聚氯乙烯糊树脂生产及发展现状
2018-04-24袁军
袁 军
(新疆天业(集团)有限公司,新疆 石河子 832000)
聚氯乙烯(PVC)糊树脂属于聚氯乙烯树脂的一个产品分支,其粒度范围一般在0.1~2.0 μm(通用悬浮法树脂粒度分布一般在20~200 μm)。PVC糊树脂以其高分散性的粉料用于糊料加工而得名,由于其成糊性能优良,分散性能良好,主要应用于PVC树脂的软材料领域。PVC糊树脂还可适用于涂布、浸渍、喷涂、发泡等加工工艺,广泛应用于人造革、装饰材料、地板革、墙壁纸、工业用输送带、运动场地、涂料、粘合剂、玩具、医用一次性手套、日用装饰材料、电器仪表和电工工具等诸多材料和制品领域[1]。
1 生产工艺
目前,工业上聚氯乙烯糊树脂的生产方法主要有乳液种子聚合法、混合微悬浮法和微悬浮聚合法等。
1.1 乳液种子聚合法
乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引发剂和乳化剂。一般情况下,乳液聚合得到的乳胶粒径小于0.2 μm,为了达到增大乳胶粒径的目的,开发了乳液种子聚合法。乳液种子聚合由乳液种子聚合、胶乳聚合两个阶段组成。原理上VCM仅在已生成的乳胶粒子上聚合,而不再形成新的粒子。这种已生成的高聚物乳胶就好像晶种,因此称为“乳液种子聚合”[2]。乳液聚合中乳化剂很重要,所用数量决定了胶乳粒子数,且对最终的胶乳粒子的粒径起主要作用。特别在进行种子生成时,采用高引发速率和低浓度乳化剂进行生产,能使胶乳微粒尺寸分布变窄。目前国内采用该方法主要有内蒙古君正、宁波台塑、宁夏英力特。
1.2 微悬浮聚合法
微悬浮聚合法是将配制好的乳化剂、软水、pH值调节剂、VCM、油溶性引发剂加入预混槽中,然后用机械均化的方法形成稳定的乳状液滴,聚合反应在液滴中进行。这种方法生产的PVC糊树脂的流动性优良,反应比较简单,微悬浮法一般选用复合乳化剂,乳化剂用量少,产品质量比较稳定,固含量高。主要用于手套、人造革、地板卷材、输送带和玩具等。目前国内采用该方法的企业有新疆天业、沈阳化工、湖南华湘、内蒙古晨宏力、唐山三友、宁波台塑、山东郎辉等。
1.3 混合法
混合法PVC糊树脂生产工艺主要是集乳液聚合和微悬浮聚合于一体,其采用乳液法生产乳胶种子,再采用微悬浮法聚合成品乳胶[3]。混合法PVC糊树脂生产采用复合乳化剂,形成微小液滴,聚合反应主要在微滴中进行,并在聚合配方中加入了乳液法制备的种子乳胶,从而获得双峰粒度分布。与微悬浮法树脂相比,混合法无机械均化过程,树脂颗粒较粗,发泡性能较好,国内只有上海氯碱生产的WP62GP树脂,主要用于人造革行业,目前,上海氯碱的混合法已经停产,该公司已将技术转让予中泰化学,其树脂牌号沿用原牌号。
2 近几年国内PVC糊树脂发展状况
2.1 近几年国内PVC糊树脂产能变化
2016年PVC糊树脂产能小幅下降,主要是由于以天津渤天化工为主的部分企业因环保问题陆续搬迁,新增产能有沈阳化工15万t/a装置、昔阳化工10万t/a装置、康宁化学5万t/a装置。供大于求矛盾明显改善,整体货源出现紧张局面。
2016年PVC糊树脂总产能118万t,同比减少9.9%,其中微悬浮法65.5万t,占总产能55.5%;种子乳液法26万t,占总产能22%;种子微悬浮法23.5万t,占总产能的19.9%;其他方法3万t/a,占总产能的2.5%。产能主要分布在华北及华东地区,这两个地区占到总产能的54.6%,其次是华中、西北及东北地区。
2017年PVC糊产能增加不大,但产量同比出现较为明显的增加,特别是内蒙君正投产之后,供应压力将再度明显,2016年国内PVC糊树脂产能统计情况见表1,2017年新增项目统计见表2。
表1 2016年PVC糊树脂产能统计表
表2 2017年新增项目统计
2.2 PVC糊树脂消费市场分析
中国PVC糊树脂主要用于制造浸渍手套、人造革、壁纸、玩具、输送带、汽车内饰、地板革、篷布革、油墨、涂料、胶黏剂等产品。特别是在汽车、建筑、电子和涂料等方面,具有积极而现实的意义。一次性医疗手套分医疗级、工业级、食品级和B级品。其中医疗级医院口腔牙科用,工业级光伏产业用,食品级食品行业用,B级品是生产过程中产生的次品。一次性医疗手套80%以上出口美国,欧盟,日本,要通过美国FDA和欧盟CE认证,由于国外一些国家法律规定医疗过程中必须戴一次性医疗手套,医疗手套行业得到了较快速发展。
