PVC企业延长产业链提高竞争力的思考

1、综述PVC 企业延长产业链提高竞争力的思考梁 诚*(中国石化集团南京化学工业有限公司,江苏南京210048关键词PV C;产业链;专用料;复合材料;衍生产品;加工摘 要分析了我国PV C 行业现状,指出P V C 产业应向精细化方向发展。详细介绍了各种PV C 衍生产品,包括PV C 专用料、复合材料,及以P V C 原料氯乙烯为单体可开发的各种衍生产品。中图分类号T Q 325.3 文献标志码B 文章编号1009-7937(200912-0001-08Consideration on extending industry chain to improve competitiveness of

2、 PVC enterprisesL I AN G Cheng(Nanji ng Chemical Industry Co.Ltd.,SINOPEC,Nanjing 210048,ChinaKe y words:PVC;Industry chain;spec ial material;co mposite material;derivative pro duct;processing Abstract:Present status of PVC industry was analyzed.It was indicated that fineness would bethe development

3、 di rection of PVC industry.Various kinds of PVC derivatives,including the spe cial materials and composi te materi als of PVC,and various kinds of products derived from vinyl chloride monomer which w as the raw material for production of PVC,w ere introduced.1 背景资料近年来,我国PVC 产能与产量快速增长,据不完全统计,截至2008年

4、年底,我国PVC 生产能力约为1530万t/a,其中70%左右采用电石法生产。中国石油化工协会统计数据表明,2002!2007年我国PVC 树脂产量年均增长率为23.5%,2007年产量达到971.7万t,2008年受全球金融危机等因素影响,产量约为881.7万t,同比减少了9.3%。2002!2010年我国PVC 产能和产量变化情况见图1(2010年为预测值 。图1 2002!2010年我国PV C 生产能力与产量情况及预测预计2010年我国PVC 消费需求量约为1100万t,现有生产能力完全能够满足未来市场需求,且有数百万吨过剩能力。从2008年下半年开始,国内PVC 价格一路走低,近期价

5、格有所回升,但是市场需求依然低迷。2008年国内PVC 价格走势见图2(价格以华东地区电石法PVC 平均价计 。图2 2008年国内PVC 价格走势1第37卷 第12期2009年12月 聚氯乙烯Polyvinyl Chlo rideVol.37,No.12Dec.,2009*收稿日期2009-03-30作者简介梁 诚(1968!,男,高级工程师,江苏化学化工学会理事,中文核心期刊塑料科技#编委。多次承担中国石油化工协会、化工信息中心组织的重点行业及产品的调研与论文撰写工作。长期从事有机化工原料及精细化学品开发与信息工作,公开发表论文260余篇。2存在的问题及发展对策2.1存在的问题随着全球金融

6、危机影响的蔓延,在国际需求不振、国际市场低价货源冲击下,我国PVC出口受阻;反倾销案例日益增多、R EACH法规实施等贸易壁垒也削弱了我国PVC的出口竞争力。国内下游行业需求增速回落。国内PVC最大应用领域是建材和汽车等,目前这两个行业情况都不令人满意,尤其是房地产业下滑明显,极大地制约了PVC消费的增长。近期我国政府出台了一系列强有力的措施维持经济稳定,可望有效激活国内需求,但是需求增速有所降低。国内产业结构调整力度加大。近年来国家提高了氯碱行业准入条件,更加严格地淘汰落后的电石法PVC产能;PVC排放标准即将制订,其他环保节能投入必须加大,这些相关政策加大了企业成本压力,但从长期看是有利于

7、行业发展的。最值得关注的是近年来PVC产能的迅猛增长,目前已经出现较为严重的产能过剩局面,未来一段时间内,PVC行业将在挑战大于机遇的情况下加快调整步伐。因此,目前PVC生产企业在国家促进经济发展的政策下,不应单纯地考虑和分析PVC市场需求和价格何时回升,而更应该看到的是政策给人们带来的思考机会,未来PVC行业如何去完成结构升级和可持续发展。2.2发展对策金融危机冲击、环保要求日趋严格、原料供应及价格波动较大、生产技术进步(国内PVC行业技术进展相对其他行业来说是透明的,工艺和设备新技术独家占有比较少、国际贸易环境不断变化、国家相关政策的调整等都给未来PVC行业的发展带来不同程度的影响,生产企

8、业应思考在发展中不能过分强调不利因素,更不能完全依赖有利因素,应该针对自身特点制订相应的发展战略,力求在未来激烈的竞争中站稳脚跟。笔者认为PVC行业未来主要发展策略如下。(1根据自身区位、装置能力、上游原料配套、资金实力等情况来采取具有自身特色的发展策略,如中西部地区拥有丰富煤炭等资源的大型氯碱和PVC装置,应通过兼并重组,组建煤、电、盐等直接配套,PVC材料加工一体化的超大型PVC生产企业;东部沿海一些大中型PVC企业,尤其是石化公司下属或者临近大型石化项目的大中型PVC企业,应加快石油化工与氯碱、PVC装置结合的速度,部分企业可以考虑提供原料单体商品,甚至可以仅生产单体,满足国内进口氯乙烯

