性物料的特

性

表1 生产四氟乙烯主要危险性物料的

特性

名称分子式沸点危险性

四氟乙烯C2F4 -76.3 易燃，有腐蚀性。急性中毒：轻者有咳嗽、胸

闷、头晕、乏力、恶心等；较重者出现化学性

二、聚四氟乙烯聚合过程聚四氟乙烯按聚合工艺的不同可分为悬浮料和分散料，悬浮四氟树脂和分散四氟树脂品质的差异是由于它们的颗粒尺寸、粒径分布以及颗粒形态不同所致，前者颗粒粒径为毫米级，而后者粒径为亚微米级（250 —

350nm）。聚四氟乙烯难熔，流动性差，其颗粒粒径大小和颗粒形态对熔融流动性以及其加工性能和制品性能有重要影响。分散聚合生产的“分散四氟树脂”的粒子粒径尺寸小、粒径分布合理、粒子形态可控，因此加工性能和制品性能好。

我国的PTFE 品级主要是悬浮料，而性能优越、应用于PTFE液压软管和PTFE膨体多孔制品制备的分散料只占少部分，并且性能与国外分散树脂差距较大，远不能满足国内的市场需求。

（一）悬浮聚合产品悬浮聚合得到的聚四氟乙烯树脂可成型加工，但不能进行糊状挤出或涂布。在搪瓷或不锈钢聚合釜中，以水为介质，过硫酸钾为引发剂，全氟羧酸铵盐为分散剂，氟碳化合物为

稳定剂，四氟乙烯经氧化还原聚合而制得聚四氟乙烯。将各种助剂加入反应釜中，四氟乙烯单体以气相进入聚合釜，调节釜内温度至25℃，然后加入一定量的活化剂（偏重亚硫酸钠），通过氧化，还原体系进行引发聚合。聚合过程中不断补加单体，保持聚合压力0.49 ～0.78MPa，聚合后所得到的分散液用水稀释至一定浓度，并调节温度到15～20℃，用机械搅拌凝聚后，经水洗、干燥，即得悬浮聚合产品。

（二）分散聚合产品分散四氟树脂不能成型加工，但用分散涂料的加工方法可转为粉状用于糊状挤出。TFE 分散聚合工艺过程主要由聚合、除蜡、凝聚浓缩等工序组成。TFE 分散聚合与悬浮聚合的体系不同，通常由单体、水、乳化剂、稳定剂及其它添加剂组成。聚合反应开始后，可以根据不同的目的，追加单体、引发剂、链转移剂以及乳化剂。最终得到的分散聚合产品也称糊状挤塑用聚四氟乙烯树脂。它具有聚四氟乙烯树脂的各种优异性能。可加工成连续长度的薄壁管、细棒、电线电缆绝缘、生料带等。

（三）聚四氟乙烯利润分析

图2 聚四氟乙烯毛利润情

2019 年以来聚四氟乙烯毛利润约7000 元/ 吨。

三、聚四氟乙烯行业现状及环保要求

（一）聚四氟乙烯行业属于资源要素、技术要素、人才要素密集型行业

在资源要素方面，聚四氟乙烯行业需要投入较为大量的

土地、原料进行生产，尤其是原料所占成本较大，容易引发产品价格波动，故可归为资源密集型行业。中国萤石资源由于杂质含量较低、开采条件较好，因而开发价值较高，具备发展PTFE行业的特殊资源优势。

因为看好我国高品位丰富的萤石资源和巨大的潜在市

场，世界几大氟化工大公司都以合资或独资形式开始进入中国办厂，比如日本大金在常熟建设基地，美国3M公司与江

苏梅兰集团开展合作，法国阿托菲纳与常熟以及上海三爱富公司的合作。

在技术要素、人才要素方面，因为含氟聚合物的生产并

非易事，氟化物的腐蚀性非常强，氟聚合时容易爆炸，存在一定的安全隐患，对加工设备的金属材质要求较高，也需要经验丰富、技术过硬的人员来操作。尤其是中高端含氟聚合物产品，不仅需要企业具备相当长时间的技术积累，还需要配置高精度设备，历经较长时间尝试多条技术路线后才能形成成熟理想的制造工艺。因此可归为技术密集型行业。目前聚四氟乙烯高端生产技术和产品主要集中于发达国家。例如美国杜邦公司、日本大金等氟化工巨头基本占据了氟化工高端市场，在氟树脂品种和质量方面遥遥领先，如超细粉末聚四氟乙烯、可熔性聚四氟乙烯及常温固化型氟树脂涂料等。

聚四氟乙烯材料行业企业数量少、规模大，行业高度集中。目前我国聚四氟乙烯材料生产企业约15 家，产能集中

度高，国内聚四氟乙烯材料产能约13.5 万吨，前五大企业

产能占全国总产能的75.62%。产品结构方面，通用型聚四氟乙烯产品居多，中高端产品依赖进口，部分品种已经出现突破，未来通过技术突破进行差异化竞争已成行业共识。

在新企业进入难易程度方面，在上游原料供应、高精度

设备要求、技术壁垒等多方面树立了较高的进入壁垒。材料产品价格容易受到萤石、氯仿等价格波动的影响; 由于氟聚合物生产技术的难度对生产设备要求、生产技术提出了较高的要求，留给新进入企业的市场发展机遇较少。

而生产聚四氟乙烯制品行业技术壁垒资金壁垒都较低，

因此国内制品行业企业超过上千家，以中小企业为主，企业整体规模小，行业集中度低，新企业进入程度较为容易，但行业总体利润水平并不高。近年来，聚四氟乙烯制品行业通过结构调整和产业升级，材料行业企业巨头逐渐介入制品领域。

(二)发展周期阶段

根据行业生命周期理论，行业可以分为导入期、成长期、成熟期、衰退期。可以判断聚四氟乙烯行业正处于行业成长期。聚四氟乙烯(PTFE)耐高温、耐腐蚀、电气特性、

不粘性、自润滑性，基于上述特殊的优良性能，在化工、电子、机械、医药等下游行业均有广泛应用。根据《中国氟化工行业“十三五”发展规划》，预计“十三五”期间，PTFE产品将随着其在线缆、节能环保领域中的应用不断加