近30年來,世界聚氨酯工業發展非常迅速,已成為化學工業中增長最快的行業,而中國將成為推進世界聚氨酯工業發展的重要動力。我國聚氨酯泡沫塑料工業發展至今已有40余年,目前的年產量已達40萬噸,占聚氨酯總產量的60%以上。其中軟泡聚氨酯年產量為26萬噸,硬泡聚氨酯為16萬噸。
一.全球聚氨酯發展現狀與趨勢
聚氨酯(PU)是世界六大發展的合成材科之一,其工業發展較快,過去5年始終保持6%的年均增長率。就其應用廣度而言,已躍居諸種合成材料的首位。可以預料,隨著科技的進步及新應用領域的拓展,聚氨酯工業的發展將為人們帶來更為便利和舒適的生活。而中國這一具有巨大潛力的市場,在吸收了世界水平的技術和規模裝置后,必將成為世界聚氨酯工業發展的動力源。
據陶氏化學公司公布的數據,在20世紀70年代,全球聚氨酯年產量總計只有110萬噸,而進入21世紀已超過了900萬噸,增長了約9倍。在我國,近10年的增長速度也大大高于國民生產總值的增長。2000年我國各種聚氨酯產品年產量已近100萬噸,比1997年的60多萬噸增長了約50%。隨著21世紀世界經濟日新月異的變化,當前國際聚氨酯工業也出現了許多新的特征。
1.全球聚氨酯發展現狀
在生產上,聚氨酯工業和大多數化工產業一樣,集約化和規模化的趨勢日益明顯。隨著聚氨酯生產技術越來越成熟,產品越來越大眾化及應用領域不斷擴大,生產商們發現,為了保持一定的盈利水平,必須擁有一定的規模效益。于是,新企業規模越來越大,產能也聲速提高。比如,聚氨酯的主要原料MDI(二苯甲烷二異氰酸酯)和TDI(甲苯二異氰酸酯),近年來在世界各地新建或擬建項目的設計能力均在15萬噸/年以上,而10年前世界級工廠的產能還不到這些新項目的一半。
值得一提的是,聚氨酯工業的基本原料——異氰酸酯和多元醇與大多數其他化工產品的生產有一個較大的區別,那就是存在著技術壁壘。尤其是異氰酸酯生產的關鍵技術壟斷在巴斯夫、亨斯邁、拜耳等少數幾家大型跨國公司手中,而這些公司又通過收購、兼并、控股等方式,建立起大型聚氨酯跨國壟斷公司,牢牢掌握著世界聚氨酯原料市場,使世界聚氨酯工業的集約化現象更加突出。
而對于一些技術含量并不高的聚氨酯加工制品及發泡劑、密封劑等產品,商業化已非常成熟,不同生產商的產品往往可以互相替代,用戶所要求的服務也越來越少。在這種情況下,生產商為了占領市場不得不降低價格,較大的企業則通過擴大產能、實現規模效益來降低成本,中小型企業則不得不通過整合提高其市場競爭力。經過近幾年的重組改造,世界聚氨酯生產的集中度已越來越高。
2.全球聚氨酯發展趨勢
作為一個年均增長率長期高于全球經濟增長率的產業,聚氨酯工業迅猛發展的勢頭有賴于其技術的快速發展及應用領域的不斷拓展。隨著聚氨酯產品大眾化趨勢的加劇,開發新產品、拓展新用途對聚氨酯工業能否繼續保持良好發展勢頭變得至關重要。
在眾多新產品的開發中,聚氨酯發泡劑的研究工作尤為引入關注。根據蒙特利爾協議的要求,明年美國和西歐將禁止使用HCFC(氫氯氟烴),而CFC(氯氟烴)也將在全球禁止使用。在當前主要的CFC發泡劑替代產品中,歐洲和我國以環戊烷類產品為主,美國多采用HCFC-141b。但無論是環戊烷還是異戊烷,均屬于揮發性有機物(VOC),對環境會產生不利的影響;而HCFC-141b只是一種過渡產品,對大氣臭氧層仍有一定的破壞。因此,開發全新的CFC發泡劑替代物已成為各大公司和科研機構研究的重點。
在其他聚氨酯新技術的研發中,降低VOC和中間體游離TDI技術的研究、可降解回收的聚氨酯材料的研制、噴涂聚脲彈性體技術等也是業界關注的焦點,這些技術恰恰也是建立在保護環境、促進經濟可持續發展的基礎上。而拓展聚氨酯產品新用途和新的應用領域,則是各大公司重點研究方向。
二.中國成為世界的焦點