9、单体/二氯乙烷企业的需求。中东部一些中小型PVC生产企业,不应盲目扩建生产装置、与大型装置比规模,应在稳定现有PVC生产能力的同时,利用富余氯碱能力加大氯、碱、酸等下游产品开发,形成以氯碱为龙头的精细化工产品树,以此获得经济效益,逐渐淡出PVC生产与市场竞争,或者对已有中小型PVC装置进行改造,生产一些特种PVC树脂或功能性PVC产品。(2加大PVC产业向精细化发展,研发与生产功能性、专用性、合金化等高端PVC产品,使产品牌号向精细化、专业化、差别化和系列化方向发展,如PVC专用料、PVC复合材料、医用PVC制品等;加大PVC下游产品开发,如CPVC等;实施PVC深加工战略,强化高附加值加工产

10、品的开发与装置的建设;加大PVC生产原料!氯乙烯单体的下游产品开发,如聚偏氯乙烯树脂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂、氯醚树脂等品种;延长PVC产业链,使产品更接近终端用户,既可降低成本,又能提高企业竞争力。当然,除上述两点外,PVC行业还应加强管理,提高工艺和设备技术水平,强化节能和环保,提高产品质量,拓展国内外市场等。3PVC产业链延伸3.1PVC功能性产品随着PVC产能逐渐过剩,PVC生产企业应针对目前产品品种单一、同质化竞争激烈的情况,实施差别化战略,形成产品差异化、系列化、精细化。以下介绍部分PVC专用料的研究与开发进展。(1医用专用料。作为PVC医用专用料,要求其不含毒性物质、溶出性小、

11、生物相容性好(如溶血性低、抗凝血性好等,因此要求PVC树脂本身在合成过程中不使用有毒的引发剂、溶剂等聚合助剂,PVC树脂中氯乙烯单体含量小于1 g/g。医用PVC专用料的研究主要集中在引发体系,如引发剂、溶剂等的替代及降低PVC树脂中氯乙烯的残留量等。上海氯碱化工股份有限公司在引进日本信越公司技术的PVC生产装置上,采用无毒的有机过氧化物替代偶氮二异庚腈作引发剂,用无毒的长链异构烷烃混合物替代甲苯,改进了分散体系,提高了汽提2综述聚氯乙烯2009年塔脱除PVC树脂中残留氯乙烯的效率,开发出医用级PVC树脂。中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司的医用级PVC树脂中试装置也已试验成功,并且其新引进的

12、400kt/a PVC生产技术也采用了无毒引发体系和溶剂,可以生产医用级PVC树脂。医用专用料还要求制品的透明度和柔软性,因此国内在助剂添加和改性等方面也进行了开发与应用。增塑剂选择。可以采用不易渗出的大分子增塑剂,避免小分子增塑剂在PVC制品使用过程中不断渗出和迁移,污染与之接触的血液和输送液等。%通过接枝共聚合,减少增塑剂渗出,如丙烯酸和甲基丙烯酸接枝PVC,一般采用PVC制品表面接枝方法。另外,甲基丙烯酸-2-羟基酯采用溶液法与PVC接枝共聚得到的接枝共聚物不仅具有高的T g(玻璃化温度值和良好的物理力学性能,而且具有优良的耐化学品、耐辐射和生物相容性能。(2电线电缆专用料。PVC树脂是

13、电线电缆行业理想的包覆材料。虽然聚烯烃电缆料的出现冲击了PVC电缆料的部分市场,但PVC在电线电缆、电器等领域的应用市场仍将很大。PVC电缆专用料开发的方向主要集中在提高PVC材料的耐热性、阻燃抑烟性、环保性等。交联是提高PVC电缆料耐热性的比较有效方法之一,通过使用定量的交联剂或者采用高能射线方法产生活性自由基,使PVC树脂形成网状结构,可以大大提高树脂的热变形温度。交联的方法主要有60Co 射线、高能电子射线、紫外线辐射交联和化学交联。PVC电缆料不仅要求阻燃而且要抑烟,目前阻燃、抑烟的方法主要是采用阻燃性增塑剂部分或全部替代常规增塑剂,如三芳基磷酸酯和烷基二芳基磷酸酯类,协效阻燃增塑剂氯

