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国内外聚碳酸酯的生产

国内外聚碳酸酯的生产、消费与市场何燕(浙江巨化股份公司贸易部)聚碳酸酯(PC),学名2,2—双(4—羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,即通常所称的双酚A型聚碳酸酯。

是一种无定形的、无味、无臭、无毒、透明的热塑性聚合物,具有机械、热及电等综合性能,特别是耐冲击、蠕变小、制品尺寸稳定,它与ABS、PA、POM、PBT以及改性PPO一起被称为六大通用工程塑料。

是六大通用工程塑料中唯一具有良好的透明性能品种,且以冲击强度高而著称。

在工程塑料中消费量仅次于聚酰胺,是性能均衡,用途广泛的重要品种,在国民经济的各个领域中有着广泛的用途。

聚碳酸酯自1956年问世以来,首先在德国工业化,以后陆续在日本、西欧、美国实现了工业化,到80年代其生产能力已发展到40余万吨/年。

最早的PC树脂的合成工艺主要为酯交换法和双酚A溶液光气法,这两种工艺现在都已被淘汰。

目前所有的双酚A型PC树脂生产都采用双酚A钠盐光气界面缩聚法。

由于光气的毒性很高,需采用一氯甲烷作溶剂,生产中会生成副产物氯化钠,此种工艺正面临越来越多的来自环保方面的压力,这使得有关方面研究非光气工艺的兴趣越来越浓,第一套工业化非光气法PC树脂生产装置已于1993年在日本投产。

l 生产方法生产双酚A型聚碳酸酯的合成方法很多,工业生产主要有光气法(界面缩聚)和酯交换法(熔融缩聚)两种,分别得到光气法聚碳酸酯和酯交换法聚碳酸酯两种产品。

两种方法均可采用间歇或连续方式生产。

2 世界PC树脂市场到1997年初,世界PC树脂生产能力近140万t,1996年的平均开工率为84%,产量达114万t。

PC树脂的产量在80年代增长很快,1981年时为23万t,1988年时猛增到54.5万t,年均增长率达13%。

随后,由于80年代末和90年代初的世界经济衰退,1988年至1996年,世界PC树脂产量的年增长率只有9.1%。

世界主要国家和地区PC树脂1996年供需情况见表1。

表1 1996年世界主要国家和地区PC树脂生产消费及预测(万t)聚碳酸酯按功能特性可分为一系列品级,如通用级、透明级、医药食品级,阻燃、耐热、耐候、润滑、玻璃纤维增强、无机物填充、电磁屏蔽、抗静电等品级和复合品级。

各品级又可进一步按树脂熔体指数或混配改性添加物成分不同,细分为更多的具体牌号。

一些大的生产厂商可提供几十个品级、上百个牌号的产品。

聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展,目前已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号。

国外聚碳酸酯应用最大的市场是电子/电气(包括计算机、办公设备和光盘),透明薄板和片材以及汽车工业。

表2为1996年世界主要地区聚碳酸酯的消费结构。

表2 1996年世界主要地区聚碳酸酯消费结构单位:万吨表3 世界主要PC生产商生产能力及预测单位:万吨1. GE公司2. Bayer公司3. Dow化学公司4. TeiJin5. 三菱瓦斯化学公司6. 其它目前全球共有6个国家和地区生产PC树脂,它们是美国、西欧、日本、韩国、巴西和中国。

在生产PC树脂的十几家公司中,排在前3位的分别是GE公司、Bayer公司和Dow化学公司,其1996年生产能力分别占全球总生产能力的45%,25%和12%。

目前世界主要PC生产商情况见表3。

目前,全世界PC的生产能力约145万吨,到2000年可望达到200万吨。

届时.除美国道化学公司与韩国LG公司合资建设的年产13万吨设备投产外,还有台湾的南亚塑料公司扩建6万吨,泰国的拜耳公司将扩建到13万吨,以及奇人·帝人化成公司扩建到10--15万吨等项目,这些工程完工后将大幅度提高全球的PC总体生产水平。

