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CPVC行业报告.doc

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CPVC 行业报告 1.CPVC的物理性质CPVC树脂由聚氯乙烯( PVC )树脂氯化改性制得,是一种新型合成高分子材料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。 PVC 树脂经过氯化后,分子键的不规则性增加,极性增加,使树脂的溶解性增大,化学稳定性增加,从而提高了材料的耐热性、耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀。提高了数值的热变形温度的机械性能,氯含量由 56.7% 提高到 63-69% ,维卡软化温度由 72-82 ℃,(提高到 90-125 ℃),最高使用温度可达 110 ℃,长期使用温度为 95 ℃。CPVC会因为不同的氯化方式、状况用氯的反应量有很大的差异性,其中CORZAN CPVC由于氯含量提高,性能指标更优秀。总体来说, CPVC 是一种应用前景广阔的新型工程塑料。2. 应用( 1) 管 材 : CPVC 主 要 用 于 生 产 管 材 , 输 送 热 水 及 腐 蚀 性 介 质 ,在 不 超 过 100 ℃ 时 可 以 保 持 足 够 的 强 度 , 而 且 在 较 高 的 内 压 下 可以 长 期 使 用 。 CPVC 的 重 量 是 黄 铜 的 1/6 , 钢 的 1/5 , 且 有极 低 的 导 热 性 , 因 此 , 用 CPVC 制 造 的 管 道 , 重 量 轻 , 隔 热 性 能好 , 不 需 保 温 。 ( 2) CPVC 管 可 用 作 工 厂 的 热 污 水 管 , 电 镀 溶 液 管 道 , 热 化 学 试剂 输 送 管 , 氯 碱 厂 的 湿 氯 气 输 送 管 道 。 ( 3) 注 塑 件 : CPVC 树 脂 可 生 产 供 水 管 的 管 件 , 过 滤 材 料 , 脱 水机 等 , 还 可 以 生 产 电 器 和 电 子 零 件 。 如 电 线 槽 , 导 体 的 保 护 层 ,电 开 关 , 保 险 丝 的 保 护 盖 , 电 缆 的 绝 缘 材 料 等 。 ( 4) 压 延 薄 板 : 可 用 于 制 造 耐 化 学 品 、 耐 腐 蚀 的 化 工 设 备 , 如 反应 器 、 阀 门 、 电 解 槽 等 。 ( 5) 复 合 材 料 : 由 CPVC 和 某 些 无 机 或 有 机 纤 维 所 构 成 的 CPVC 复 合 材 料 抗 冲 击 性 能 好 , 耐 热 性 也 好 于 其 它 树 脂 的 复 合 材 料 ,可 制 成 板 材 、 管 材 、 波 纹 板 、 异 型 材 等 。 ( 6) CPVC 可 用 于 氯 纶 纤 维 的 改 性 : 国 产 的 氯 纶 纤 维 的 洗 晒 温 度不 得 超 过 60 ℃ , 在 纺 制 氯 纶 时 加 入 30% 的 CPVC , 可 以 大 大提 高 产 品 的 耐 热 性 , 缩 水 率 由 原 来 的 50% 降 到 10% 以 下 。 ( 7) 发 泡 材 料 : CPVC 的 发 泡 材 料 的 耐 热 性 优 于 PVC 发 泡 材 料 。高 温 时 的 收 缩 率 相 当 小 , 可 作 为 热 水 管 、 蒸 汽 管 道 的 保 温 材 料 等 。氯 含 量 大 于 60% 的 CPVC 对 溶 剂 的 保 持 性 相 当 好 , 可 以 将 CPVC 置 于 加 热 时 能 产 生 气 体 的 溶 剂 中 发 泡 , 可 得 到 均 一 、 微 孔 的发 泡 气 体 , 可 用 沸 点 为 50—160 ℃ 的 烃 类 、 醚 类 、 醛 类 等 溶 剂作 发 泡 剂 。 ( 8) 其 它 , CPVC 与 热 塑 性 或 热 固 性 的 塑 料 共 混 , 可 以 显 著 改善 这 些 材 料 的 物 理 机 械 性 能 , 如 可 使 制 品 的 耐 热 性 提 高 等 。 ( 9) 国 外 还 通 过 生 产 工 艺 的 改 进 制 备 出 抗 冲 性 能 更 高 , 透 明 度 更好 的 CPVC , 这 种 透 明 材 料 可 用 于 汽 车 、 光 盘 、 声 像 制 品 , 具 有良 好 的 经 济 效 益 。二.生产工艺根据分散介质的不同,CPVC 的制备工艺主要有三种:溶剂法、固相法和水相悬浮法。1.溶剂法是把疏松型 PVC 树脂溶解于有机溶剂(如四氯化碳、二氯乙烷或氯苯)中,然后在 80-100℃下加入引发剂偶氮二乙腈,通入氯气发生氯化反应生成 CPVC 树脂。该法是最早采用的,工艺较成熟,制得的产品氯分布均匀,溶解性能良好,适合用作涂料、黏合剂等。但其热稳定性和力学性能较差,不能用于制作包括管材在内的硬制品。同时,采用的四氯化碳、二氯乙烷等含卤素的有机溶剂的毒性大,污染严重,溶剂回收复杂,能耗也比较高。国内使用较少,正逐步被淘汰。2.固相法是固态聚氯乙烯在紫外线引。发下,在流化床中进行氯化得到 CPVC。其特点是设备腐蚀小、产品纯度高、流程简单、污染物排放量少。但固相氯化反应过程中,反应热的消散是一个大问题,若反应温度控制不当,易引起物料结块、变色,产品质量难以控制。目前,固相法制备 CPVC 技术尚未完善,由于工程放大中的传热、反应过程中物料黏结及氯气利用率低等问题,不能适用于大规模工业化生产,因此该方法一直未有大的进展,国内仅有少数百吨级的生产装置。3.水相悬浮法 CPVC 生产工艺是将粉状 PVC 树脂悬浮于水中,在助剂的存在下通氯反应,氯化反应按自由基反应机制进行。主要由氯化、脱酸水洗、中和水洗、离心、干燥和计量、包装等工序组成。水相悬浮法具有如下优点:①工艺简单,生产流程短,生产成本也低;②产品质量好,氯含量可达 67%,具有良好的耐热性和较高的机械强度,适宜用作硬质材料:③通过调节氯化条件,可得到多种性能各异的产品,适应不同用途;④生产过程中只产生少量“三废“,易于处理,不会造成环境污染。因此,水相悬浮法已成为美国 BFGoodrich 公司和诺誉化工公司(Noveon)、日本的德山积水公司(Denka Sekisui)、钟渊化学公司(Kaneka)、电石工业公司(Nippon Carbide)、德国的 BASF 公司等国外 CPVC 生产厂商普遍采用的生产工艺。CPVC 生产的关键技术是 PVC 初级粒子的形态及氯化条件。具有合理的疏松度及粒子间的间隙,且粒子表面的皮层较薄,表面积也相对较大的 PVC 树脂非常有利于氯化时氯在 PVC 中的深入和扩散。在氯化过程中,由于 PVC 树脂结构的不同及氯化条件的不同,生产的 CPVC 树脂的分子结构、性能有较大差异,尤其是在氯化过程中所产生的支化和交联等现象,对 CPVC 树脂的最终性能影响很大,同时对 CPVC 产品的成型加工性能影响也很大。所以不同生产厂家所生产的 CPVC 树脂的性能及可加工性能均有较大差别。第二章:CPVC行业国内外发展概况1. CPVC国外发展情况CPVC商业化生产及运用始于上世纪 60年代初期,目前国外的技术相对成熟。国际CPVC 树脂生产销售处于绝对垄断状态,应用体系完善,行业健康快速发展。目前,世界上CPVC的生产工艺主要有溶剂法,水相悬浮法和气固相氯化法。全球有二十多家公司生产CPVC树脂,主要集中在美、日、德、法等国,均采用水相悬浮法生产。美国路博润公司是世界最大的CPVC生产企业,在产装置年产能已达到10万吨,2013年路博润与全球第二大CPVC 生产商—日本德山积水化学工业株式会社组建合资企业,在泰国新建一座CPVC 工厂,该厂计划产能 3.2万吨,2015年6月正式投产,是路博润公司在全球的第四座CPVC工厂,另外路博润2012年斥资1.25亿美元,在得克萨斯鹿园建造一座CPVC生产工厂(该厂为路博润全球第三座工厂,其他两座分别位于美国肯塔基州Louisville、比利时Oevel )。除路博润外,公司面对的国外竞争对手还包括日本钟渊化学株式会社(Kaneka)、日本积水化学工业株式会社(Denka Sekisui) 、日本电石工业株式会 社(Nippon Carbide)、德国巴斯夫集团(BASF)、法国阿科玛集团(Arkema) 和英国帝国化学工业(ICI)等。