(1)在手套制品方面
在手套制品方面,PVC糊树脂浸渍手套主要集中在河北、山东以及江浙一带,多以普通的劳保手套为主,高级医用手套较少。手套终端下游需求增长速度远低于10%,目前中国手套生产线共有一千两百多条,但实际开工的生产线已不足700条。手套料用量23万t,其中,进口手套料8.8万t,占38.3%。国内比较大的生产企业有山东蓝帆塑胶、石家庄鸿锐、上海金宝山塑胶等,其中,山东蓝帆塑胶是最大的企业,主要生产医疗用PVC手套,属于一次性手套高端产品,利润较高。目前,该公司PVC手套产品90%以上出口欧美等发达地区,目前生产线已达到137条[4]。
(2)皮革料市场需求
皮革料市场需求,其中人造革受PU革市场冲击,需求萎缩。目前,皮革料市场主要集中在江浙地区,占了全国半数以上的需求量,其他主要集中在广东、福建等地。近年来,聚氨酯逐步替代了PVC糊树脂制人造革,挤占了PVC糊树脂用人造革的市场,使得PVC糊树脂用量在人造革应用领域逐步下降。温州地区人造革,只有半PU革才用到糊树脂,半PU人造革表层是PU,聚氨酯涂层,中间发泡层多为种子乳液法的P450,底层多为种子乳液法P440;福州地区用到微悬浮的PSM-31。
(3)在壁纸方面
在壁纸方面,壁纸市场正在不断扩大。在全球壁纸消费中,中国和北美壁纸需求增幅最大,同比增长20%,但中国人均消费壁纸仅为0.3m2,而日本则为5.4m2,未来PVC糊树脂壁纸市场发展潜力巨大。2015年国内壁纸用PVC糊树脂消费量接近9.5万t,是国内PVC糊树脂用量增长幅度最大的市场之一。
(4)玩具产业
中国玩具产业起步早、使用糊树脂技术较为成熟,已形成较完整的产业链。但近期宏观政策调整和国内外经济环境趋紧相互叠加,使玩具产业面临前所未有的挑战。
(5)输送带
输送带是PVC糊树脂一个新兴的应用领域,PVC糊树脂在输送带方面的应用有大幅度增长态势,近年来发展很快。早期的输送带多为橡胶输送带。由于橡胶价格长期处于高位,加上生产工艺较为复杂(橡胶需硫化),近几年已逐步被PVC输送带所取代。在能源日趋紧张的今天,在今后相当长的时期内煤矿行业仍将是热点行业,特别是阻燃输送带,产量约占输送带总产量的33%,糊树脂有很大的技术和成本优势。目前,主要生产集中地多在山东、山西、河北、河南以及安徽等地。
(6)汽车内饰
汽车内饰方面,由于汽车国产化进程的加速。在车门蒙皮、仪表盘蒙皮、车内地垫等方面,PVC糊树脂的用量也呈逐年上升的趋势,是今后PVC糊树脂应用的一个重点领域。国内汽车内饰的主要生产地区为江苏、广东等[5]。
3 存在的问题
经过几十年的发展,中国PVC糊树脂生产技术和生产能力得到了很大的发展,引进的生产技术基本上包括了当代世界上最主要的PVC糊状树脂生产方法,但与世界先进水平相比还存在一定的差距,主要表现在:(1)综合生产技术水平不高,如整体装备与配套设备的水平、生产消耗水平、产品质量的稳定性等;(2)产品品种相对单一,引进的产品牌号都是通用型均聚物,一些高档糊树脂制品所用原料和特殊品种仍然要从国外引进;(3)PVC糊状树脂应用水平还不高,从而制约了PVC糊状树脂的生产;(4)掺混树脂等其他共聚物的生产尚处于试验或小规模生产阶段。
4 结论
无序重复建设造成PVC糊树脂市场空间容量有限,氯碱企业应谨慎建设PVC糊树脂低端产品项目,避免PVC糊树脂产能过剩,重蹈通用型PVC树脂产品覆辙。中国龙头氯碱企业应加快PVC糊状树脂高端专用料的开发与建设,填补国内糊树脂高端专用料缺口,增强企业竞争力。根据市场要求及变化,以占有市场份额较大的手套糊树脂及通用型大盘糊树脂为市场主导,规划好长期市场需求,拓展PVC糊树脂的应用范围,以PVC糊树脂的应用来促进PVC糊树脂的生产,把中国PVC糊树脂的生产向系列化、高品质、大规模、低成本的方向发展,提升市场竞争力。
参考文献:
[1]欧京阳.国内外PVC糊树脂生产现状、市场需求与预测.中国氯碱,2002(3):16-18.
[2]李 翰,陈 浩.PVC糊树脂工艺和市场分析.精细与专用化学品2013,21(1):17-19.
[3]赫 飞.混合法PVC糊树脂聚合反应机制研究.聚氯乙烯,2011,39(3):22-24.
[4]陈立春.国内PVC糊树脂发展概况.聚氯乙烯,2015,43(6):6-9.
[5]梁 伟,张和平.PVC糊树脂在下游行业中的应用.聚氯乙烯,2012,40(7):23-27.