从知识产权分析国内聚氯乙烯发展趋势

李自兵，陈财来

（新疆天业集团研究院，新疆 石河子 832000）

从知识产权分析国内聚氯乙烯发展趋势

李自兵，陈财来

（新疆天业集团研究院，新疆 石河子 832000）

通过PVC相关专利申请量、申请人、申请领域、布局以及主要外国公司涉及的PVC专利布局，分析出PVC新的应用领域，从而为PVC技术的发展提供新的思路，促进了中国PVC行业拓宽应用领域，增强了自主创新的动力，消化过剩产能，使行业健康、可持续发展。

聚氯乙烯；专利；知识产权

1 中国PVC行业发展现状分析

1.1 国内PVC行业发展现状及分布

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(VCM)聚合而成，在五大通用树脂中产量较大，是钢材、木材、皮革等刚性或者柔性材料的代用品。

截至2015年底，国内具有PVC产能的企业数量为81家，总产能2 348万t/a(其中包含聚氯乙烯糊状树脂133万t/a)。大部分的装置仍为普通型粉料，产品同质化竞争严重，企业利润被压缩，寻求差异化、精细化的产品是行业发展的重要方向[1]。

从企业规模结构看，中国已出现超过百万吨级聚氯乙烯生产企业3家，规模在30万t/a以上的企业7家。规模在10万～30万t/a的企业仍是国内聚氯乙烯行业的重要组成部分，占国内总产能的36.6%，相对的其生产技术代表着国内PVC行业技术进展[1]。

1.2中国聚氯乙烯行业产量分析

1.2.1 2007-2015年中国聚氯乙烯行业产量变化趋势2014年，国内总体产能首次出现减少，但聚氯乙烯产量仍保持稳步的增长，聚氯乙烯装置综合利用率有明显的提高。根据最新统计数据显示，2015年，国内PVC总产量为1 609.2万t，同比下跌1.7%，国内聚氯乙烯产能自2008年以来，首次出现负增长，也是行业首次出现产能、产量双降的情况[1]。

1.2.2 2008-2015年中国聚氯乙烯产能利用率明晰2015年，中国聚氯乙烯行业整体开工负荷将达到69%，保持稳步提升的态势。在氯碱行业“十三五”规划中，将国内聚氯乙烯整体开工率提升至80%以上作为目标。在需求端不断受到铝型材、聚乙烯、聚丙烯等产品冲击的环境下，产量难以继续保持大幅增长的态势，只有通过产业政策调控，市场引导，工艺技术改造，企业整合等方式来进一步提升装置开工率[1]。

表1 2015年国内单个PVC生产企业产能前十排序 万t/a

综上所述，目前中国PVC产能连续两年出现负增长，调结构、促产能显现一定成效，但是行业发展面临潜在的问题一直存在，产能过剩，竞争激烈。解决这一问题的突破口需借鉴国外公司模式，以用户为导向，使PVC树脂在性能规格、制品种类和应用类别上专业化和差异化，在高端产品中寻求新的增长点。因此，对PVC行业来说，提高自主创新能力并寻求具有增长空间的领域。以下从专利分析的角度出发，着重对PVC相关的专利技术进行分析，从而为PVC产业的发展提供新的思路，进而促进中国PVC行业拓宽应用领域，增强自主创新的动力，消化过剩产能，使行业健康、可持续发展。

2 PVC树脂相关技术的专利分析

2.1 专利申请量分析

自2007年1月1日至2016年8月1日，国家知识产权局涉及 PVC发明专利申请数量共17 746件，见图1。其中，2007-2013年缓慢增长，2014年有较大增幅，较前一年增幅达37%，共计3 596件；2015年后缓慢增长，在这10年中，根据申请人国别，申请量最多的国家为中国，共计16 365件，其次，美国150件，日本80件，德国75件，韩国66件，荷兰、法国各27件等，(国外在中国前十位的申请量统计)，中国申请在数量上占绝对优势，见图2。

图1 专利申请量趋势

图2 国外在中国前十位的申请量统计

2.2 申请人排名分析

PVC领域的申请人较为分散，专利实施转化效率低，其中，近十年来申请量较多的中国石油化工股份有限公司、国家电网公司、青岛鑫万通塑业发展有限公司、青岛市高科专利技术转移平台有限公司、苏州市景荣科技有限公司、苏州科技学院等。其中有4个申请人递交申请集中在一两年间，有205件占到27%，非职位发明60件占到7%。科研单位2家133件占17.6%，企业占8家，企业与研究院联合申请18件占2%。前10位申请人年度申请量专利分布情况见表2。