14、化石蜡-70;无机阻燃剂主要是三氧化二锑、硼酸锌、钼化合物、氢氧化镁、氢氧化铝等,其中氢氧化镁、氢氧化铝具有阻燃、消烟功效且不产生二次污染,钼化合物是公认的性能优异的抑烟剂,已得到广泛的应用。PVC电线电缆料应尽可能采用环保型热稳定剂,如特别适应于电缆料的Baerocher公司开发的无毒热稳定剂品种!MC-KA41、MC-KA60系固体钙/锌稳定剂,还应加大开发与应用我国具有丰富资源的稀土和水滑石类热稳定剂等。(3管道专用料。PVC管材是应用PVC树脂最大的产品之一。管材专用料的研究和开发主要表现在给水管材专用料的开发,集中在解决小口径管材不能同时满足ISO4422-1-1996中落锤冲击和静

15、液压性能要求的问题;排水管专用料的开发主要解决噪声难题;管材助剂采用环保助剂体系;开发耐热管材专用料,满足不断增长的市场需求。热稳定剂应环保化,逐渐减少和限制铅盐、镉盐热稳定剂,加大无毒复合钙/锌热稳定剂的应用,如德国汉高公司及COGNIS公司推出的用于管材的Stabiol CZ和StabiloX CZ钙/锌热稳定剂,日本SunAce公司推出的SAK-CA系列钙/锌热稳定剂等。另外,应增加有机锡,尤其是复合有机锡热稳定剂的开发与应用。%发泡降噪。为了解决PVC落水管的噪声,国内相继引进和开发了三层复合、芯层发泡、表层不发泡共挤出技术,目前国内中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司树脂研究所、青岛科

16、技大学等单位都开发出专用的发泡剂用于PVC管道专用料配方。&耐热改性。通过共混改性改善PVC的耐热性能,如CPVC与PVC共混,苯乙烯-马来酸酐共聚物与PVC共混,马来酰亚胺及其衍生物、CPVC 与PVC共混等,这些都是PVC专用料,主要用作热水管道材料。抗静电。PVC管道用于煤矿、石油、化工等行业时要求严格,在这些管道专用料中应添加季铵盐类抗静电剂、导电炭黑和金属粉等填充材料。PVC具有诸多优异性能,但是其存在加工性能、冲击性能和热稳定性能差,特别是低温韧性较差的缺点,从而限制了其应用领域。研究开发高强、高韧PVC成为PVC应用研究的重要课题之一。PVC增韧改性有多种方法,可用弹性体

17、与其接枝共聚,如乙烯基单体与氯乙烯的共聚、弹性体与氯乙烯的接枝共聚、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA与氯乙烯的接枝共聚等;另外,还可采用物理方法进行增韧,增韧效果较好的有CPE、MBS、NBR、ABS、EVA、ACR、NR、SBR、AS、PS、无机纳米粒子等。其中采用纳米复合技术对PVC进行改性成为研究热点,以下简要介绍一些PVC纳米复合材料研究进展。PVC纳米复合材料的制备方法主要包括共混法、原位聚合法和插层聚合法等。目前开发出的一些PVC纳米复合材料主要有以下两种。3第12期梁诚:PVC企业延长产业链提高竞争力的思考综述(1PVC/无机纳米粒子复合材料。常用的无机纳米粒子主要是纳米Si O2和

18、纳米CaCO3等。无机纳米粒子与PVC复合前一般进行预处理,如采用钛酸酯偶联剂对纳米CaCO3进行处理、纳米SiO2颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、PMMA接枝包覆纳米CaCO3、氯化聚乙烯(CPE与纳米CaCO3复合、纳米Si O2/聚丙烯酸丁酯/PMMA (核-壳型胶乳、纳米CaCO3/PMMA/ACR复合材料等。采用以上方法处理的无机纳米粒子与PVC进行复合后,可以大大改善PVC硬度、韧性和缺口冲击强度等力学性能。(2PVC/黏土纳米复合材料。该复合材料主要采用熔融插层法和原位插层法制备。熔融插层法主要是借助机械剪切力的作用将聚合物熔体插层进入黏土片层间,目前的研究开发工作主要体

19、现在以下3个方面:PVC直接与黏土进行熔融插层,%PVC与有机改性的黏土进行熔融插层,&PVC与有机黏土及其改性剂或其他聚合物复合熔融插层。原位插层法是先将聚合物单体分散、插层进入黏土片层中,然后原位聚合,由于黏土片层间的亲水憎油性,单体很难插入层间,所以通常要对黏土进行有机改性,改善层间微观环境,提高其亲油性,方能利于聚合物单体插入。其他PVC纳米复合材料,国内研究报道的有将无机纳米填料添加到PVC/炭黑复合抗静电材料中;熔融共混法制备PVC/钛酸钾晶须/弹性体复合材料;功能化多面体低聚半硅氧烷(POSS纳米粒子与PVC复合等。尤其是PVC/POSS纳米复合材料将成为今后研究发展的方

