【正文】
工程塑料一般是指可以作为结构材料承受机械应力、能在较宽的温度范围和较为苛刻的化学及物理环境中使用的塑料材料。工程塑料可分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。通用工程塑料通常是指己大规模工业化生产的、应用范围较广的5种塑料,即聚酰胺(尼龙,PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(主要是PBT)及聚苯醚(PPO)。有些通用塑料经改性使其升级或工程化后,性能接近于通用工程塑料,如改性聚丙烯(PP)、改性苯乙烯系聚合物(ABS、SAN等)和超高分子量聚乙烯,有时也称为工程塑料,或更准确地称为准工程塑料。而特种工程塑料则是指性能更加优异独特、尚未大规模工业化生产或生产规模较小、用途相对较窄的一些塑料,如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSF)、聚醚酮(PEK)、液晶聚合物(LCP)等。
工程塑料性能优良,可替代金属作结构材料,被广泛应用了电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域。总体上说,工程塑料的主要应用市场及其份额依次是:电子电气占25%,汽车占22%,机械占20%,日用消费品占10%,其他占23%。工程塑料的发展非常迅速,每年都以7%~10%的速度增长,其中PA的应用量和产量仍居五大塑料之首。
世界市场现状
2000年世界工程塑料市场为553.3万吨,其中,北美占32.4%,欧洲占31.6%,亚太地区(除日本)占22.2%,日本占12.6%,其他地区占1.2%。北美地区市场为179.1万吨,预计2000~2005年年均增长率为6.7% ;欧洲为175.1万吨,同期年均增长率为8.1% ;亚洲为123万吨,同期年均增长率为11.3% ;日本为69.5万吨,年均增长率为5.4% ;其他地区为6.6万吨,年均增长率为8.2%。
在全球2000年553.3万吨需求量中,PA(聚酰胺)占35%,PC(聚碳酸酯)占32%,POM(聚甲醛)占11%,PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)占10%,HPP(高功能聚合物,包括聚苯硫醚、液晶聚合物、高温尼龙、聚醚酮、聚醚亚胺、聚醚砜、聚偏二氟乙烯)占5%,PPE(聚苯醚)占3%,PET(聚酯)占2%,UHMW-PE(超高分子量聚乙烯)占2%。
由于世界经济发展减速,2001年大多数工程塑料需求的增长率均下降10%以上。据分析,ABS需求增长率从2000年4%~5%下降至2001年-18%。尼龙需求增长率相应从7%~9%下降至-10%。聚甲醛需求增长率相应从5%~6%下降至-12%。聚碳酸酯需求增长率相应从8%下降至-15%。聚苯硫醚需求增长率相应从8%下降至-10%~ -12%。美国2001年聚苯硫醚需求下降10%~15%,欧洲需求下降5%~8%,亚太地区需求下降10%~12%。尽管欧美甚至亚洲能源和原材料价格有所上涨,经济发展减缓,但在今后五年内,预计工程塑料市场年均增长率仍将达到8%,将由2000年553万吨增加到2005年850万吨,由2001年销售额23亿美元增加到2005年30亿美元。亚洲将是主要的需求增长地区,其年增长率将达到11.3%。
世界主要的工程塑料生产商—拜尔公司、巴斯夫公司、杜邦公司、GE塑料公司和Ticona公司等仍在追加投资以满足工程塑料未来增长的需求。索尔维公司并购了BP公司的功能塑料业务,将工程塑料作为战略性投资领域。塞拉尼斯子公司Ticona公司2001年投入新建装置的投资超过9000万美元。据统计,世界前四位尼龙(6和66)的生产商分别是:陶氏化学公司39万吨/年(占全球份额24.4%),巴斯夫公司22万吨/年(占13.8%),GE/霍尼维尔公司20万吨/年(占12.5%),罗地亚公司14.5万吨/年(占9.1%),其他公司64.5万吨/年(占40.2%),全球总产能160万吨/年。2000年全球聚碳酸酯总产能211万吨,GE塑料公司占43%,拜尔公司占30%,陶氏化学公司占11%,其他占16%。预计到2005年聚碳酸酯将产能336万吨,GE塑料公司占34%,拜尔公司占34%,陶氏化学公司占10%,其他公司占22%。
