張義成
(大慶油田慶升實業公司防腐保溫材料廠,黑龍江 大慶 163712)
在聚氨酯行業領域中聚醚多元醇(PPG)的使用非常廣泛,聚氨酯行業的產品主要分為軟質泡沫、硬質泡沫、非泡沫級聚氨酯等多系列的產品。聚氨酯材料在性能方面的表現非常突出,在不同的行業中都有非常廣泛的應用,而且產品的種類也比較多。鑒于此,聚醚的生產廠家通常都會根據實際用途的不同,生產性能不同的聚醚產品。如果將聚醚產品按照性能的差異進行分類,可以分為軟泡用聚醚、硬泡用聚醚、聚合物多元醇、彈性體、粘結劑用聚醚產品、特種用途的聚醚產品以及非聚氨酯用聚醚產品等。
隨著近年來我國經濟的快速發展,國內的聚氨酯產業也迎來了高速增長的時期,但是在聚氨酯行業內卻存在原料的供應增長與實際的聚氨酯產品需求不相符合的現象。但是,在國內大量引進聚醚多元醇生產裝置以及不斷的擴大產能后,產品的質量以及產量都取得了較大的突破,目前國內的聚醚多元醇市場基本上能夠達到供需平衡。在我國以往的聚醚原料行業中,一些規模相對比較大的軟泡生產廠商的聚醚原料基本上依靠進口來維持,但是隨著我國在聚醚行業中的不斷發展,一些自主品牌的聚醚產品在質量上與進口的聚醚產品的差距在不斷減小,國產聚醚產品在軟泡生產中的應用規模也在不斷擴大。但是硬泡用聚醚材料在生產制作的過程中所使用的生產設備大小不一,因此不同品牌的產品在質量上也存在較大的差異,這就需要針對硬泡用聚醚產品,不斷提升其生產制造工藝的技術水平,并對其產品的質量進行嚴格的規范,這樣才能促進硬泡用聚醚產品的質量提升。
聚氨酯制品在生產過程中需要大量使用聚醚多元醇來作為原料,但是聚醚多元醇在生產環節的技術上一直存在瓶頸,一些國外大型的聚醚生產廠商如巴斯夫、拜耳等企業對聚醚生產技術進行了壟斷,使得我國的聚醚生產技術的研發進展緩慢。
聚醚多元醇的生產制作會因為生產廠商的不同而存在較大的差異,但是聚合法生產聚醚多元醇方法的應用比較廣泛,聚醚多元醇的生產制造過程主要分為加成聚合以及后期的中和、脫水、過濾等幾個處理環節。針對聚醚多元醇加成聚合環節的加成聚合反應,目前主要有兩種聚合方法:間歇法和連續法。使用間歇法進行聚合反應的時候,可以實現在不同牌號產品之間的隨時切換,而且其自動化的生產控制構成也使得產品的質量非常穩定,因此,非常適合生產多種牌號的聚醚產品;而連續法則具有生產效率高、制造成本低等特點,但是連續法主要是用來進行通用牌號聚醚產品的批量生產,使用連續法在進行牌號切換或者起停車的時候非常困難,而且在牌號的切換的過程中,還會生產出一些附加的過渡材料。鑒于此,在實際的聚醚材料生產過程中間歇法的使用相對廣泛一些。
就目前聚醚生產制造的工業技術發展來看,快速反應的新催化劑體系的生產工藝技術,在聚醚生產行業內處于領先水平。快速反應的新催化劑體系與傳統的氫氧化鉀催化劑方法相比較,催化劑的用量相對較少,而且在聚醚產品內部存留下來的催化劑也不會對聚醚產品的發泡效果造成影響,這與傳統的聚醚生產工藝相比較,可以省去中和氫氧化鉀、吸附等很多的工藝過程。這為企業生產聚醚產品將節省25%的成本,另外,還能節省大約30%的可變成本;此外,這種新的催化體系還能對聚醚產品的相對分子質量進行很好的控制,實際生產的聚醚產品的性能也比傳統工藝下生產的聚醚產品有較大的提升,另外,在傳統聚醚多元醇不能適用的很多領域實現很好的應用,比如,在運動鞋的底墊生產過程中,利用新催化體系生產的聚醚產品就能很好的替代傳統的聚酯產品。
在全球范圍內,聚醚多元醇的生產裝置一般規模上都比較大,而且生產也比較集中,諸如Bayer公司、Dow化學公司、Shell公司等一些大型跨國企業基本上壟斷了全球的聚醚多元醇的生產,根據2000年全球聚醚多元醇生產狀況的統計數據,全球的聚醚多元醇的實際產能達到了536萬t,美歐國家占據了62%的產能,日本占據了9%。