20、向之一。目前PVC纳米复合材料已经广泛应用于高档异型材、管材、抗菌功能性材料、抗静电材料、食品和医药包装材料等。PVC涂料是PVC的非塑料用途之一,也可以说是PVC功能性应用领域之一。PVC涂料分为溶剂型涂料、水乳型涂料和粉末涂料。为适应其加工性能(溶解性和使用性能(黏附性的要求,通常采用特殊PVC树脂,如低分子质量的PVC悬浮树脂、乳液树脂、溶液法树脂或本体法树脂,过氯乙烯树脂,氯乙烯共聚树脂等。其中氯乙烯共聚树脂主要有氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-偏氯乙烯共聚树脂和氯乙烯-丙烯腈共聚树脂,尤以氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂最为重要,它还包括氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂中部分乙酸乙烯水解和/或加入

21、少量马来酸酐、丙烯酸酯等其他共聚单体制成含有羟基、羧基和/或酯基的氯醋三元或四元共聚树脂。PVC涂料的加工通常是先将树脂溶解在适宜的溶剂中变成树脂溶液。选择的溶剂除了满足来源广、价廉、使用安全和毒性低等一般要求外,从溶解性能角度考虑,选择溶剂时通常遵循的原则是相似相溶原则、溶解度参数相近相溶原则和混合溶剂易溶原则。PVC涂料加工中通常要加入增塑剂、稳定剂、颜料、填充剂、改性剂、润湿剂、增稠剂、稀释剂、触变剂和消泡剂等。在本节中只介绍氯乙烯均聚树脂涂料,其他共聚产品将在以下章节中介绍。PVC涂料主要有以下两种。(1PVC水乳型涂料(通常称为乳胶漆。它是聚合物粒子的水分散体(水胶乳和颜料粒子的水分

22、散体(颜料浆的混合物,其优点是不含有机溶剂、无臭味、安全性好、成本低廉。掺有大量填料的水乳型涂料透气性好,适于用作建筑墙面的涂料。PVC水乳型涂料尚可用于地板耐磨层、织物和纸张涂布。(2PVC粉末涂料。它是以PVC树脂为主要成膜物质的粉末状涂料,其组成通常有PVC树脂、稳定剂、增塑剂、颜料和填料等。PVC粉末涂料宜用本体聚合制得的高度疏松、无皮、熔融加工性好的PVC树脂或分子质量较低(平均相对分子质量700、粒径适宜的悬浮PVC树脂。为改进粉末流动性,可在配方中加入树脂总量5%10%(质量分数的PVC糊树脂。3.2PVC衍生产品PVC作为通用树脂产品,不同于基础化工原料可以衍生出众多的下游产品

23、,PVC下游产品主要体现在应用研究上,如PVC合金、专用料和复合材料;下游产品衍生主要体现在氯乙烯单体共聚等。单纯以PVC为原料进行化学反应得到的衍生物较少,主要品种是CPVC。CPVC是PVC的一种改性产品,其耐候性、耐蚀性、耐老化性和阻燃自熄性等性能远远优于普通的PVC树脂。因此,由CPVC制成的管、板、注塑件广泛应用于化工、建筑、冶金、造船、电子器件和合成纤维等领域。目前CPVC已成为取代PVC的一种新型高分子合成材料。CPVC是以PVC树脂为主体原料、经氯气氯化而制得的,其含氯质量分数一般为61%68%,最高可达74%。CPVC的生产方4综述聚氯乙烯2009年法有3种,即:溶液法、悬浮

24、法和气固相法。由不同生产方法制得的CPVC在性能上有很大的差别。溶液法制得的是均质氯化物,主要用于制造油漆、纤维和黏合剂等;悬浮法制得的是非均质氯化物,其热稳定性高,主要用于制造管材和板材;气固相法制得的CPVC也是非均质氯化物,其设备简单,流程短,成本低,易实现连续化,但原料PVC易炭化。从国外的发展趋势看,悬浮法制得的CPVC主要消费领域是排水、给水、燃气、通信和埋地电力管。特别是CPVC管材的耐高强度、耐高温、阻燃性、高绝缘性和耐老化性、耐腐蚀性都相当好,建筑领域中的给排水管和电力行业的埋地式电力保护管都逐步改用CPVC管。1999年后,美国原古德里奇公司和温州市佑利塑胶实业公司在我国合