拜尔公司正在扩增(尤其是亚洲)聚碳酸酯能力,预计亚洲今后几年的年均增长率将超过10%。拜尔投资10亿欧元将使其在全球五个生产中心的Makrolon聚碳酸酯能力翻番,由2000年65万吨/年 扩增至130万吨/年。泰国马塔府的聚碳酸酯能力将从5万吨/年扩增至2005年35万吨/年。中国上海漕泾化学工业区到2004年底将新增能力10万吨/年,第一阶段投资4.5亿美元,生产聚碳酸酯5万吨/年。在欧洲德国和比利时,2005年聚碳酸酯产能将达50万吨/年。美国得州贝汤产能将达35万吨/年。在比利时安特卫普采用无光气熔融法新技术生产4万吨/年 聚碳酸酯装置也已投产。GE塑料公司也在西班牙卡塔吉纳投资聚碳酸酯项目,包括三条13万吨/年生产线,第一套13万吨/年装置己投运,第二和第三套装置将于2002年和2005年投产。陶氏化学公司也在德国施塔德和韩国增加聚碳酸酯产能。在施塔德生产光盘Calibre 1080 DVD高功能聚碳酸酯的6万吨/年装置业已投产。LG-陶氏化学聚碳酸酯公司(陶氏化学与LG化学50/50的合资企业)在韩国丽水的6.5万吨/年装置也于2001年9月投产,并将迅速扩能至13万吨/年(包括生产Calibre 1080 DVD级聚碳酸酯)。
预计未来几年内,PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)树脂年增长率为7%~9%。据分析,主要由于电子电器组件、光导纤维以及与聚碳酸酯的掺混物用于汽车零部件需求的增长所驱动,西欧PBT树脂需求量2000年达到11万吨,比1999年增长9%。预计欧洲PBT总生产能力将由2000年20万吨/年增加到2003年30万吨/年。在今后几年内,聚甲醛市场的年均增长率预计为5%。一些公司正在扩大PBT和聚甲醛产能。巴斯夫公司正在增强其PBT、聚甲醛等工程塑料在全球的竞争地位,如扩增了在马来西亚关丹的PBT生产能力。Ticona公司与DSM公司联合投资欧洲PBT项目,5万~6万吨/年新装置可望2003年投运。Ticona公司还与日本帝人公司成立合资企业—WinTech聚合物公司在日本松山建设5万吨/年PBT装置,拟于2002年投产。拜尔公司与杜邦公司合作在德国乌曲普建设8万吨/年PBT装置,定于2003年投产。Ticona公司同时扩增聚甲醛产能,将使其德国7.7万吨/年 聚甲醛装置到2002年底扩增到10万吨/年。还与日本聚合塑料公司和三菱瓦斯化学公司合作投资1.28亿美元在中国南通建设6万吨/年聚甲醛装置,定于2004年投产。该公司还投资在美国建设3万吨/年超高分子量聚乙烯装置,并将使其美国Vectra 液晶聚合物产能到2002年扩增至5300吨/年。
在今后几年内,工程塑料的市场需求量年均增长率将达到8%,2005年需求量将达到850万吨,其中亚洲是主要的需求增长地区,年均增长率将达11.3%。
一些新的高性能工程塑料品种也在开发和生产之中。Ticona公司开发了新的聚苯硫醚(PPS)和Topas聚合物(环烯烃共聚物),3万吨/年Topas聚合物装置己经投产。巴斯夫公司开发基于聚砜和聚醚砜的Ultrason S和Ultrason E高功能工程塑料在高温下具有良好的尺寸稳定性和抗油、抗水性能,Ultrason E可连续工作在190℃温度下,耐温限度可高达390℃。现已将这种耐高温工程塑料生产能力由3000吨/年 扩增到5000 吨/年。诺瓦化学公司推出Zylar 94-568高性能工程塑料(改进的抗冲苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚体),具有比聚碳酸酯或ABS树脂更好的韧度和透明度。
我国现状及预测
我国2000年五大通用工程塑料消费量已达到约33万吨,其中聚酰胺12万吨,聚碳酸酯7万吨,聚甲醛9万吨,PBT 4万吨,聚苯醚1万吨。2001年我国五大通用工程塑料消费量达到42.68万吨,2002年消费量达到约55.3万吨。近年我国五大通用工程塑料需求迅速增长,聚碳酸酯需求增长更快,预计2003年我国五大工程塑料的市场需求量将达到80万吨,其中聚酰胺为16.5万吨,聚碳酸酯为40.5万吨,聚甲醛为14万吨,PET和PBT合计达6.8万吨,改性聚苯醚达2.2万吨。表1列出1998~2002年我国五大通用工程塑料消费量。据预测,到2010年,我国工程塑料总需求量将达到167万吨。
