PBT塑料产业发展

1、PBT 塑料产业发展与应用定吉甫，翰卿金发科技发展 市青浦区朱家角工业区康园路 88 号 201714 聚对苯二甲酸丁二醇酯，又名聚对苯二甲酸四次甲基酯英文名为： Polybutylene Terephthalate ，简称 PBT 、 PBTP 或 PTMP ，以下简称 PBT ，它是对苯二甲酸与 1 ， 4- 丁二醇的缩聚物。可用酯交换法或直接酯 化法经缩聚制得，今后的发展趋势为直接酯化法生产。PBT 是通用工程塑料 中工业化最晚而发展最快的一个品种，虽然到上世纪70 年代才工业化生产，由于 PBT 具有优良的综合性能，良好的成型加工性和 优异的性能 / 价格比，很快热销市场。 PBT 具

2、有高耐热性、韧性、耐疲劳性， 自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低 , 在潮湿环境中仍保持各种物性（包 括电性能），电绝缘性，低温下可迅速结晶，成型性良好。但 PBT 体积电阻、 介电损耗大，耐热水、碱类、酸类、油类但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，缺口 冲击强度低， 成型收缩率大。 故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性， 其拉 伸强度、弯曲强度可提高一倍以上， 热变形温度也大幅提高， 可以在 140 下 长期工作。但玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。PBT 经过改性获得 良好的耐热、 阻燃、 电绝缘性及成型加工性， 使其在电 子工业中得到较广的应用。 加入 一定比例的 玻璃

3、纤维和改性助剂后， PBT 改 性塑料 可长期用于高温下尺寸稳定性要求高的电子电器零件。 PBT 因击穿电 压高而适于用作耐高电压的零部件， 因其熔融流动性好， 易于加工结构复杂的电 子零件，如集成电路的插座、印制线路板，角形连接器、接线柱、电动机罩盖、 计算机的风扇、节能灯灯头等。在汽车制造领域， PBT 广泛用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流 板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板 等部件。 GE 公司的 PBT /PC 合金，商品名为 Xenoy1731 ，耐热性好，耐 应力开裂，具有优良的耐磨、耐化学腐蚀性，低温冲击强度高，易加工和涂饰性 好，主要

4、应用于高档轿车保险杠、 车底板、面板和摩托车护板等。 同时，由于 PBT 对汽油、发动机油的耐受性好， PBT 也用于汽车发动机系统配件的生产。作为一种综合性能优良的新型 工程塑料， PBT 工程塑料 及其各种合金在全 球围已经广泛用于电子电气、汽车、机械及民用等各个领域，目前全球共有 40 多家公司生产 PBT 树脂，由于其具有综合性能优良、 原料来源丰富、 设备投资 少、生产工艺成熟、能耗较低等特点，近 20 年来的生产增长率一直保持较高 水平。 2004 年全球 PBT 树脂的总消费超过 60 万吨，总产能约 80 万吨 /a 。而中国是其中需求量最大的国家。截至 2006 年，国市场消

5、费量达到 12 .5 万吨。中国 PBT 市场的持续繁荣主要是受电子电气行业和汽车工业这两 大行业的带动。目前国的 PBT 工业化水平较低，产量不能满足国市场的需要， 每年都要进口各种 PBT 数万吨。今后几年。随着汽车， OA 产品， IT 产品，节能灯国产化程度的提高， PBT 的应用会有较大幅度的增长，预计增长率会超过 15% 。预计到 2010 年产能 可能达到 25 万吨，消费量将超过 20 万吨。一、塑料用 PBT 树脂产业发展现状根据美国 SRI International 统计分析， 美国 GE 塑料公司是目前世界最 大的 PBT 生产商，生产能力为 14.4 万 t/a ，占

6、世界总生产能力的 20% 。 Ticona 公司和杜邦公司是世界第二、三位 PBT 生产商，这两家公司的生产能力分别为 11 万 t/a 和 9.5 万 t/a ，占世界总生产能力的比例分别为13.8% 和 12.0% 。塑料、巴斯夫公司、德固萨和 DSM 居于其后，生产能力 分别为 8.0 万 t/a 、 4.0 万 t/a 、 3.0 万 t/a 和 3.0 万 t/a 。2002 年全球 PBT 消费量约为 40.2 万 t/a ，需求以北美和欧洲为主， 亚洲由于电子 / 电器工业需求的驱动， 消费量也快速增长。 2002 年全球 PBT 分地区的需求量分别为：北美 12.2 万 t 、