25、资兴建了中美合资中国佑利管道有限公司,在国内市场销售CPVC管道、管件、填料、阀门等系列产品;2002年,江苏环琪(太仓塑胶工业有限公司利用国外提供的CPVC树脂加工CPVC管材,生产的产品供不应求。特别是国家于2004年正式出台了CPVC电力保护管的行业标准,在上海电网改造工程中投放4亿元全部更换CPVC管道后,CPVC管材在我国已迈入了一个健康发展的新时期。据不完全统计,目前我国CPVC管材生产企业有10余家,CPVC需求量约为1.8万t/a。目前国内尚没有生产装置,可以考虑从国外引进先进的CPVC生产技术建设一套工艺先进、规模经济的CPVC树脂生产装置。3.3氯乙烯下游衍生产品近年来开发

26、的PVC品种主要集中在以氯乙烯单体为原料共聚,或者以氯乙烯单体为原料合成新型聚合物单体,再聚合成PVC新品种。聚乙烯共聚生产的树脂既对PVC结构具改性作用,也能改进其加工性能,目前氯乙烯共聚已经成为扩展PVC应用领域、开发专用PVC树脂的一种手段。这些氯乙烯共聚物中,绝大多数都是原有的两元共聚物的改性产物加入第3单体而合成的三元共聚物,这些新型的氯乙烯共聚专用树脂主要有:高阻隔性薄膜材料,如氯乙烯/偏氯乙烯共聚树脂;%耐油PVC树脂,如氯乙烯/丙烯酸酯共聚树脂;&医用内增塑型软PVC树脂,如聚氨酯/氯乙烯接枝共聚物、聚丙烯/氯乙烯、氯乙烯/苯二甲酸二烯丙酯;PVC的冲击改性剂,如氯乙烯

27、/丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯/氯乙烯接枝共聚物、无规聚丙烯/氯乙烯接枝共聚物、聚丁二烯/氯乙烯接枝共聚物、氯化聚乙烯/氯乙烯接枝共聚物;+耐热PVC树脂,如PVC/丙烯酸酯顺丁烯二酰胺共聚物、氯乙烯/硅氧烷嵌段共聚树脂、氯乙烯/马来酸胺共聚物、氯乙烯/醋酸乙烯基苯基酯共聚物、氯乙烯/N-取代马来酸胺/丙烯酸酯共聚树脂;,黏合剂用氯乙烯共聚树脂,如氯乙烯/醋酸乙烯/乙烯醇、氯乙烯/乙烯醇、氯乙烯/醋酸乙烯/马来酸酯、氯乙烯/醋酸乙烯/丙烯酸羟丙酯共聚物;氯醋多元共聚物涂料用树脂,如氯乙烯/醋酸乙烯/马来酸、氯乙烯/醋酸乙烯/丙烯酸酯等;.氯醚多元共聚物涂料用树脂,如氯乙烯/烷基乙烯醚、氯乙烯/烷基

28、乙烯醚/马来酸、氯乙烯/烷基乙烯醚/丙烯酸酯(烷基乙烯醚主要为异丁醚。氯乙烯共聚树脂种类很多,由于其性价比不同,因此发展前景也有所不同,以下介绍几个具有较好发展前景的品种。(1氯醚树脂。氯乙烯-乙烯基异丁基醚树脂(简称氯醚树脂是由氯乙烯和乙烯基异丁基醚共聚得到的树脂。氯醚树脂具有优良的抗污性,化学性质稳定,而且抗老化、无毒,对各种基材具有很强的附着力。氯醚树脂作为黏附材料,已广泛应用于制备高性能抗污防腐蚀涂料、高档油墨和图像接收材料。涂料领域。氯醚树脂涂料的防腐能力是普通防腐蚀涂料的23倍,其涂层具有优异的柔韧性、耐热性、耐碱性、抗紫外和抗粉化性,可广泛用于交通运输、建筑和海洋工程等方面的防腐

29、蚀处理。氯醚树脂涂料能很好地附着在铝、锌、薄钢板及马口铁板表面,起到耐水、防腐蚀作用,可用于车库门窗、屋顶雨水槽、工厂钢铁构件、桥梁钢结构等表面涂装。与颜料的良好相容性使其具有良好的着色性,制成的彩色涂料满足硬质PVC、聚酯、尼龙、聚苯乙烯等材料的涂覆要求。氯醚涂料在湿热条件下,对商标黏合剂及密封材料有良好的适应性,使用期在3年以上。目前,氯醚树脂涂料已取代氯化橡胶涂料被广泛用于船舶和集装箱领域。氯醚树脂涂料还可用于制备高档建筑内外墙涂料。目前,国内特种高档涂料每年需求量为25万28万t,因此氯醚树脂涂料具有良好的市场前景。%油墨领域。氯醚树脂可用作油墨黏合剂,该黏合剂在高档油墨中的质量分数为