表1. 1998~2002年我国五大通用工程塑料消费量,万吨
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1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
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PA
PC
POM
PBT/PET
mPPO
合计 |
6.2
8.7
6.6
2.4
0.6
24.5 |
6.7
13.0
8.2
3.6
0.9
32.4 |
8.3
16.4
9.6
4.1
0.8
39.2 |
9.2
21.3
10.7
4.4
0.9
46.5 |
13.0
25.0
11.5
4.8
1.0
55.3 |
四川华拓发展公司建设的50吨/年加压法合成注塑级聚苯硫醚装置通过考核,标志着我国聚苯硫醚工业化取得重大突破。但国内工程塑料的生产量远满足不了需求,我国聚碳酸酯2002年需求量已超过34万吨,而国内生产量尚不到1万吨,2002年进口达41万吨。聚甲醛年需求量已达11万吨,预计2005年需求将达15万吨,2001年聚甲醛进口量达到10.9万吨。表2列出我国历年部分工程塑料进口情况。
表2. 我国历年部分工程塑料进口情况 万吨
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1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
|
POM
PC
PA |
3.96
6.56
- |
5.71
8.19
7.06 |
6.34
10.88
4.52 |
-
16.06
5.61 |
9.06
23.64
7.47 |
10.9
26.6
6.75 |
13.56
41.54
12.04 |
目前,我国工程塑料年产量只有5万吨,自给率不足16%,我国是工程塑料和通用树脂的世界第一进口大国。“十五”期间,五大工程塑料和ABS年生产能力将分别达到39万吨和116万吨,产量分别达到23.7万吨和82万吨,市场占有率将达43.2%和51.2%,产值力争分别达到52亿元和80亿元。“十五”期末,我国五大工程塑料产量将达到23.7万吨,市场占有率将达到43.2%,其中PA、PBT两种工程塑料的年产能力将分别达到13万吨和6万吨,产量分别达到9.5万吨和3.2万吨。
工程塑料制品市场需求量的增长将使国内工程塑料树脂保持强劲的上升势头。我国工程塑料的需求市场有很大的发展空间,到2005年,仅我国汽车年产量将达320万辆,目前国内汽车用工程塑料仅占国内工程塑料总用量的10%左右,一辆汽车只用30~70千克,国外用量在200千克左右,2005年我国汽车工业对工程塑料(主要是尼龙、聚甲醛和聚碳酸酯)的需求量将达40万吨。家电行业仅冰箱、冷柜、洗衣机、空调及各类小家电产品每年的工程塑料需求量将达到60万吨左右。今后几年国内工程塑料制品需求增幅可达12%。“十五”期间我国将完成几项重点建设,预计总投资225亿元。加快发展我国工程塑料工业己成为我国石化和化学工业发展的迫切任务。
面对巨大的市场潜力,我国已成为国际塑料业的投资热点,国际工程塑料巨头纷纷将我国市场作为其发展的重要战略目标,如美国GE公司于1994年在广东独资建设改性造粒装置生产PC(聚碳酸酯)及其合金,杜邦公司于2002年10月在深圳成立工程塑料技术中心。
我国工程塑料产业现状首先是产品种类相对集中。国产工程塑料生产中基本上都是利用改性造粒技术将通用塑料工程化合金化,产品基本集中在通用工程塑料改性树脂方面。对于国内市场需求量很大的如光盘级聚碳酸酯、热塑性聚酯弹性体生产不足,需要进口来补缺。其次是企业分布不合理,从事基础树脂生产的企业很少,生产工程塑料改性树脂的企业占大多数。现阶段国内工程塑料技术开发主要集中在使通用塑料工程化、高性能化和低成本化,对于基础树脂的研究较少。基础树脂国内牌号少,进口量大,在很大程度上制约了我国工程塑料的发展。
为了突破产业化瓶颈,有效地推动和发展国内工程塑料产业的发展,国内工程塑料生产企业要在以市场为导向,开发各种改性、合金化新品种的同时,还要在企业的营销推广中,树立品牌意识,更有效地扩大市场占有率,提高经济效益。