世界聚氨酯工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

氨基乙二醇（pu）是由多元醇和多異氰酸酯反應(yīng)得到的主鏈中重復(fù)的nh雇用合的聚合物總稱。聚氨酯制品分為發(fā)泡制品和非發(fā)泡制品2大類。發(fā)泡制品有軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫塑料,非發(fā)泡制品包括涂料、黏合劑、合成皮革、彈性體和彈性纖維等。聚氨酯材料性能優(yōu)異,用途廣泛,制品種類多,其中尤以泡沫塑料的用途最為廣泛。近30年來(lái),世界聚氨酯工業(yè)發(fā)展非常迅速,已成為化學(xué)工業(yè)中增長(zhǎng)最快的行業(yè),而中國(guó)將成為推進(jìn)世界聚氨酯工業(yè)發(fā)展的重要力量。1世界聚氨酯生產(chǎn)概況聚氨酯是世界上大力發(fā)展的六大合成材料之一,其工業(yè)發(fā)展較快,過(guò)去5年,始終保持在6%的平均增長(zhǎng)率,就其應(yīng)用廣度而言,已躍居諸合成材料的首位。目前世界聚氨酯的年產(chǎn)量在900萬(wàn)t左右,美國(guó)是世界上最大的聚氨酯生產(chǎn)國(guó),其產(chǎn)量占世界的40%左右,也是最大的聚氨酯消費(fèi)國(guó)。可以預(yù)料,隨著科技的進(jìn)步及新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,聚氨酯工業(yè)的發(fā)展將為人們帶來(lái)更為便利和舒適的生活。1.1國(guó)外聚氨酯工業(yè)立法在生產(chǎn)上,隨著聚氨酯生產(chǎn)技術(shù)越來(lái)越成熟,產(chǎn)品越來(lái)越大眾化及應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,許多生產(chǎn)商發(fā)現(xiàn),為了贏得一定的利潤(rùn),必須要擁有一定的規(guī)模效益。例如:聚氨酯的主原料MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯)和TDI(甲苯二異氰酸酯),近年來(lái)在世界各地新建或擬建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)能力均在15萬(wàn)t/a以上,但是,聚氨酯工業(yè)的基本原料———異氰酸酯和多元醇與大多數(shù)其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)有一個(gè)較大的區(qū)別,那就是存在著技術(shù)保密,尤其是異氰酸酯生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)壟斷在巴斯夫、亨斯邁、拜爾等少數(shù)幾家大型跨國(guó)公司手中,而這些公司又通過(guò)收購(gòu)、兼并、控股等方式,建立起大型聚氨酯跨國(guó)壟斷公司,掌握著世界聚氨酯原料市場(chǎng)。據(jù)最近“UrethaneTechnologys”雜志編輯專家分析,世界經(jīng)濟(jì)影響著聚氨酯工業(yè)的發(fā)展,前幾年經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速度已經(jīng)放慢,原來(lái)樂(lè)觀的估計(jì)全球聚氨酯消耗量到2004年將達(dá)到1060萬(wàn)t,現(xiàn)在要到2005年或2006年才能達(dá)到1000萬(wàn)t,表1、表2列出2000-2005年世界聚氨酯基本原料和產(chǎn)品消耗(和預(yù)測(cè)消耗)量。1.2聚氨酯發(fā)泡劑作為一個(gè)年增長(zhǎng)率長(zhǎng)期高于全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的產(chǎn)業(yè),聚氨酯工業(yè)迅猛發(fā)展的勢(shì)頭有賴于其技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展。隨著聚氨酯產(chǎn)品大眾化趨勢(shì)的加劇,開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、拓展新用途對(duì)聚氨酯工業(yè)能否繼續(xù)保持良好發(fā)展勢(shì)頭尤為關(guān)鍵。聚氨酯的主要原料異氰酸酯TDI,MDI和聚醚等各類聚氨酯材料廣泛用于生產(chǎn)汽車零部件、鞋底、人造革、涂料、膠粘劑、隔熱材料等。聚氨酯原料的生產(chǎn)正在向大規(guī)?；l(fā)展,新建的工廠規(guī)模多在(10萬(wàn)～20萬(wàn))t/a。生產(chǎn)能力主要集中在幾家著名的大公司,它們是巴斯夫、拜爾、亨斯邁,其經(jīng)營(yíng)范圍是全球性的,具有壟斷性質(zhì)。上述公司中大部分既有多元醇又有異氰酸酯業(yè)務(wù),對(duì)整個(gè)行業(yè)的影響力比較大。隨著人類對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),聚氨酯用發(fā)泡劑的研究工作尤為引人關(guān)注。