相關的化學公司經過統計后發現,在上世紀70年代,全球范圍內的聚氨酯每年的產量實際達到了110萬t,2004年產量已經達到了900萬t左右,增長速度驚人。而近年來聚氨酯實際的需求量在不斷的增加,在亞太地區,聚氨酯產品經過多年的發展后與歐美國家形成了競爭形勢,其中中、日聚氨酯產品的產量以及市場實際的需求量都在不斷增加。近年來,汽車的需求量仍然在穩步的增長,但是家具、床品等領域對聚醚多元醇需求量增長的放緩甚至下降,對其也造成了一定的影響,其中軟質聚氨酯泡沫產品的實際市場需求增長非常緩慢,只有1.5%左右。而硬質聚氨酯泡沫、非泡沫產品的需求量的增速較快,能達到年均4%以上。
隨著近年來世界經濟的回暖,聚氨酯行業的發展呈現出快速增長的勢頭,其中亞洲以及一些發展中國家的聚氨酯行業的發展最為迅速。而聚氨酯工業生產的不斷發展必然會帶動聚醚多元醇產業的增長,就目前的情況來看,亞洲地區內聚醚多元醇的年均增長能夠達到5%,而全球的增長速度為3%。
中國的聚醚多元醇行業經過多年的發展后,已經先后出現了30多家生產制造廠商,年均產能達到60萬t左右,而其中10幾家企業的生產線已經擁有了萬噸級的生產制造設備,這些廠商包括天津石化公司第三石油化工廠、南京金陵石化公司化工二廠、上海高橋石化公司化工三長、錦化化工有限責任公司等一些廠家,上述廠商的聚醚多元醇產量基本上占據了全國總產量的80%以上。
聚氨酯產業仍然是目前聚醚多元醇主要的消耗產業,能夠占到全國聚醚多元醇總消耗的80%左右,其中主要包括軟質泡沫聚氨酯產品、硬質泡沫聚氨酯產品以及非泡沫級聚氨酯產品。軟質泡沫聚氨酯產品以及半硬泡聚氨酯產品主要應用在家具行業的襯墊、裝飾、汽車的主要墊材、地毯的底襯、服裝的里襯、建筑行業的吸音材料、體育行業的主要墊材、床墊以及相關精密儀器的包裝材料等,而硬質的泡沫聚氨酯產品在冰箱以及冷庫的保溫方面的應用非常廣泛,其消耗量能達到硬質泡沫聚氨酯產品的57.5%,另外石油運輸管道以及化工儲罐等工業相關的設備的絕熱,能夠消耗15%左右的硬質聚氨酯產品,此外在建筑行業中,絕熱、吸音等裝修裝飾材料每年能消耗大約10%的硬質聚氨酯產品,還有在交通運輸行業的絕熱領域以及其他領域每年能夠消耗大約17.5%的硬質聚氨酯產品。在硬質聚氨酯產品方面,中國仍然處于落后地位,發達國家的硬質聚氨酯產品每年大約有50%的產能消耗在建筑行業,而中國的硬質聚氨酯產品在建筑行業的應用上仍然處于初級階段。但是中國快速發展的汽車以及摩托車領域為聚氨酯產業的發展提供了較為廣闊的市場空間。
自我國加入世貿組織后,根據世界貿易組織的相關規定,我國在商品進口環節必須要遵照規定,逐年降低進口關稅,這就意味著聚醚多元醇產品的進口成本也會逐年降低,產品的進口數量勢必會不斷增加,這對國內的聚醚多元醇生產廠商會形成較大的沖擊。
另外,在聚醚多元醇的生產制造過程中主要用到的原材料為環氧丙烷。而國內大部分的環氧丙烷生產廠家使用的生產工藝基本上都是氯醇化工藝,在國家提倡環保生產政策的大環境下,多數環氧丙烷的生產廠家都面臨著較大的壓力,可以預見的是,在未來的幾年內,國內的環氧丙烷市場將面臨著供求關系失衡的局面,而如果要彌補這一空缺,就需要加大對環氧丙烷材料的進口,但是長期以來,進口會對國內的聚醚多元醇行業帶來很多不穩定的因素。
國內的聚醚多元醇行業在市場經濟環境下面臨著巨大的挑戰,同時也迎來了快速發展的機遇。因此國內的聚醚多元醇生產企業應該加強行業間的聯合,不斷提升自身的競爭力,大力提倡綠色、環保生產,在不斷提升產品質量的同時,加強對成本的控制,并不斷開拓市場,這樣才能取得更好的發展。
