世界聚氨酯工业发展状况

世界聚氨酯工业发展状况

氨基乙二醇（pu）是由多元醇和多异氰酸酯反应得到的主链中重复的nh雇用合的聚合物总称。聚氨酯制品分为发泡制品和非发泡制品2大类。发泡制品有软质、硬质、半硬质泡沫塑料,非发泡制品包括涂料、黏合剂、合成皮革、弹性体和弹性纤维等。聚氨酯材料性能优异,用途广泛,制品种类多,其中尤以泡沫塑料的用途最为广泛。近30年来,世界聚氨酯工业发展非常迅速,已成为化学工业中增长最快的行业,而中国将成为推进世界聚氨酯工业发展的重要力量。1世界聚氨酯生产概况聚氨酯是世界上大力发展的六大合成材料之一,其工业发展较快,过去5年,始终保持在6%的平均增长率,就其应用广度而言,已跃居诸合成材料的首位。目前世界聚氨酯的年产量在900万t左右,美国是世界上最大的聚氨酯生产国,其产量占世界的40%左右,也是最大的聚氨酯消费国。可以预料,随着科技的进步及新应用领域的拓展,聚氨酯工业的发展将为人们带来更为便利和舒适的生活。1.1国外聚氨酯工业立法在生产上,随着聚氨酯生产技术越来越成熟,产品越来越大众化及应用领域不断扩大,许多生产商发现,为了赢得一定的利润,必须要拥有一定的规模效益。例如:聚氨酯的主原料MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)和TDI(甲苯二异氰酸酯),近年来在世界各地新建或拟建项目的设计能力均在15万t/a以上,但是,聚氨酯工业的基本原料———异氰酸酯和多元醇与大多数其他化工产品的生产有一个较大的区别,那就是存在着技术保密,尤其是异氰酸酯生产的关键技术垄断在巴斯夫、亨斯迈、拜尔等少数几家大型跨国公司手中,而这些公司又通过收购、兼并、控股等方式,建立起大型聚氨酯跨国垄断公司,掌握着世界聚氨酯原料市场。据最近“UrethaneTechnologys”杂志编辑专家分析,世界经济影响着聚氨酯工业的发展,前几年经济的增长速度已经放慢,原来乐观的估计全球聚氨酯消耗量到2004年将达到1060万t,现在要到2005年或2006年才能达到1000万t,表1、表2列出2000-2005年世界聚氨酯基本原料和产品消耗(和预测消耗)量。1.2聚氨酯发泡剂作为一个年增长率长期高于全球经济增长率的产业,聚氨酯工业迅猛发展的势头有赖于其技术的快速发展及应用领域的不断拓展。随着聚氨酯产品大众化趋势的加剧,开发新产品、拓展新用途对聚氨酯工业能否继续保持良好发展势头尤为关键。聚氨酯的主要原料异氰酸酯TDI,MDI和聚醚等各类聚氨酯材料广泛用于生产汽车零部件、鞋底、人造革、涂料、胶粘剂、隔热材料等。聚氨酯原料的生产正在向大规模化发展,新建的工厂规模多在(10万～20万)t/a。生产能力主要集中在几家著名的大公司,它们是巴斯夫、拜尔、亨斯迈,其经营范围是全球性的,具有垄断性质。上述公司中大部分既有多元醇又有异氰酸酯业务,对整个行业的影响力比较大。随着人类对环境保护意识的增强,聚氨酯用发泡剂的研究工作尤为引人关注。HFC-141,其分子中仍含有氯原子,臭氧损耗潜值(ODP)不为零,只是过渡性替代发泡剂,发达国家已于2003年禁止其生产,中国也将在2030年前停止生产HCFC-141b。在过去几年里,世界各国都在努力开发ODP为零、温室效应潜值(GWP)较低、对环境影响较小的发泡剂,以利于改进泡沫的某些特性,尤其是低温下的性能,使得泡沫在一定温度范围内具有较大的机械性能和导热性能。而HFC-245fa不损耗臭氧层,温室效应较低,对环境破坏作用较小,在发达国家已被用作第3代发泡剂,是CFC-11,HCFC-141b的最终长期替代品。2中国氨基开发现状和趋势2.1生产企业的发展正迅速增长中国的聚氨酯工业起步于20世纪50年代末60年代初,其后20年发展缓慢。1978年,改革开放为中国聚氨酯工业带来了活力,其发展速度大大加快,1989年,中国聚氨酯原料生产能力达4.6万t/a,产量达3.22万t/a,制品生产能力达15万t/a,产量达9.92万t/a。20世纪90年代,随着万吨级大型异氰酸酯和聚氨酯装置的引进投产,中国聚氨酯工业步入了飞速发展的阶段,至1997年聚氨酯原料产量已达14.12万t/a,制品总产量达到56万t/a,原料和制品品种分别增加到200多种。图1表示从1978年以来原料和制品产量的发展趋势。在过去的5年中,中国聚氨酯市场的增长幅度已超过20%,中国将成为推动全球聚氨酯市场前进的主要动力。目前,全球聚醚多元醇(PPG)产量以年均3%速度增长,其中亚太地区增长较快,为5%左右。