3 供需情况3.1 美国美国GE Plastics公司和Dow化学公司自己生产双酚A,用于PC的生产,两公司还同时生产双酚A所需的原料苯酚和丙酮。

GE Plastic偶尔也购买一些双酚A以补充不足。

Bayer公司则完全通过市场购买PC生产所需的双酚A。

三家公司都使用自己的光气生产PC树脂。

Bayer公司生产的Apec HT为耐高温共聚型树脂,它同时保持了均聚PC 树脂的透明性和冲击强度,是聚砜树料强有力的竞争对手。

Dow化学公司的Inspire也是耐高温PC树脂,但由于其所用单体对人体健康有不良影响,目前已减少产量。

耐高温PC树脂主要用于生产刹车片、光学反射镜、汽车用软管、开关盒及连接器。

1996年全球耐高温非结晶工程塑料的市场需求量约为8千万磅,包括PC、聚醚酰亚胺、聚砜和聚芳基化合物。

其中耐高温PC约1千万磅,预计该市场将以年均10—15%的速率增长.到2005年达到2亿万磅,其中耐高温PC的市场需求约为2.5—5千万磅。

3.2 亚洲1997年,世界聚碳酸酯的需求总量约为87万吨,其中亚洲29万吨,占世界需求总量的1/3。

目前全球聚碳酸酯的年生产能力约为140万吨,其中亚洲为37万吨。

虽然目前产能超过了需求,但由于光学仪器、家用电器、电子等高科技产品迅速发展,世界各国十分重视聚碳酸酯的生产。

据统计,2000年前,全球新增聚碳酸酯年生产能力将达55万吨,总生产能力将接近200万吨。

虽然金融危机使亚洲经济遭受重创,许多化工项目被迫停建或缓建,但聚碳酸酯的新建项目仍接踵而至,竞争也更为激烈。

日本三菱塑料公司在泰国兴建的年产5万吨的生产装置,是目前建设最快的项目之一,现已建成并正准备试车;帝人化成公司则在新加坡兴建了年产6万吨的装置,计划于2002年投入运行,同时希望所生产的聚碳酸酯除满足一般用途外,在CD光盘及存储器等光化学领域上有所发展;拜耳收购了孟山都在泰国的ABS企业股份,建立聚碳酸酯与ABS合金生产企业,并拟于1999年完成年产4万吨聚碳酸酯的一期工程,同时还准备在中国的上海兴建一套年产4万吨的装置;陶氏化学积极参与了韩国的工程塑料项目的建设,与IC集团合资兴建了一套年产13万吨的生产线,其一期工程于2000年完成,而在此之前他们已与日本住友化学合资在新居滨兴建了一套年产13万吨的聚碳酸酯生产线;通用塑料公司也在日本建立了据点,在千叶建立了年产4万吨的混炼装置,并格其在西班牙的产品打入亚洲市场,以谋求扩大在亚洲市场上的影响。

据统计,目前亚洲聚碳酸酯的年生产能力为37万吨,其中日本就占了27.5万吨。

在日本,聚碳酸酯在电子、电器、汽车和机械等领域的应用量已占40—50%,但随着这些领域的企业大量迁移海外,内需明显减少,而聚碳酸酯在亚洲其他地区的需求却迅速增加。