国外主要竞争对手 CPVC 产能如下:生产企业 生产能力(万吨/年)美国路博润公司 10日本中润化学 4.5日本积水化学 2日本电石工业 1德国巴斯夫 1法国阿科玛 1英国帝国化学 1总计 20.5这些公司凭借自己坚实的PVC树脂生产基础开发出专用的PVC 树脂用于CPVC加工配方方面都有独到之处。世界发达国家已经形成了完整的CPVC应用体系,具有成熟的应用领域和市场,已形成品种系列化、专业化和精细化的产业格局,行业健康快速发展,正在逐步在输水管道、市政工程、埋地电力管网等领域取代PVC树脂产品。2.CPVC国内发展情况在国内,由于CPE和CPVC均是水相悬浮法生产工艺,CPVC 多是部分CPE 厂家附带生产。具有装置产能小,生产技术不成熟等特点。目前国内CPVC一般分为配方料和通用料两大类,随着齐鲁石化氯碱厂氯化聚氯乙烯专用树脂新产品QS-C62和QS-C65工业化生产,国内CPVC一直存在的原料依靠进口的问题得以解决。江苏天腾、上海氯碱等CPVC厂家有计划新增产能。据上海氯碱化工2014年年报披露,2015年初会启动CPVC 厂房扩建项目,预计到 2016年初投产后产能将达4万吨/年。潍坊高信的CPVC产能已达到3万吨/ 年。上述厂家致力于产品质量的改进和配方料工艺的进一步成熟,力求在质量方面逐步接近国际产品。 生产企业 生产能力(万吨/年)上海氯碱化工股份有限公司 1山东潍坊高信化工股份有限公司 3杭州电碱化工有限公司 1江苏东台天腾化工有限公司 0.5陕西金泰氯碱化工有限公司 0.5东营旭业化工有限公司 0.5河北沧州元贞化工有限公司 0.3潍坊亚东化工有限公司 0.2威海金鸿化工有限公司 0.2山东临朐发达化工有限公司 0.2合计 7.43.国内市场目前存在的问题CPVC作为一种新型工程塑料,在国内发展时期较短,生产工艺的不成熟和终端用户的认知度造成CPVC 国内应用推广受阻。目前国内CPVC行业面临的问题主要表现在以下三个方面:第一,目前CPVC 小产能装置居多。国内较大的 CPVC厂家有上海氯碱、江苏天腾、潍坊高信、东营旭业、祥生塑胶等,单一厂家装置最大产能的是3万吨,其他装置产能多在一万吨以下,CPVC小产能装置居多。第二,混配料生产技术方面仍未能达到国际水平。目前国内CPVC行业是以通用料为主,配方料为辅的生产格局,可归咎于目前国内生产配方料的技术落后于国际水平,目前先进的生产技术多被美国、日本垄断,国内除了上海氯碱与2011年成功研发出混配料生产技术,并已实现工业化生产之外,其他厂家在这方面多处于不成熟阶段。卓创资讯经过调查发现,国内CPVC行业存在因不能达到订单要求而无法接单的现象,尤其是面对一些国外订单。在技术方面落后背后可以看到目前中小CPVC 企业缺乏资金支持,直接导致这些企业技术研究方面受阻。第三,国内需求进展缓慢,其产品主走出口订单。目前国内CPVC管材需求量不到 4万吨,国内CPVC 产品主走出口订单。国内市场需求没有被完全打开。第三章 CPVC与CPE的关联目前上海氯碱、江苏天腾、东营旭业、潍坊高信、祥生塑料五大CPVC厂家同时生产 CPE,究竟CPE与CPVC有何关联?下面从厂家的角度来分析CPVC 和CPE:CPE与CPVC 工艺、性能,用途,利润、客户群体对比CPE CPVC 分析工艺方面:水相悬浮法CPE生产工艺主要有水相法和酸相法,酸相法比较先进,而水相法亦相对较为成熟,中小厂家均可掌握此工艺,在产品稳定性和排污量方面两者存在一定差异。现在国外CPVC 公司及国内大中型氯碱公司均采用水相悬浮法生产 CPVC。大中厂家技术存在进步空间,小厂家缺乏科研费用等有力支撑,难以在CPVC方 面做出突破。性能具有良好的耐侯、耐老化、耐化学药品、耐臭氧、阻燃等特性,可与各种塑料、橡胶相容,填充性能优良:根据产品性能不同,CPE可用作抗冲击改性剂,塑料改性相容剂以及合成特种橡胶等。高耐热性及耐酸、碱、盐、氧化剂等;高热变形温度的机械力学性能优,可拉伸强度大;耐化学腐蚀性好,在较高的温度下仍具有很好的耐酸、耐碱、耐化学药品性;优良的阻燃性;导热系数低。CPVC 性能优势强,应用前景广阔。用途广泛应用于冰箱磁条、电子磁板、PVC门窗型材、管材板材、管件、百叶窗帘、电线电缆护套、防水卷材、阻燃输送节、胶管。