30、60%90%。氯醚树脂通过分子链上的极性基团和柔性基团将色5第12期梁诚:PVC企业延长产业链提高竞争力的思考综述综述 聚氯乙烯 2009 年 料分散均匀并连接在一起, 使油墨具有适当的流变 特性, 满足印刷工艺的要求。含氯醚树脂黏合剂的 油墨不仅可以均匀地转移至承印物上, 并且干燥后 能使颜料很好地黏附在承印物上。 & 图像接收材料。氯醚树脂可用作图像接收材 料, 适用于在低热能下形成高密度的图像, 且图像耐 热性和保色性能极佳。将氯醚树脂涂于纸张上或双 向拉伸的聚酯薄膜表面, 可制备高级复印、 打印纸张 或薄膜等。 氯醚树脂的共聚方法主要包括乳液法 和悬浮 法。德国 BASF 公

31、司采用乳 液法聚合 生产氯醚 树 脂, 商品名为( Larof l ex MP, 根据黏度不同分为不 同牌号, 适用于不同领域, 占有较大的市场份额。日 本主要采用悬浮法生产氯醚树脂, 并且开发了许多 新的用途, 特别是在涂料方面具有较大优势。目前 我国江阴汇通精细化工有限公司建有小规模生产装 置, 上海氯碱化工股份有限公司等多家单位已开始 氯醚树脂的合成研究。国内氯醚树脂产量少、 品种 单一, 规模化生产技术尚未根本性突破, 但是氯醚树 脂市场前景非常看好, 值得国内 PVC 生产与研究单 位高度重视。 ( 2 氯乙烯- 丙烯酸酯共聚树脂。 该树脂是一种综合性能优异的共聚树脂, 根据 树脂的

32、用途不同, 氯乙烯- 丙烯酸酯共聚树脂可采 用悬浮聚合法、 乳液聚合法、 微悬浮聚合法生产。 氯乙烯 - 丙烯酸酯共聚树脂主要应用 领域如 下。 氯乙烯- 丙烯酸酯硬质建材专用树脂。丙烯 酸酯改性的 PVC 接枝共聚树脂是一种高性能的型 材、 管材管件专用料, 在硬质建材领域已经成功地应 用了 20 年, 在欧洲一些国家专门用于生产门、 窗和 各种型材、 管件等, 如近年来日本一家公司推出氯乙 烯- 丙烯酸酯共聚树脂的透明玻璃专用料非常具有 市场前景。 % PVC 注塑制品专用树脂。用丙烯酸酯改性 的 PVC 接枝共聚物 是良好的电子、 电器注 塑专用 料, 可提高制品的冲击强度和加工流动性。

33、该树脂 已经部分代替工程塑料。 & PVC 加工助剂。采用将甲基丙烯酸甲酯与 氯乙烯共聚的方法或将甲基丙烯酸甲酯与烯烃单体 和氯乙烯共聚, 可生产出性能良好的 PVC 加工助 剂, 比使用纯丙烯酸酯共聚物作加工助剂价格低廉, 而且改性效果无差别。 PVC 硬制品的冲击改性剂。氯乙烯- 丙烯 6 酸酯接枝共聚物可作硬质 PVC 制品的冲击改性剂, 品种有氯乙烯- 丙烯 酸酯- 烯烃单体 的接枝共聚 物、 氯乙烯- 甲基丙烯酸甲酯- 丙烯酸辛酯共聚物。 + 内增塑 PVC 软制品。丙烯酸酯改性 PVC 材 料具有内增塑作用。采用丙烯酸酯与 PVC 共聚, 可 生产出柔软的内增塑制品, 一般

34、是氯乙烯与丙烯酸 酯、 马来酸或富马酸或乙烯基磷酸双( - 氯代乙 酯 组成的多元共聚物。主要用于食品包装和医用卫生 设施及包装材料, 低温冰箱、 水箱密封条, 还可生产 出具有良好抑烟性能和绝缘性的地板材料。 ,氯乙烯- 丙烯酸酯共聚物涂料树脂。用丙烯 酸酯改性的涂料树脂品种很多, 根据各种涂料的应 用领域不同, 选择的丙烯酸酯单体和第 3、 4 单体 第 的种类不同, 改性后的氯乙烯共聚物可用于生产各 种油性涂料、 水性涂料、 粉末涂料、 印刷油墨、 黏合剂 和织物结构处理剂等。 氯乙烯- 丙烯酸酯共聚树脂虽然已经开发了多 年, 但是真正得到快速发展还是在最近 10 年, 其主 要原因是价