早在1994年,亚洲聚碳酸酯的需求量就已达到21万吨,超过欧美而成为世界聚碳酸酯需求量最多的地区。

而且到2000年,在全球新增的55万吨/年生产能力中,亚洲就占了35万吨。

不过由于金融危机使亚洲许多国家的购买力下降,如果各公司都能完成各自的计划,而亚洲金融危机恢复缓慢,将不可避免地给竞争带来不利的局面。

可以预计,今后亚洲聚碳酸酯市场的竞争将更加激烈。

在过去的10年里,日本PC树脂的生产能力显著增长,1986年时只有6.5万吨,1996年达28万吨,年均增长率达16%。

由于生产能力增长很快,日本PC树脂的产量1996年与1990年相比增长了一借以上,近几年PC树脂生产装置开工率一直很高。

3.3 消费1996年美国PC树脂产量近11.45亿磅,开工率为86%,出口量约占产量的21%。

1996年美国PC树脂的消费量已达9.07亿磅,租略估计约有83%的PC树脂被直接加工成最终制品,另有17%和其它树脂一起被加工成各种共混物和合金。

80年代美国PC树脂市场需求的年均增长率为10%以上,90年代前5年约为l0%稍低,1996—2001年将在7—8%左右,需求量增长最快是光盘、商用设备和光学镜片。

3.4 亚洲聚碳酸酯产需两旺1998年亚洲聚碳酸酯总生产能力因泰国l套5.0万l/a的装置建成投产而达到了41.5万t/a,估计目前亚洲的总需求量为38万t/a,市场供需基本乎衡。

在亚洲聚碳酸酯总生产能力中,日本居第l位,共6套装置,生产能力为31.5万t/a。

在亚洲总需求量中,日本也居首位,约为15万t/a;中国次之,约为8万t/a,详见表3。

由此可见,日本是亚洲聚碳酸酯最大出口国,中国是大进口国,两者对市场供需举足轻重。

1999年东南亚地区将增加聚碳酸酯生产能力l0万t/a。

第三季度拜耳公司在泰国Mab Paphut的1套4万t/a项目将建成投产。

10月份帝人公司在新加坡Pulau Sakra的1套6万t/a的合资项目也将竣工投产。

1999—2003年亚洲新建的聚碳酸酯项目见表4。

在亚洲,一般塑料产品市场已受到了金融危机的严重影响,但是,聚碳酸酯产品市场并未像一般塑料产品那样受很大的冲击。

表3 亚洲聚碳酸酯需求情况表4 1999年--2003年亚洲新建聚碳酸酯项目情况据通用电器塑料公司估计,1999年亚洲聚碳酸酯的需求量增长率超过l0%.2000年的增长率将高达15%。

另有公司估计,200l--2002年需求量年增长率为15—20%。

2002年以后将超过20%。

聚碳酸酯需求如此高速增长,主要是由于激光盘、汽车零件、水瓶、商务设备和电器用品等需求猛增所引起的。

因此.市场分析人士认为,1999年由于新生产能力的增加,亚洲商场可能开始出现供过于求的局面,但是从长远来看,由于需求快速增长,新增的生产能力将可能被全球市场消化吸收。

3.5市场前景据预测今后5至10年间全球聚碳酸酯市场将继续强劲增长,2002年需求量将从目前每年113.4万吨增至181.4万吨,增长率为每年8—10%。

Dow Chemical公司北美产品经理Gary O’Neill认为,全球供应量将保持超过需求量约2%,但在最大的北美市场,需求量却超过供应量2—3%。

GE Plastics公司经理WilliamDriscoll预测,亚太地区的增长率约为20%,超过世界其它地区。

在聚碳酸酯市场中,尽管数字信息储存系统如CD盘和较新的DVD盘的增长率最高,但片材和薄膜仍保持领先地位,每年需求量占市场量的20%。

医药和眼科用量目前约占聚碳酸酯需求量的7%,也将进入市场前列。

为满足增长的需求,三家主要的聚碳酸酯生产商已宣布各自雄心勃勃的扩建计划。

最大的生产商GE P1astics公司1998年将在西班牙的Gartagena生产13.6万吨产品。

第二大生产商Bayer公司预定1999年底总能力超过15.8万吨。

Dow Chemical公司在本世纪末将增加其生产能力,包括在德国Stade的新装置,该装置年生产能力为7.9万吨。

4 国内市场情况我国PC工业发展始于1959年.沈阳化工研究院首次成功地开发了酯交换法生产工艺,并于1965年在大连塑料四厂建成100吨/年生产装置,到70年代中期,先后建设了近20套生产装置,但是由于工艺技术、原料等方面的原因,到80年代初期仅剩下8家。

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