表2 申请量前十申请人的专利分布情况

2.3 申请领域分布

根据专利分类号进行统计，PVC专利申请的领域分布见图3。可见，申请的领域集中在PVC材料的应用层面，主要有PVC的化合物、组合物、电缆、PVC制品、黏合剂等，PVC生产层面405件，占1%。

图3 PVC专利申请的领域分布

2.4 国内PVC生产大型企业地区专利布局分析

(1)西北地区

西北地区主要大型企业4家，目前共申请发明专利115件，涉及净化及水处理领域32件，PVC生产领域30件，改性及复合树脂领域23件，催化领域24件。

(2)华北地区

华北地区主要大型企业2家，目前共申请发明专利81件，涉及净化及水处理领域11件，PVC生产领域16件，改性及复合树脂领域24件，催化领域6件，ABS制备3件，分子筛3件、多元醇制备3件，丙烷制备3件。

(3)华中地区

华中地区主要大型企业1家，目前共申请发明专利6件，涉及净化及水处理领域4件，PVC生产领域2件。

(4)华东地区

华中地区主要大型企业1家，目前共申请发明专利13件，改性及复合树脂领域12件，PVC生产领域1件。

3 国外在中国申请专利布局

3.1 专利申请量分析

国外在中国专利申请量2007～2015年基本持平，其中2014、2015年有部分未公开，预计于2013年数量相当，2013年及2009年略高，总体保持稳步增长态势。国外在中国申请专利趋势见图4。

3.2 申请人排名分析

美国公司：罗门哈斯公司、路博润高级材料公司、埃克森美孚化学专利公司、陶氏环球技术有限责任公司、陶氏环球技术有限公司等；日本公司：可乐丽股份有限公司、日东电工株式会社、住友电气工业株式会社、电气化学工业株式会社；德国公司：巴斯夫欧洲公司、朗盛德国有限责任公司、赢创奥克森诺有限责任公司、阿克泰加DS有限公司；韩国公司：LG化学株式会社、SK新技术株式会社、乐金华奥斯株式会社、SK综合化学株式会社；法国公司：阿克马法国公司、阿肯马法国公司；荷兰公司：帝斯曼知识产权资产管理有限公司、沙伯基础创新塑料知识产权有限公司、阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司；卢森堡公司：地板工业有限公司、塔克特GDL股份有限公司、塔吉特GDL公司等。

图4 国外在中国申请专利趋势

3.3 申请领域分布

申请数量最多的领域是C08L：高分子化合物的组合物，共77件，如PVC橡胶配方；B32B：层状产品，即由扁平的或非扁平的薄层，50件，如泡沫状的、蜂窝状的薄层构成的产品；C09D：涂料组合物，共37件，如填充浆料、油墨、木材着色剂；C08K：使用无机物或非高分子有机物作为配料的PVC材料，共35件；C09J：黏合剂、一般黏合方法(非机械部分)共20件；C08F：仅用碳—碳不饱和键反应得到的高分子化合物，共20件；C07C：无环或碳环化合物，共17件；C08J：加工、配料的一般工艺过程，共16件；E04F：建筑物的装修工程，如楼梯、楼面，共14件；H01B：电缆、导体、绝缘体共7件。国外申请PVC专利领域分布见图5。

图5 国外申请PVC专利领域分布

4 PVC应用的新领域

近年来，PVC的应用出现了一些新的领域，专利技术在这些领域不断尝试并改进；以下就其中某些领域进行介绍，希望能够拓展PVC生产企业的创新思路。PVC应用的新领域专利内容见表3。