7、欧洲 14 万 t 、日本 6.5 万 t 、 亚洲其他地区 7.5 万 t 。汽车和电子电气工业消费量占全球 PBT 总消费量的 70% 左右。2003 年初世界主要的 PBT 生产能力分布见表 1-1 （来源于 CEH ）。 表 1-2 给出了 2002 年世界主要地区的 PBT 供需情况。表 1-1 2003 年初世界主要的 PBT 生产能力分布公司地点产能，万 t/aGE美国， 德国14.4杜邦美国、德国、卢森堡11Ticona美国、日本9.5塑料中国8巴斯夫德国，美国4德固萨德国3DSM荷兰3备注：占世界总能力的 71%表 1-2 2002 年世界主要地区的 PBT 供需情况美国欧洲

8、日本亚洲其它国家产能20.123.216.317.4产量13.914.07.07.0进口7-1.25出口2.401.7-消费12.214.06.57.52004 年后，全球各大 PBT 生产商如 Ticona 、杜邦、 DSM 、帝人、 拜尔等公司新增产能 25.5 万 t/a 。塞拉尼斯公司子公司 Ticona 公司与 DSM 公司组建了 50/50 合资企业在荷兰埃门建设 6 万 t/a 的 PBT 装 置，于 2005 年建成。 DSM 公司在当地拥有 3 万 t/a 的 PBT 装置。Ticona 公司在美国尔比拥有 3 万 t/a 的 PBT 装置。为巩固在 工程塑料 领域的领导地位

9、，拜耳、杜邦联手投资 5000 万欧元成立合资企业 DuBay 公 司，在德国建造世界级 PBT 工厂， 初期年产量 8 万 t ，新装置建在杜邦的德 国 Hamm-Uentrop （乌曲普） 化学工业园， 采用最新的环保和安全标准建设， 该装置已于 2004 年初投产。 Ticona 与帝人和 Daicel 公司（日本最大的 PBT 生产商）的合资公司 WinTech 公司在日本松山拥有 1 万 t/a 的 PBT 装置，并又在建设 5 万 t/a 的 PBT 装置。巴斯夫和东丽公司组建 50/50 合 资企业在马来西亚现有石化联合装置所在地，投资 4000 万美元建设 PBT 装 置， 2

10、006 年投产时初期能力为 6 万 t/a ，并可根据需要扩增至 10 万 t/a ，由现有巴斯夫石化联合装置供应生产 PBT 原料丁二醇。世界上 30 多家万吨级 PBT 生产公司主要集中在美国、西欧、日本和国， 2005 年底全球产能约 80 万吨。我国 PBT 技术开发始于 20 世纪 70 年代 , 先后建成一些百吨级至千 吨级的小型生产装置。其中 , 较大的有市化工研究院所属的泛威公司的间歇酯 交换法 5000t/a 装置和中国蓝星合成材料厂连续酯交换法 5000t/a 装置 , 但由于工艺技术及主要原材料供应等方面的问题 , 泛威公司的生产能力未能充 分发挥（都己停产） 。目前我国

11、仪征化纤公司 工程塑料 厂引进连续酯化缩聚工艺 及关键设备 , 建成 2 万 t/a 的 PBT 装置，因工艺技术先进 , 又有自产原料 优势，使国 PBT 生产大为改观。蓝星化工新材料公司目前拥有 2.1 万吨的 PBT 生产装置（其中 1.5 万吨 / 年 PTA 直接酯化法、 0.6 万吨 DMT 酯 交换法），该公司还在建设 5 万吨 / 年的 PBT 装置，该装置将于 2007 年 第三季度投产，采用德国 GEA 集团的吉玛公司的连续低压法工艺生产。我国与国外发达国家生产水平相比差距仍比较明显， 进口树脂和进口粒料占 了大部分市场， 国产 PBT 只满足中低档产品需求， 大部分厂家开

12、工不足。 长期 以来制约我国 PBT 工业发展主要有两大因素：一是 PBT 树脂所用原料 1,4- 丁二醇不配套，由于 1,4- 丁二醇国供应不足， 价格受国际市场的波动影响较大， 价格较高时，使 PBT 生产厂家难以承受； 二是我国 PBT 工程塑料 后加工和应 用领域开发力度不够，尤其是供电子电气、汽车使用的 PBT 新品种特别少。2004 年国 PBT 消耗量达到了 8.7 万吨，共消耗树脂 6.2 万吨，其中树 脂进口量占总消费量的 57% ，国产树脂产能 4.5 万吨，产量 2.5 万吨。 2006 年树脂消耗量超过了 10 万吨，专用树脂还在极大程度上依赖进口。尽 管我国 PBT

13、进口产品仍占据相当比例 , 但是与其他主要 工程塑料 比较国产化率还是较高的， 在工程塑料 产品中是国发展较好的品种之一， 近几年又在原料生 产上取得了长足的进步， 1,4- 丁二醇工业发展迅速， 国数家企业正在或计划建 设规模化 1,4- 丁二醇装置， 而且有部分企业计划建设规模化的 PBT 装置，其 产能将有较大增加。仪征化纤股份限公司已建成了 3 万吨的生产能力，蓝星公 司 5 万吨的生产装置已准备在近期投产 , 在常熟的 6 万吨工厂己于 7 月底 投产。因此，今后国 PBT 原料供应不成问题， 为了适应国产能的增加和国汽车、 电子 / 电气工业的需求，加快国 PBT 应用研究开发已经