35、格问题。近年来, 由于全球丙烯酸酯产 量和品种不断增加, 生产规模不断扩大, 生产技术水 平不断提高, 丙烯酸酯的价格不断降低, 使氯乙烯丙烯酸酯共聚树脂的成本降低, 市场不断扩大。该 树脂的性能优异, 因而在软制品应用市场不断扩大 的同时, 还进一步巩固、 扩大了硬制品市场。从产品 的品种发展趋势来看, 产品结构从过去的二元共聚 物向多元共聚物发展, 不论硬质树脂还是软质树脂, 品种发展均从嵌段共聚物向接枝共聚物方向过渡, 产品结构和力学性能都有了较大幅度的改进, 发展 潜力巨大。 随着市场需求快速增加, 国内氯乙烯- 丙烯酸 酯专用树脂的进口量不断增加, 我国目前氯乙烯丙烯酸酯共聚树脂产量

36、较小, 品种单一, 发展尚处于 起步阶段, 具有较大的发展潜力。 ( 3 氯乙烯系列接枝聚醚。 氯乙烯系列接枝聚醚( 以下简称 VC- POP 是 一种新型的化工原料, 是指在引发剂存在下, 由单一 氯乙烯单体或氯乙烯单体与其他乙烯基单体在聚醚 多元醇中接枝聚合而形成的均一分散体。它既保持 了聚醚链原有的柔性, 又具有氯乙烯等乙烯基单体 的一些特性, 能够显著提高聚氨酯泡沫的物理性能, 如回弹性、 承载性、 压缩强度等, 还能显著改善聚氨 酯的阻燃性能。 VC- POP 分为单一 VC 接枝聚醚和 VC 与其 他乙烯基单体共接枝聚醚两大类。根据聚醚( 指未 第 12 期 梁 诚: P VC 企

37、业延长产业链 提高竞争力的思考 综述 经物理方法或化学方法改性的 聚醚 的结构特点, VC- POP 又 分为 软 质 VC - POP 和 硬质 VC POP。 单一 VC- POP 和多单体共聚 VC- POP 主要 应用于聚氨酯材料( 如聚氨酯软泡、 硬泡、 半硬泡弹 性体等 , 广泛用于汽车、 船舶、 飞机、 家具保温、 保温 和建筑材料等, 使氯 乙烯 的用 途不再 局限 于生 产 PVC 各种制品, 其应用领域得到进一步扩展。 在聚氨酯材料中, VC- POP 属于反应型填料, 和异氰酸酯反应, 氯乙烯和其他乙烯基聚合物能很 好地成为聚氨酯分子中的链段。其特性为: 成本 低, 氯乙

38、烯单体的价格仅是苯乙烯价格的 50% , 如 果 1 t 接枝聚醚中氯乙烯的质量分数达到 15% , 则 接枝聚醚的成本可降低 800 1 000 元/t( 按 2008 年 上半年价格计 ; % 可起到阻燃作用, 含卤素聚醚主 要是使泡沫塑料在高温条件下分解出来的卤化氢气 体隔绝外界空气中的氧, 起到阻燃作用; & 用于泡沫 塑料的聚醚不但具有丙烯腈、 苯乙烯的刚性, 而且还 具有氯乙烯的许多优良性能。 近年来我国聚氨酯原料 MDI、 TDI 及环氧丙烷 产能迅猛增长, 为我国聚氨酯工业的快速发展提供 了原料保障, 预示着我国聚氨酯工业将迎来迅速发 展时期。因此, 加大氯乙烯系列接枝

39、聚醚的开发与 生产不仅具有良好市场前景, 也可有效促进我国聚 氨酯工业的发展。 3. 3. 2 聚偏氯乙烯 聚偏氯乙烯 ( PVDC 是一种无毒无味、 安全可 靠的高阻隔性材料, 具有许多优良性能, 尤其是综合 阻隔性极佳, 对大多数的气体和水蒸气具有高的阻 隔性。在与聚乙烯和聚苯乙烯等树脂共用时, 可以 生产出不同性能的产品。 PVDC 树脂的单体偏氯乙烯通常有 3 种生产工 艺, 即氯乙烯氯化法、 氯乙烯氧氯化法和二氯乙烷氯 化法。现在发达国家一般都采用氯乙烯氯化法生产 偏氯乙烯, 然后再用悬浮聚合法生产 PVDC 树脂。 PVDC 除在包装材料中应用外, 在塑料、 纤维等 行业的应用也日

40、益广泛, 成为 PVC 品种的一个重要 分枝。主要应用如下。 挤出用 PVDC 树脂, 主要有保鲜自粘膜、 复合 膜、 食品袋、 多层共挤膜、 肠衣膜等; 溶液型 涂布用 PVDC 树脂, 主要用于特种涂布、 无银感光涂布、 胶 黏剂、 容器喷涂; 纤维 PVDC 树脂, 用于渔网丝、 阻 燃织物和人造 草坪等; PVDC 乳胶, 主 要用于复 合 膜、 双面涂布膜、 硬片复合膜、 铝箔复合膜等。 我国开发 PVDC 树脂的时间虽然很早, 但因其 生产技术难度较大, 真正形成生产装置的企业很少, 而且规模也长期偏小, 产品质量与发达国家的差距 很大, 目前国内生产能力不足 1 万 t/a。市场