车胎、薄膜等管材、压延薄板:冷热水供水管、化工厂的热污水管,电镀溶液管道,热化学试剂输送管,氯碱厂的湿氯气输送管道,油性能决定其被应用范围。CPVC以其优质的特性在化田原油输送;耐化学品、耐腐蚀的化工设备。供水管的管件、过滤材料、化工塔填料等,还可以生产电器和电子零件等。工设备和原油输送等领域的使用有着不可取代的地位。利润方面CPE的主要原料为液氯和专用料,两者的单耗分别为0.78吨和0.625吨。2014年半年 CPE的利润空间在500元/吨与-200元/吨之间。CPVC的主要原料为液氯和氯化聚氯乙烯专用树脂,据悉专用树脂的单耗为0.88吨,液氯的单耗受产品型号不同略有差异,基本在0.6-0.8 吨。从目前来看,CPVC的利润空间比CPE大。客户群体方面主要客户群体是国内,CPE出口量占比不到10%,且部分大中厂家拥有进出口权证。目前国内CPVC 需求进展缓慢,CPVC主走出口订单,在客户群体占比上,国外占大臂江山。从客户基础来看,大中厂家已占有一定国外市场或后期可开发国外市场,小厂家缺乏优势。总结:对CPE和CPVC来说,在后期发展规划方面,受技术、客户基础等方面影响,小厂家以维持目前的CPE生产为主,而在CPE 产能已严重过剩的局面下,大中厂家在维护目前的CPE生产的同时,在后期扩建方面,对CPE持谨慎态度,而CPVC的吸引力相对较大,事实证明,部分大中厂家计划后期加大CPVC的生产与研发。第四章 CPVC与PVC对比分析与PVC相比,用CPVC树脂制成的管材、管件更加坚固,适用温度及介质范围更广,产品更耐冲击、耐腐蚀,阻燃性能高。PVC树脂与CPVC树脂部分指标对比指标 PVC CPVC密度(g/cm3) 1.57—1.72 1.48—1.53维卡软化温度(℃) 72—82 90—125抗张强度(MPa) 39-58 54-70弯曲强度(MPa) 105 102线性热膨胀系数(K-1) (6—7)×10-5 (7.5—8)×10-5断裂伸长率 120 50下面从氯碱厂家的角度来分析PVC与CPVC:表4 PVC与CPVC性能PVC CPVC 分析性能方CPVC的含氯量比PVC高,其阻燃性能更好,在溶解性、化学稳定性增加,耐腐蚀性方面亦优异于PVC 。面客户群体方面PVC的客户以型材、异型材、管材等市场为主,主要集中在国内,进口料主要走高端。CPVC主走出口订单,后期发展空间较大的市场主要集中在印度、俄罗斯等地。氯碱厂家多为规模型大厂,在开发国外市场方面存在潜力。供需方面PVC产能已经严重过剩。随着相关行业对其特性认识的进一步深入,CPVC管材的市场需求还将快速增长,若国内需求全面打开,则处于供不应求的局面,可以CPVC 产能存在增长空间。从产能方面来看,相对于产能过剩的行业,供应与需求均存在增长空间的CPVC似乎更能吸引投资者的眼光。总结:CPVC有广阔发展前景,原因一,PVC通用料发展空间已不大,甚至严重供给过剩;原因二,CPVC的需求和本身性能的优势将会是未来的大趋势,利润空间也会很大。事实证明,部分氯碱厂家对新增CPVC项目进展较快,其中以上海氯碱为代表性企业。第五章 CPVC行业前景分析CPVC以其优异的耐热性,耐化学腐蚀性,阻燃性和高机械强度,在国外早已替代PVC广泛应用于化工,建筑,汽车,电器等领域。尤其在化工和原油输送管材领域以其高出现有其它材料的绝对优势,必将被广而用之。CPVC 近几年需求量以每年 10%左右的速度增长。从上文可以看出,CPVC 无论是在性能方面和产能增长空间方面均存在优势,目前最主要需要解决的问题是技术工艺和国内需求。在技术工艺方面,有实力的厂家应该建立研究部门自主研发新的生产工艺,注重技术自主权和创新能力。另一方面,行业齐心协力提升国内市场对CPVC的认知度,刺激国内需求增长。国外的57% 需求来自民用,国内民用情况占甚少比例,所以就民用市场潜力就很大。而国内多数产品加工性能较差,不能满足下游客户需求,一旦技术工艺方面的问题解决,需求问题就不是问题了。CPVC的发展前景还是非常可观的,就现在对国内主要生产商的发展计划和已经成型的计划来看,未来五年对CPVC的市场抢占必将是一场激战。
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