14、成为当务之急，要紧 跟国际发展潮流，促使 PBT 产品向高性能化、多功能化、系列化方向发展。、改性 PBT 产业发展及应用现状2.1 改性 PBT 生产企业构成及布局目前改性 PBT 的生产供应商包括日本的宝理、 三菱、东丽，美国的杜邦等， 他们的产品质量较高，但价格很贵，一般比国产品高 30% ；台商也是这个领 域的有力竞争者，主要的供应商有、南亚，他们的竞争优势主要来源于上述公 司自我拥有原材料。在国生产改性 PBT 的外资企业中，帝斯曼公司在江阴高科技发展园区建设 的工程塑料 混配生产装置于 2006 年 4 月底投产，这使其 PBT 混配能力翻 一番；朗盛公司在的 工程塑料 混配物装置

15、于 2006 年 4 月投产，这套投资 2000 万欧元的装置，第一阶段拥有 Durethan 品牌尼龙和 Pocan 品牌 PBT 聚酯混配能力为 2 万吨 / 年，该公司还将进一步扩能， 使其能力翻一番； 巴斯夫中国将在中国浦东现有生产基地建设年产 4.5 万吨混配料厂，产品为用 于汽车、机械以及电子电气产业等领域的 Ultramid （聚酰胺）与 Ultradur （聚对苯二甲酸丁二醇酯）国生产 PBT 改性材料的企业很多， 但规模不大，产品档次不高， 竞争力不 强。最有竞争力的企业主要有三家金发科技股份、 三房巷集团、 蓝星公司旗 下的中南公司， 除金发科技股份外， 其它两家改性 PB

16、T 非其集团生产主业， 因 此发展的速度较慢。 金发科技股份进入此领域较晚， 但发展速度很快， 目前是国 产销量最大的改性 PBT 生产企业。 据统计， 2006 年国生产销售改性 PBT 的厂家居前六位的是：金发科技股份，江阴济化新材料（三房巷集团），金发科 技发展，合成材料厂，市化工研究院，横店德邦。 2006 年居前六位的企业生 产销售的改性 PBT 材料有 5.2 万吨，市场占有率达到 41.6% ，见表 2-1 。表 2-1 2006 年改性 PBT 主要生产企业产量企业金发江阴济化合成材料厂北化院横店德邦其他合计（ 三房巷 ）金发产量（万 t ）2.01.00.70.60.50.4

17、7.312.5份额16%8%5.6%4.8%4%3.2%58.4%100%近几年来，日本、欧美和的改性 PBT 生产企业如美国 GE 、 Dupont 德国 BASF ，日本三菱、宝理和东丽及和等公司由于产品价格普遍较高，同时 又没有国企业灵活多变的市场竞争策略， 其原有的产品市场分额逐渐被国企业取 代，随着国改性塑料企业迅猛发展， 技术水平的迎头赶上， 他们在国际国的市场 份额必将进一步减少，未来将是国改性塑料企业在该市场领域大显身手的好时2.2 改性 PBT 市场消费情况以及地区的分布现状美国和日本是 PBT 主要消费国，用于汽车行业的消费量超过 50% ，其 次是电子电气， OA 机械等

18、行业。在欧洲， PBT 生产企业较多，用于汽车行 业的 PBT 占消费总量的 40% 左右。在亚洲地区，改性 PBT 在打印设备、 ODD 、 CDROM 等 OA 设备和节能照明方面应用较广。 国生产改性 PBT 的 主要生产企业分布在、 天津等地区 。在我国 PBT 最主要的消费领域是电子电器，占 55% 左右，用在汽车领 域大概占 10% 左右，其他领域约占 35%图 2-1 PBT 改性 工程塑料 的消费结构在电子 / 电气应用领域：主要用于飞机上的开关、熔断器、调节器、仪表 板、温控开关、温控保护器、装饰灯座、电子接插件、开关插座、电磁炉底盘、 电暖器出风口、散热扇翼、变压器线圈骨架

19、、高电压大电流的高压断路开关骨架、 琴键及电脑按键、电脑风扇、节能灯头、电器开关、电子镇流器外壳、电吹风、 电烤炉、电饭煲、微波炉、水泵配件、电动工具配件等。在汽车领域：主要用于高压无触点点火器的分电器盖、转子、点火线圈盖、接线端子、 传感器盒、前后灯座、集成电路盒、微电机后盖、仪表板等。在通讯领域： 主要用于程控的集成模块、 接线板、电容器壳体、天线护套等。图 2-2 PBT 改性工程塑料的典型应用上图中从左至右依次为连接器、散热风扇、继电器壳体、节能灯。三、改性 PBT 技术发展热点3.1 国外大量使用 PBT 合金化改性技术如 PBT /ABS 合金 , 可用于汽车饰件、家用电器外壳等；