HFC-141,其分子中仍含有氯原子,臭氧損耗潛值(ODP)不為零,只是過(guò)渡性替代發(fā)泡劑,發(fā)達(dá)國(guó)家已于2003年禁止其生產(chǎn),中國(guó)也將在2030年前停止生產(chǎn)HCFC-141b。在過(guò)去幾年里,世界各國(guó)都在努力開(kāi)發(fā)ODP為零、溫室效應(yīng)潛值(GWP)較低、對(duì)環(huán)境影響較小的發(fā)泡劑,以利于改進(jìn)泡沫的某些特性,尤其是低溫下的性能,使得泡沫在一定溫度范圍內(nèi)具有較大的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能。而HFC-245fa不損耗臭氧層,溫室效應(yīng)較低,對(duì)環(huán)境破壞作用較小,在發(fā)達(dá)國(guó)家已被用作第3代發(fā)泡劑,是CFC-11,HCFC-141b的最終長(zhǎng)期替代品。2中國(guó)氨基開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和趨勢(shì)2.1生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展正迅速增長(zhǎng)中國(guó)的聚氨酯工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代末60年代初,其后20年發(fā)展緩慢。1978年,改革開(kāi)放為中國(guó)聚氨酯工業(yè)帶來(lái)了活力,其發(fā)展速度大大加快,1989年,中國(guó)聚氨酯原料生產(chǎn)能力達(dá)4.6萬(wàn)t/a,產(chǎn)量達(dá)3.22萬(wàn)t/a,制品生產(chǎn)能力達(dá)15萬(wàn)t/a,產(chǎn)量達(dá)9.92萬(wàn)t/a。20世紀(jì)90年代,隨著萬(wàn)噸級(jí)大型異氰酸酯和聚氨酯裝置的引進(jìn)投產(chǎn),中國(guó)聚氨酯工業(yè)步入了飛速發(fā)展的階段,至1997年聚氨酯原料產(chǎn)量已達(dá)14.12萬(wàn)t/a,制品總產(chǎn)量達(dá)到56萬(wàn)t/a,原料和制品品種分別增加到200多種。圖1表示從1978年以來(lái)原料和制品產(chǎn)量的發(fā)展趨勢(shì)。在過(guò)去的5年中,中國(guó)聚氨酯市場(chǎng)的增長(zhǎng)幅度已超過(guò)20%,中國(guó)將成為推動(dòng)全球聚氨酯市場(chǎng)前進(jìn)的主要?jiǎng)恿?。目?全球聚醚多元醇(PPG)產(chǎn)量以年均3%速度增長(zhǎng),其中亞太地區(qū)增長(zhǎng)較快,為5%左右。表3列出2005-2010年中國(guó)PPG產(chǎn)需預(yù)測(cè)。BASF(巴斯夫)公司還與Huntsman(亨斯邁)公司和上?；x等公司合資簽訂了在上海曹涇建立生產(chǎn)能力為24萬(wàn)t/a的MDI,16萬(wàn)t/a的TDI裝置,并將于2006年投產(chǎn)。但據(jù)蒙特利爾國(guó)際會(huì)議禁用氟利昂發(fā)泡劑的決議(破壞臭氧層),中國(guó)必須加快尋找替代品的步伐,盡早實(shí)現(xiàn)全部替代,同時(shí)要開(kāi)發(fā)高阻燃性、低煙霧聚氨酯泡沫塑料,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)發(fā)泡和高承載泡沫塑料的研制和推廣。2.2差別化聚氨酯及輪胎將成為國(guó)內(nèi)的主流中國(guó)聚氨酯工業(yè)已有相當(dāng)基礎(chǔ),但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步調(diào)整,今后將是無(wú)氟聚氨酯發(fā)展的高峰期,產(chǎn)品滲透到人們衣食住行各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)其阻燃性能要求越來(lái)越高,低成本高阻燃性能的聚氨酯有巨大潛在市場(chǎng)。根據(jù)蒙特利爾協(xié)議的要求及修訂后的“中國(guó)消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國(guó)家方案”,泡沫塑料行業(yè)應(yīng)在2010年前完全停止使用氯氟烴類化合物作為發(fā)泡劑,2005年前大型泡沫塑料企業(yè)完成CFC-11的替代工作,所采用的替代技術(shù)大致為1)連續(xù)塊狀軟質(zhì)泡沫塑料用二氯甲烷作發(fā)泡劑,要結(jié)合快速熟化和液態(tài)二氧化碳發(fā)泡法;2)箱式軟質(zhì)泡沫塑料采用二氯甲烷和減壓發(fā)泡;3)半硬質(zhì)泡沫塑料用HFC-141、戊烷或二氧化碳發(fā)泡。所有加入WTO的國(guó)家不管發(fā)展中國(guó)家或是發(fā)達(dá)國(guó)家提前執(zhí)行蒙特利爾氟協(xié)議是大勢(shì)所趨。聚氨酯彈性體材料種類繁多,應(yīng)用廣泛,近30年來(lái)得到了很大發(fā)展。氨綸、鋪裝材料、防水涂料、密封膠及嵌縫材料等是近幾年發(fā)展速度較快的彈性體材料。耐熱、耐溶劑、阻燃、抗靜電、導(dǎo)電等功能型聚氨酯的開(kāi)發(fā),聚氨酯-環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯-丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(IPN)以及聚氨酯合金的研究,聚氨酯與其他材料的共混等仍是科研領(lǐng)域的重點(diǎn)。