表3列出2005-2010年中国PPG产需预测。BASF(巴斯夫)公司还与Huntsman(亨斯迈)公司和上海化谊等公司合资签订了在上海曹泾建立生产能力为24万t/a的MDI,16万t/a的TDI装置,并将于2006年投产。但据蒙特利尔国际会议禁用氟利昂发泡剂的决议(破坏臭氧层),中国必须加快寻找替代品的步伐,尽早实现全部替代,同时要开发高阻燃性、低烟雾聚氨酯泡沫塑料,加强结构发泡和高承载泡沫塑料的研制和推广。2.2差别化聚氨酯及轮胎将成为国内的主流中国聚氨酯工业已有相当基础,但产品结构需要进一步调整,今后将是无氟聚氨酯发展的高峰期,产品渗透到人们衣食住行各个领域,对其阻燃性能要求越来越高,低成本高阻燃性能的聚氨酯有巨大潜在市场。根据蒙特利尔协议的要求及修订后的“中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案”,泡沫塑料行业应在2010年前完全停止使用氯氟烃类化合物作为发泡剂,2005年前大型泡沫塑料企业完成CFC-11的替代工作,所采用的替代技术大致为1)连续块状软质泡沫塑料用二氯甲烷作发泡剂,要结合快速熟化和液态二氧化碳发泡法;2)箱式软质泡沫塑料采用二氯甲烷和减压发泡;3)半硬质泡沫塑料用HFC-141、戊烷或二氧化碳发泡。所有加入WTO的国家不管发展中国家或是发达国家提前执行蒙特利尔氟协议是大势所趋。聚氨酯弹性体材料种类繁多,应用广泛,近30年来得到了很大发展。氨纶、铺装材料、防水涂料、密封胶及嵌缝材料等是近几年发展速度较快的弹性体材料。耐热、耐溶剂、阻燃、抗静电、导电等功能型聚氨酯的开发,聚氨酯-环氧树脂、聚氨酯-丙烯酸酯互穿网络技术(IPN)以及聚氨酯合金的研究,聚氨酯与其他材料的共混等仍是科研领域的重点。环保型聚氨酯如水系、生物降解等是聚氨酯的又一发展方向。随着人们对服饰及面料的要求越来越高,差别化氨纶已经成为一种高附加值的新兴纺织材料,需求量不断上升,产品档次也不断提高,今后几年,中国的氨纶制造业将处于非常时期。一方面,目前高附加值差别化氨纶市场相对繁荣,仍然为氨纶制造业提供了发展的良好契机;另一方面,常规品种的氨纶制造业将面临严峻挑战,生存将成为企业的首要问题,技术投入及开发高端产品应是国内氨纶行业当务之急,如何保持氨纶制造业的可持续发展,显得至关重要。中国聚氨酯泡沫塑料工业发展至今已有40余年,目前的年产量已达40万t,占聚氨酯总产量的60%以上。其中软质泡沫聚氨酯年产量为26万t,硬质泡沫聚氨酯为16万t,中国与发达国家相比的差距是:国外硬质泡沫主要消费于建筑业,占硬质泡沫消费量的50%以上;中国大多用于冰箱、冷库,用于建筑业保温尚处于初始阶段。由于汽车和摩托车工业的飞速发展,为聚氨酯泡沫工业的发展提供了机遇,其潜在市场则非常广阔。目前,中国应加快开发高阻燃性、低烟雾聚氨酯泡沫塑料,加强结构发泡和高承载泡沫塑料的研制和推广应用。环保型轮胎是21世纪轮胎研究开发的一大热点,用聚氨酯轮胎代替橡胶轮胎是近几年来世界轮胎业的发展方向,因为聚氨酯耐磨性好,可以提高轮胎的使用寿命,减少废旧轮胎的产生,同时,聚氨酯的强度高,不需要添加芳烃油,有利于环保。艾美莱泰公司是一家成立于1995年的技术开发公司,该公司在研制聚氨酯轮胎方面作了不少努力,并取得了一定成绩,但也承受了巨大的财务亏损,真正实现聚氨酯轮胎的商业化生产可能还需要几年的努力,但前景是美好的。水性聚氨酯生产在起步阶段遭遇了一些挫折,制品行业似乎对水性产品也还没有引起足够的重视。进入20世纪90年代以来,全世界涂料需求量以每年3%的速度递增,水性聚氨酯涂料除具备溶剂型聚氨酯涂料的优良性能外,还具备难燃、无毒、无污染、易储存、使用方便等优点。随着市场要求的增长和产品环保健康化、性能优越化以及环境要求的日益提高,成熟的水性产品将普及推广,最终取代溶剂型产品。医用聚氨酯材料具有良好的生物相容性、抗凝血性和优良的物理性能,但在医学和生物学领域中用量很少,现在仅国外的厂家能生产医用聚氨酯材料,而中国几乎还是空白。另外,随着聚氨酯工业的迅速发展,大量的聚氨酯废弃物需要回收利用,聚氨酯的回收利用是目前发展的另一热点,回收对保护环境是有利的。目前,对聚氨酯的回收利用尚无简单的解决办法,其主要原因是聚氨酯原料的物理和化学性质多种多样,致使聚氨酯产物具有专用性。聚氨酯的回收利用对环境保护和资源利用有利。聚氨酯用量较大,其废弃物回收市场前景良好,开发一种经济可行的回收方法已经成为业界研究的热点。3mdi企业数量中国聚氨酯行业的生