20、 PBT /PET 合 金，用于汽车方向盘连接件、电气接插件等； PBT/ 聚丁二烯合金，用作汽车 保险杠等； PBT /SMA 合金，用于汽车底部、盖、部装饰等部件； PBT /PPO 弹性体，用于汽车包装部件、电子 / 电气和仪表零部件等； PBT/EPDM 合 金，用于汽车减震套管、散热管支撑系统、电动活塞、减震轴承等。3.2 高档电气部件用新型多功能材料为适应国际上高度阻燃安全性、 电绝缘安全性和高强度综合性能要求， 要利 用新型阻燃体系，采用特殊改性剂，研制高档次的新品种， 使其具有优异的阻燃、耐高电压、耐电弧、耐漏电起痕、耐湿热老化等特性。3.3 无卤阻燃是 PBT 发展的另一重要

21、方向随着全球阻燃剂无卤化的浪潮影响，以前主要使用溴系阻燃剂制备阻燃性PBT ，以后将逐渐减少使用， 而采用一些无机填充和磷系阻燃剂进行加工。 PBT 将被广泛应用到高温、高热场所，主要应用于电子 / 电器行业。可以替代瓷、 玻璃、金属铝等建材的高密度 PBT 发展前景也很好。另外， 针对高档节能灯 的需要，研制开发耐紫外阻燃 PBT 产品，解决阻燃剂的析出问题。3.4 低收缩率低翘曲增强 PBT 受欢迎要求产品具有成型收缩率低，防翘曲等特性。 玻纤增强的低翘曲 PBT 的 应用市场也十分有潜力， 作为工程塑料 的 PBT 存在的主要问题是制品易产生翘 曲 , 因此制备精密制件时要解决翘曲问题。

22、巴斯夫公司采用聚合共混技术开发的玻纤增强 PBT /ASA ，显示出极低的 翘曲，价格与正常 PBT 相当；杜邦公司也开发出低翘曲 PBT 合金。这些产品 主要用于电器、家庭用具和汽车工业。3.5 功能型改性 PBT除上述这些常用的 PBT 合金及改性产品外 , 近年来国外又开发出一些性 能更为优良的 PBT 树脂和合金制品 , 提高其应用性能 , 拓展了 PBT 应用 领域。例如， 开发纳米 PBT 新产品。 纳米 PBT 除了保留 PBT 的优良性能外， 还具有其独特的性能，因此可替代普通 PBT 用于各个领域的高档产品上， 另外， 由于纳米 PBT 具有更好的加工稳定性、 优良的耐湿热老

23、化性， 特别适用于作为 光纤护套材料； 如光缆光纤级 PBT 树脂，一般采用 PBT 树脂进行后缩聚增 粘处理制成粘度较高的树脂， 作为光纤套管。 随着信息工业的快速发展， 对其需 求增长迅猛，而目前国光纤级 PBT 几乎全部依赖进口。四、消费群体对改性 PBT 的要求改性塑料行业的特征是：原材料成本占绝对比重，固定资产投入相对较少， 相对而言生产环节并不重要。 除了原材料成本的优势外， 竞争的核心在于改性技 术配方和对客户提供全方位服务的能力。 改性塑料的下游用户如家电、 汽车、电 动工具企业，通常都是采用模具进行注塑加工。 特定的模具通常与特定的原料 （改 性塑料）相匹配而获得最优的加工性

24、能和质量。 由于更换模具的成本和风险均很 高，下游厂商通常不会更换原料供应商。 因此改性塑料厂商与下游客户易于形成 稳定的合作关系， 新竞争者要打破这种关系， 除非在某些方面独树一帜。 另一方 面，改性塑料品种繁多， 下游客户需求的个性化和潮流性特征很强， 客观上要求 改性塑料厂商具有很强的技术研发能力和市场应变能力，及时准确把握客户需 求、研发和销售的快速反应、 以及为客户提供高品质且质量稳定的产品对于企业 来说至关重要。 下游客户在选择改性塑料供应商时， 也倾向于选择规模大、 品种 全、研发能力强、服务好、且有着良好历史信誉的厂家。除了对改性塑料提供商的要求外，随着改性 PBT 消费的增长 , 对其性能 也提出了更高要求， 国外发达国家和地区近年来开发出各种改性和加工应用新技 术和新产品。他们采用纳米技术、复化技术、聚合物合金等措施 , 来提高 PBT 的抗冲击性、流动性、阻燃性等性能。 PBT 工程塑料 的发展应