表3 PVC应用的新领域专利内容

序号 申请(专利)号 专利名称主要技术内容应用领域15 CN201310107167.3 16 CN201310197150.1一种聚氯乙烯树脂防腐涂料及其制备方法本发明其组成原料为：环氧树脂E～14、聚氯乙烯树脂、一乙醇胺、二甲苯、硅石灰粉、醇酯十二、甲基三乙氧基硅烷、二氨基二苯基砜、扩散剂MF、聚二甲基硅氧烷、邻苯二酚、防老剂ODA和正己烷；本发明采用了环氧树脂E～14和聚氯乙烯树脂作为防腐涂料的主料，正己烷作为溶剂，涂覆涂层固化后，形成聚合材料，变成无毒无味的环保涂层，对钢铁表面有极好的附着力，同时添加了硅石灰粉、醇酯十二、甲基三乙氧基硅烷和二氨基二苯基砜，可以使整个涂料体系的力学性能、耐老化性能、耐腐蚀性能等明显提高。涂料，环保一种木质材料用聚氯乙烯防水涂料本发明主要是由下列原料按照重量配比搅拌制成：50～60份聚氯乙烯，3～5份硬脂酸钡，15份过硫酸钾，5份铝粉，20份过氧化苯甲酰，10份苯酚，16份丙酮，10份石油醚，15份煤焦油和12份碳酸钙。产品经工业试验证明，对木质材料表面进行涂饰处理，形成的聚氯乙烯防水涂层能有效的隔绝其与外界的水接触，从而避免木质材料膨胀变形或腐烂，同时还具有良好的施工性，安全无毒且原料低廉。环保，涂料17 CN201410270914.X聚氯乙烯结皮发泡型材及制作方法本方法以挤出机的挤出口模纵横中心线为基准，模壁分别间隔开设若干带状插入孔；挤出口模内加装采用支承架支撑的导流槽，导流槽连通插入孔；启动挤出机，在挤出口模开始有聚氯乙烯熔体被挤出时，将若干带状PET加强筋分别从若干带状插入孔插入，带状PET加强筋经挤出口模内导流槽到达并穿过支承架后与挤出口模内聚氯乙烯熔体紧密结合并一起被挤出，制成带加强筋的聚氯乙烯结皮发泡型材。本型材和方法通过加强筋提高刚性强度，降低成本，适应大跨度护栏等的应用。建筑，工业18 CN200910232399.5采用交联聚氯乙烯结构泡沫废料生产复合泡沫板材的方法本发明包括如下步骤：(1)将交联聚氯乙烯结构泡沫废料粉碎成泡沫颗粒；(2)将聚氨酯泡沫组合料均匀混合，制得可发泡型聚氨酯粘合剂；(3)将步骤1)制得的泡沫颗粒与步骤(2)得到的发泡型聚氨酯粘合剂混合并搅拌均匀，得到泡沫颗粒发；(4)将步骤(3)制得到的泡沫颗粒发泡料移入到模具中发泡成型；(5)脱模后制得复合泡沫板材。制得的复合泡沫具有良好的力学综合性能，可用于建筑墙体、永久或临时房屋顶、门、窗的夹芯层，也可在工业、运输、建筑、国防和航天等领域使用。建筑，工业19 CN201310532709.1一种发泡型环保木塑复合材料本发明公开了一种发泡型环保木塑复合材料，是由下述重量份的原料组成：聚氯乙烯塑料粒子80～90、木质纤维60～70、硅灰石粉10～12、硅酸铝4～6、聚四氟乙烯纤维2～3、己二酸丙二醇聚酯2～3、过氧化钠1～2、纳米氧化锌2～3、丙烯醇2～3、3～缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷1～2、硬脂酸钙3～4、对甲苯磺酰肼2～3、粘结助剂3～4，本发明的发泡型环保木塑复合材料力学性能好，绿色环保，抗蠕变性、抗冲击性强，可以分解，不会造成白色污染。环保、建筑、工业

4.1 医用PVC树脂

近年来医用PVC树脂申请呈上升趋势，主要用做医疗器械，输液(血)器具，医用薄膜，抑菌复合材料。如：专利号为CN201510537150.0，一种医用PVC糊材料的制备方法，该PVC糊材料具有良好的各项性能，可以更广泛地用于医疗领域中[2]。

4.2 导电PVC树脂

申请量有上升趋势，主要为电子电力领域抗静电，提供导电率的同时，其他力学指标、热力指标也达到要求。如：CN201510145974.3聚氯乙烯/聚苯胺复合导电材料的制备方法，使该材料的导电塑料颜色及电导率可调，在导电、电磁屏蔽及微波吸收等方面拥有广阔的应用前景[3]。

4.3 电缆套用PVC共聚树脂

该方面专利主要是为解决材料的气密性，防潮性和韧性等，如：CN201510285643.X，一种气密性好通讯电缆用丁腈橡胶改性聚氯乙烯护套料及其制备方法[4]。具有更好的柔软性、弹性，安装使用方便；通过使用白炭黑、E-12环氧树脂、六氟丙烯三元共聚橡胶、苯并恶嗪树脂，提高了护套料的气密性，防潮性和韧性。