41、需求相 当部分依赖进口。 目前被誉为( 绿色 包装材料的 PVDC 在美洲 的消费量约 6 万 t/ a, 亚洲和澳洲的消费量约 5 万 t/ a。日本和韩国在食品、 药品、 化工产品和电子产品 的包装方面均大量采用 PVDC 树脂, 其中仅保鲜膜 消费量就在 1 万 t/ a 以 上。据 发达国 家的统 计分 析, PVDC 消费量的年均增长率始终保持在 10% 以 上。据有关资料介绍, 我国 PVDC 包装应用主要集 中在食品的肠衣、 保鲜膜和涂覆膜上, 市场发展十分 迅速, 2007 年已经达到 3 万 t 以上, 国内应加大合成 研究开发力度, 或者引进国外生产技术建设规模化 生产装置

42、。 3. 4 PVC 产品加工 近年来, 我国 PVC 产能和产量迅速增长, 涌现 出许多规模化 PVC 生产企业, 尤其是在中西部地 区。PVC 作为基础 性化工 产品, 其附 加值相 对较 低, 受市场波动的影响较大, 并且随着国内生产规模 的急速扩张, 其利润空间逐渐缩小。因此一些规模 化 PVC 生 产 企 业应 实 施 产 品 深加 工 战 略, 形 成 PVC 生产与加工一体化的超大型 PVC 生产企业。 PVC 加工主要品种有管道、 异型材、 薄膜、 各种 容器等, 其中管道成为 PVC 的最大消费领域之一。 PVC 加工研究主要集中在新型、 保、 环 高效功能性 助剂的开发与应

43、用, 加工设备的提升与完善, PVC 基础树脂的多样化研究与开发等。限于篇幅限制, 文中不可能全面介绍 PVC 加工技术进展与发展方 向, 因此下面主要介绍具有良好发展前景的双轴取 向 PVC( PVC- O 管道的发展情况。 目前我国 PVC 管材生产能力 250 万 t/a 左右, 是 PVC 下游主要应用产品, 其中 PVC- U 管材占 塑料管道近 70% 的份额。近年来, PVC 管材受到 聚乙烯管材等的竞争, 其所含氯元素也倍受许多国 家环保组织的批评, 但是国外发达国家 PVC 给水管 材的用量仍在稳定增长。其根本原因在于技术创新 和技术进步。包括 PVC 树脂的生产和 PVC

44、管道创 新技术的应用, 特别是 PVC 管道加工技术和工艺的 创新, 明显地改善了 PVC 管道的经济性, 并开拓了 新的应用领域。其中最值得关注的是 PVC- O 管 道的开发与应用。 双轴取向 PVC- O 管材是通过特殊的取向加 7 综述 聚氯乙烯 2009 年 工工艺制造的, 这一加工工艺把用通常挤出方法生 产的 PVC- U 管材在轴向和径向拉伸, 使管材中的 PVC 长链分子在双轴向规整 排列, 获得高强度、 高 韧性、 高抗冲、 抗疲劳、 性能远优于普通 PVC- U 的 新型 PVC 管材。 近年来开发出在挤出加工过程中( 在线 ( inline 进行取向、 连续生产 PVC-

45、 O 的生产工艺( 一 步加工法 , 就是在管材挤出生产线上, 把已经挤出 成型的 PVC- U 管材( 厚料坯 通过径向的扩张和 轴向 的 拉 伸 实 现 双 轴 取向, 然 后 冷 却 定 型 成 为 PVC- O管材。在线双轴取向生产工艺大大提高了 管材 的 生 产 效 率, 并 减 少 了 制 造 成 本, 增 强 了 PVC- O与其他管材的竞争力。PVC- O 管材已经 在英国、 法国、 荷兰、 葡萄牙、 美国、 澳大利亚、 南非和 日本等国家应用多年。美国、 澳大利亚等国已经发 布了 PVC- O 的产品标准, 国际标准化组织也发表 了 PVC- O 的产品标准 ISO/ DIS l 6422: 2006。国 内已经有一些科研院所和大型 企业在进行探 索开 发。如北京化工大学和四川大学等相继发表了有关 PVC- O 的研究报告, 亚通集团有限公司和河北宝 硕管材有限公司也开展了试验研究, 但是目前还没 有商品化生产。 PVC- O 主要市场有: 给水用管道市场。目 前, 在一些国家的饮水管网中, PVC- O 的应用在逐 步扩大, 成 为 PVC - U 的换 代产 品。 % 矿山用 管 道。矿山用