第一节 氯化聚乙烯的定义
氯化聚乙烯(国内俗称CPE,规范名称为PE-C),为饱和高分子材料,外观为白色粉末,无毒无味,具有优良的耐候性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能,具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好(在-30℃仍有柔韧性),与其它高分子材料具有良好的相容性,分解温度较高。(可研报告)
第二节 中国氯化聚乙烯 行业 市场发展 概况
CPE问世之初主要用作聚氯乙烯(PVC)的耐候、抗冲改性剂,但随着有些国家逐步禁用含氯产品,CPE世界年需求量增长不大,国外企业十几年来也基本没有扩产,但CPE的用途与作用还是在不断地拓宽和升级。CPE作为特种合成橡胶,在国外许多领域得到了较为广泛的应用。其中在北美和韩国市场,CPE已成功地取代了氯磺化聚乙烯及氯丁橡胶等产品;在电线电缆、汽车部件方面的应用也呈逐年上升态势;CPE与其它高分子材料共混或接枝共聚开发新型工程塑料合金已成为国外 研究 的热点之一。目前国外CPE正在有序的状态下由传统应用领域向高附加值、高技术含量的特殊应用领域方向稳定发展。
作为一种新型的高分子材料,CPE可单独使用,也可与塑料、橡胶等共混加工,广泛地应用于树脂改性、橡胶加工、涂料、粘合剂、工程塑料等各方面。在国内消费中,70%-80%的CPE用于PVC的改性,电线、电缆、胶管、胶带及ABS改性等约占20%。
2013年国内氯化聚乙烯产值规模约24.9亿元,2014年国内氯化聚乙烯产值规模约27.3亿元,2015年国内氯化聚乙烯产值规模约29.1亿元,2016年上半年国内氯化聚乙烯产值规模约15.4亿元。
第三节 氯化聚乙烯常见的三大生产工艺
氯化聚乙烯(CPE)的生产工艺分为两大类:均质氯化工艺和非均质氯化工艺。按氯化生产方法有三种:溶剂法、水相悬浮法和气固相氯化法。生产氯化聚乙烯(CPE)应选用结构疏松,皮层极薄的PVC树脂,使PVC粒子的表面积扩大,增加与氯气的接触面积。
溶剂氯化法是将S-PVC溶解在含氯的溶剂中,加入引发剂偶氮二乙腈,后向反应釜中通入氯气进行氯化。四氯化碳溶剂法仍在中国普遍使用,其装置总体水平与发达国家20世纪70年代初相当。此法反应均匀,产品容易加工,可用于生产高级耐腐蚀涂料,皮革胶粘剂,或经过抽丝后用于生产渔网、工业滤布等产品。缺点是工艺流程长、溶剂回收困难、生产成本高及易造成环境污染。
水相悬浮法是将S-PVC树脂加入水或盐酸中,经搅拌形成悬浮浆料,加入引发剂和其他氯化助剂,通入氯气进行氯化。该法工艺流程短,产品具有良好的耐热性和机械性能,应用范围广泛;不足之处是生产过程中产生的酸性废气需要处理。
气固相氯化法是S-PVC 树脂在外界条件的引发下,在反应器中直接氯化PVC 的一种工艺。普通的紫外光引发方法反应时间长、反应温度较高,得到的产品均匀性较差。低温等离子体技术将克服普通气固相法反应时间长等缺点,实现快速氯化。低温等离子体氯化法尚处于开发阶段。
三种方法工艺简单、设备占地小、设备使用寿命长、基本无“三废”排放,达到国家节能减排的要求,一旦工业化生产得以实现,必将成为氯化聚乙烯(CPE)工业的首选工艺。
第四节 我国氯化聚乙烯 行业 存在的问题及建议
1、 行业 门槛较低,存在无序发展
我国氯化聚乙烯消费市场主要集中在国内,所以市场的兴衰与国家的 产业政策 以及上、下游产品的市场有高度的关联。在20世纪90年代中期,我国开始大力推广使用塑料建材,限制使用木材,使建筑 行业 以塑代木、以塑代钢得到迅速发展,从而推动了聚氯乙烯(PVC) 行业 的发展,而氯化聚乙烯是聚氯乙烯主要改性材料之一,所以国内较早一批生产企业发展较为迅速。随着经济效应及CPE生产技术的扩散,吸引了一批社会资本进入,CPE企业数量迅速增加,产品质量良莠不均,尤其是近年来一些企业通过添加廉价无机填料或树脂,产品质次价低,直接冲击CPE市场,而一些国内已具规模企业,却面临着经营困难的困境,且规模越大影响越明显。CPE下游客户对CPE质量鉴别能力有限,面对CPE的大跨度价格也无所适从,在使用质此产品后,引发了一些质量纠纷。长期下去,CPE将有被其他产品替代的可能,不利于 行业 的发展。
2、环境保护压力大
目前,我国已建成的工业化氯化聚乙烯(CPE)生产装置,除潍坊亚星化学股份有限公司(盐酸相)外,普遍采用水相法生产工艺,即将聚乙烯(PE)粉末分散在水相介质中通氯气氯化改性聚乙烯,制得CPE产品,通常CPE废水排放量在15~25吨之间,存在废水排放量大,废烯酸水难利用和处置等问题,国内的CPE企业也成为当地各级环保部门重点监控的对象。2015年1月1日起将实施新环保法,势必加大对污染企业的惩罚力度,CPE企业环保问题将更加严峻。
建议如下:
1、提高CPE准入门槛,促进 行业 健康发展
目前,我国氯化聚乙烯的产能已近70万吨,是主要有机耗氯化工产品之一。随着经济的发展,氯化聚乙烯新品种不断被开发, 行业 产能还有进一步扩大的空间。为了规范市场,促进公平竞争,就要适时修订氯化聚乙烯质量标准,推行 行业 的准入条件或清洁生产标准。
2、通过工艺技术的改进,提升企业的核心竞争力
CPE生产的两种主要原料是氯气与高密度聚乙烯,受制于CPE氯含量。目前,国内的生产企业基本都能达到理论消耗量,高密度聚乙烯回收利用率在98%以上,总体上氯的回收利用率大都在50%~60%,普遍回收利用率不高,造成这一因素的主要原因是副产物氯化氢的回收利用率并不高,也是造成水环境污染的主要因素。