環(huán)保型聚氨酯如水系、生物降解等是聚氨酯的又一發(fā)展方向。隨著人們對(duì)服飾及面料的要求越來(lái)越高,差別化氨綸已經(jīng)成為一種高附加值的新興紡織材料,需求量不斷上升,產(chǎn)品檔次也不斷提高,今后幾年,中國(guó)的氨綸制造業(yè)將處于非常時(shí)期。一方面,目前高附加值差別化氨綸市場(chǎng)相對(duì)繁榮,仍然為氨綸制造業(yè)提供了發(fā)展的良好契機(jī);另一方面,常規(guī)品種的氨綸制造業(yè)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),生存將成為企業(yè)的首要問(wèn)題,技術(shù)投入及開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品應(yīng)是國(guó)內(nèi)氨綸行業(yè)當(dāng)務(wù)之急,如何保持氨綸制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,顯得至關(guān)重要。中國(guó)聚氨酯泡沫塑料工業(yè)發(fā)展至今已有40余年,目前的年產(chǎn)量已達(dá)40萬(wàn)t,占聚氨酯總產(chǎn)量的60%以上。其中軟質(zhì)泡沫聚氨酯年產(chǎn)量為26萬(wàn)t,硬質(zhì)泡沫聚氨酯為16萬(wàn)t,中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比的差距是:國(guó)外硬質(zhì)泡沫主要消費(fèi)于建筑業(yè),占硬質(zhì)泡沫消費(fèi)量的50%以上;中國(guó)大多用于冰箱、冷庫(kù),用于建筑業(yè)保溫尚處于初始階段。由于汽車和摩托車工業(yè)的飛速發(fā)展,為聚氨酯泡沫工業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)遇,其潛在市場(chǎng)則非常廣闊。目前,中國(guó)應(yīng)加快開(kāi)發(fā)高阻燃性、低煙霧聚氨酯泡沫塑料,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)發(fā)泡和高承載泡沫塑料的研制和推廣應(yīng)用。環(huán)保型輪胎是21世紀(jì)輪胎研究開(kāi)發(fā)的一大熱點(diǎn),用聚氨酯輪胎代替橡膠輪胎是近幾年來(lái)世界輪胎業(yè)的發(fā)展方向,因?yàn)榫郯滨ツ湍バ院?可以提高輪胎的使用壽命,減少?gòu)U舊輪胎的產(chǎn)生,同時(shí),聚氨酯的強(qiáng)度高,不需要添加芳烴油,有利于環(huán)保。艾美萊泰公司是一家成立于1995年的技術(shù)開(kāi)發(fā)公司,該公司在研制聚氨酯輪胎方面作了不少努力,并取得了一定成績(jī),但也承受了巨大的財(cái)務(wù)虧損,真正實(shí)現(xiàn)聚氨酯輪胎的商業(yè)化生產(chǎn)可能還需要幾年的努力,但前景是美好的。水性聚氨酯生產(chǎn)在起步階段遭遇了一些挫折,制品行業(yè)似乎對(duì)水性產(chǎn)品也還沒(méi)有引起足夠的重視。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),全世界涂料需求量以每年3%的速度遞增,水性聚氨酯涂料除具備溶劑型聚氨酯涂料的優(yōu)良性能外,還具備難燃、無(wú)毒、無(wú)污染、易儲(chǔ)存、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。隨著市場(chǎng)要求的增長(zhǎng)和產(chǎn)品環(huán)保健康化、性能優(yōu)越化以及環(huán)境要求的日益提高,成熟的水性產(chǎn)品將普及推廣,最終取代溶劑型產(chǎn)品。醫(yī)用聚氨酯材料具有良好的生物相容性、抗凝血性和優(yōu)良的物理性能,但在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域中用量很少,現(xiàn)在僅國(guó)外的廠家能生產(chǎn)醫(yī)用聚氨酯材料,而中國(guó)幾乎還是空白。另外,隨著聚氨酯工業(yè)的迅速發(fā)展,大量的聚氨酯廢棄物需要回收利用,聚氨酯的回收利用是目前發(fā)展的另一熱點(diǎn),回收對(duì)保護(hù)環(huán)境是有利的。目前,對(duì)聚氨酯的回收利用尚無(wú)簡(jiǎn)單的解決辦法,其主要原因是聚氨酯原料的物理和化學(xué)性質(zhì)多種多樣,致使聚氨酯產(chǎn)物具有專用性。聚氨酯的回收利用對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源利用有利。聚氨酯用量較大,其廢棄物回收市場(chǎng)前景良好,開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟(jì)可行的回收方法已經(jīng)成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)。3mdi企業(yè)數(shù)量中國(guó)聚氨酯行業(yè)的生