4.4 玻璃纤维增强PVC

该方面专利主要应用纺织业，解决纺织品的阻燃和防水等效果，如：申请号CN201610200031.0，一种防水阻燃纺织纤维的制备方法，该纺织纤维具备良好的防水阻燃效果，实现了纺织纤维多功能化的目的[5]。

4.5 粉末涂层用PVC

应用较广泛，建筑防腐，海底防腐等，如：专利号CN201310197150.1，一种木质材料用聚氯乙烯防水涂料，该产品形成的聚氯乙烯防水涂层能有效的隔绝其与外界的水接触，从而避免木质材料膨胀变形或腐烂，同时还具有良好的施工性，安全无毒且原料低廉[6]。

4.6 硬质PVC低发泡型材

该领域解决PVC的强度、抗断裂性、回收等缺点，如：建筑材料中专利号为CN200910232399.5，采用交联聚氯乙烯结构泡沫废料生产复合泡沫板材的方法，该产品具有良好的力学综合性能，可用于建筑墙体、永久或临时房屋顶、门、窗的夹芯层，也可在工业、运输、建筑、国防和航天等领域使用[7]。

5 结论

5.1 国内企业专利布局情况

从国内最大企业的专利布局来看，布局不具连贯性，甚至某些企业没有相应的知识产权布局；其中，西北地区、华北地区的大型企业都在水处理、催化剂、聚氯乙烯应用方面进行了布局，初步形成了PVC相关专利体系，涉及方面较完善；个别企业也掌握了一系列的聚合技术；而其他前十的企业略微在水处理和聚氯乙烯应用上进行了布局；同时国内申请量最多的企业并没有一家是国内排名前十企业，说明知识产权布局较弱，很多技术都比较分散，分布在中、小薇企业或科学院所，相对知识产权市场运营较弱。

5.2 国外企业中国专利布局情况

国外专利在PVC后加工和应用也做了较多的布局，其申请量最大；其次是PVC材料的较特殊的应用方面布局较广，如涂料、粘合剂、特种树脂的生产方法等。最后是电力，如导体、绝缘或介电材料等。

5.3 PVC的发展趋势

综上所述，中国的PVC材料的技术创新与国外企业相比，虽然总体数量最多，但是申请人分散，技术持续研究性不强，所请求保护的技术仅个别形成专业化和系列化。因此，面对产能过剩的问题，PVC的发展应当注重聚合生产技术的创新以补充PVC产品后应用的不足，首先，从薄膜、管材、型材用特种树脂上首先实现突破，这些产品在市场上需求量很大；其次，共聚和化学改性树脂用量少，在提高使用性能方面是均聚物所不能相比的，但售价不菲；再者，从特种、专用化PVC新材料入手，提高自主创新能力，拓展创新思路，使PVC行业得到健康、可持续性发展。

［1］2016版中国聚氯乙烯行业报告.中国氯碱网，2016.1，5-7，9-10.

［2］江苏蓝湾生物科技有限公司.一种医用PVC糊材料的制备方法.中国，CN105111618A，2015.12.2.

［3］中原工学院.聚氯乙烯／聚苯胺复合导电材料的制备方法.中国，CN104710713A，2015.6.17.

［4］合肥得润电子器件有限公司.一种气密性好通讯电缆用丁腈橡胶改性聚氯乙烯护套料及其制备方法.中国，CN104893149A，2015.9.9.

［5］吴江市林旺纺织厂.一种防水阻燃纺织纤维的制备方法.中国，CN105780187A，2016.7.20.

［6］苏州市德莱尔建材科技有限公司.一种木质材料用聚氯乙烯防水涂料.中国，CN103275535A，2013.9.4.

［7］常州天晟新材料股份有限公司.采用交联聚氯乙烯结构泡沫废料生产复合泡沫板材的方法.中国，CN101733893A，2010.6.16.

Analysis on the development trend of domestic PVC from intellectual property

LI Zi-bing，CHEN Cai-lai
（Xinjiang Tianye Group Research Institute，Shihezi 832000，China）

The new application of PVC was expounded though analysis of PVC-related patent applications，applicant，the application field，layout and the main foreign companies involved in PVC patent portfolio.A new idea for the development of PVC technology was proposed.In order to promote China's PVC industry broaden the application areas，enhance the power of independent innovation，to digest excess capacity，make the industry healthy and sustainable development.

：polyvinyl chloride；patent；intellectual property right

TQ325.3

：B

：1009-1785(2016)10-0021-06

2016-08-12