1.我國聚氨酯發展現狀與困難
隨著我國國民經濟的增長,國內近幾年PU業發展也經歷了日新月異的變化,其規模也是舉世矚目的,尤其是汽車和電子業的飛速發展使聚氨酯應用領域也實現了更多元化的發展。眾所周知,廣東省是我國最大的電子類產品的生產基地。從2004年進口海關數據來看,DMF廣東到港的貨源比例一直呈上升勢頭。DMF進口數量增加進一步說明了其在電子應用領域的增強。據統計,僅2003年一年應用于電子產品制造的DMF就有1.4萬噸。預計2004年將有望達到2萬噸以上。其中日、韓產品仍然占到很大的比例。
巴斯夫和亨斯邁與中國合作伙伴在上海漕涇興建年產16萬噸MDI、13萬噸TDI及附屬產品的一體化項目的協議在上海簽字。與此同時,拜耳公司也打算在當地興建一年產23萬噸的MDI和年產15萬噸的TDI工廠,他們還計劃再建立一個年產28萬噸的聚醚多元醇生產廠。這些世界級的工廠一旦建成,不但對中國及亞太市場,甚至對全球聚氨酯市場都會產生重大影響。
這些大項目為什么都不約而同的選擇在了中國?中國經濟發展成就突出、市場巨大的潛力以及入世帶來的商機,是這些大跨國公司看好中國的重要原因。巴斯夫公司的有關人士指出,在過去的5年中,中國聚氨酯市場的增長幅度已超過20%,中國將成為推動全球聚氨酯市場前進的主要動力。陶氏化學公司聚氨酯業務部副總裁也認為,由于國民生產總值的增長與聚氨酯用量的增長關系密切,中國經濟持續穩定的增長對于聚氨酯工業而言無疑是一個利好消息,聚氨酯工業將從中國經濟快速發展中受益。
但根據哥本哈根國際會議禁用氟利昂發泡劑的決議,我國必須加快尋找替代品的步伐,盡早實現全部替代。同時要開發高阻燃性、低煙霧聚氨酯泡沫塑料,加強結構發泡和高承載泡沫塑料的研制和推廣應用,為各行業在新世紀的發展提供有力的支撐和保障。
目前我國與發達國家相比的差距是:國外聚氨酯硬泡主要消費于建筑業,占硬泡消費量的50%以上;我國大多用于冰箱、冷庫,用于建筑業保溫尚處于初始階段。由于汽車和摩托車工業的飛速發展,為聚氨酯泡沫工業的發展提供了機遇,其潛在市場也非常廣闊。目前,我國聚氨酯泡沫需求量已達到35萬~40萬噸/年。
2.我國聚氨酯發展方向
用聚氨酯輪胎代替橡膠輪胎是近幾年來世界輪胎業的發展方向。艾美萊泰公司是一家成立于1995年的技術開發公司,該公司在研制聚氨酯輪胎方面作了不少努力,并取得了可喜的成績,但也承受了巨大的財務虧損,該技術也需要進一步的改進。據固特異公司稱,真正實現聚氨酯輪胎的商業化生產可能還需要幾年的努力,但通過持續的開發研究,聚氨酯輪胎的前景無疑是美好的。
我國汽車工業的發展促進了汽車涂料的發展。消費量從1985年的8000噸以下,猛增到1993年的近3萬噸。汽車工業同時對汽車涂料質量和品種提出了更高的要求,使用聚氨酯涂料已廣泛普及。航空業也是聚氨酯發展的一個方向。據有關資料顯示,單單制造客機座椅在數量上和壽命上對聚氨酯的需求都比汽車多。聚氨酯在其他領域(如皮革,涂料等)的用量也不少。所有這些都預示了聚氨酯在我國今后的發展勢頭不可阻擋。
而水性聚氨酯生產在起步階段遭遇了一點小“滑鐵盧”,就是一些廠家的反應為不知道運用水性生產用來做什么,下游的制品行業似乎對水性產品也還沒有引起較高的重視。但隨著市場仿皮要求的增長和產品環保健康化、性能優越化以及環境要求的日益提高,成熟的水性將普及推廣,最終取代溶劑型產品。
另外,聚氨酯的回收利用無疑是目前發展的另一個熱點;厥绽镁郯滨Νh境保護和資源利用是有利的,但是主要問題還在于回收廢聚氨酯是否有經濟效益。由于聚氨酯的用量較大,而近期原料價格居高不下,其廢棄物回收市場前景看好,但以前使用的回收方法經濟性普遍不強,未能廣泛推廣,因此,開發一種經濟可行的回收方法已經成為業界研究的熱點。