1 PVC树脂及热稳定剂产业现状
1.1 全球PVC树脂产业发展现状
PVC树脂作为具有全球化特点显著的大宗商品,截止到2016年全球大约有60 多个国家和地区的150多家生产商在生产PVC,总产能接近5000万吨,产值超过400亿美元。全球PVC生产区域主要集中在亚洲、北美和西欧地区,其中主要以亚洲地区为首。从2006年开始,中国就成为全球PVC 产品的最大生产国和消费国。2016年世界PVC产量4137万吨,我国PVC产能达到2255万吨,产量为1869万吨,约占全球PVC 产量的45%。
1.2 中国PVC树脂产业发展现状
从2000年开始,我国PVC产业迎来了爆发式的增长,从2000年初的年产量不到250万吨,到现在的年产量超过1800万吨,增长了605%。但从2008年以后,受国际金融危机的影响,增长速率逐渐下降,国内生产厂家从2008年的103家减少到目前的70家,行业平均开工率徘徊在70%~80%。另外,随着国内新产能及新产品的投放,进口依存度呈降低趋势,国内自给率达到98%。就目前而言,我国PVC产量逐年递增,产能过剩现象有所好转,PVC行业正处在一个转型发展阶段。以规模扩张为主的发展方式是我国氯碱行业发展主要特点。
1.3 中国PVC热稳定剂产业发展现状
热稳定剂是一类能防止或减少PVC在加工使用过程中受热而发生降解或交联,延长使用寿命的添加剂。稳定剂在我国有着广阔的市场和良好的发展前景,目前总产能已超60万吨,据行业协会预测,未来我国稳定剂需求量将以7% 左右的速度增长。我国稳定剂的生产已初具规模,但仍然存在企业经营规模较小、自主研发能力较差、技术相对落后、产品质量参差不齐、应用研究水平和技术服务能力较差、产品经营未形成集约化规模等问题,特别是一些高端稳定剂由于没有自主知识产权及国外技术壁垒,多为国外品牌产品占据,导致企业缺少有竞争力的核心自主知识产权。
2 PVC树脂及热稳定剂产业技术发展现状
2.1 PVC树脂技术发展现状
就PVC树脂生产而言,主要分为以电石为原料的电石法工艺和乙烯为原料的乙烯法工艺,与国际PVC生产方法相反,我国依托丰富煤炭资源,主要以电石法为主,占我国PVC产能的80%。目前,电石法生产主要集中在煤炭资源丰富的西北部地区,中部及东南沿海地区以乙烯法生产工艺为主。
近年来,我国PVC生产企业规模不断扩大,技术水平及生产工艺日趋成熟,产业集中度不断提升,截止到2017年5月,PVC产能超过百万吨的企业就有5家。与此同时,导致了产能过剩现象严重,各企业赢利能力普遍下降。从2014年开始,我国提出了转型升级发展的新理念,经过近三年的努力,PVC行业在技术创新、安全环保和节能减排方面取得了飞跃式的发展,但与欧洲发达国家相比仍然存在差距。
2.2 稳定剂技术发展现状
虽然我国是全球PVC塑料助剂第一生产大国,但是与国外先进的PVC助剂行业相比,我国的PVC助剂行业还存在着诸多问题,国产稳定剂长期以仿制国外产品为主、产品结构陈旧、效能低,工艺落后,三废污染大,有毒有害助剂尚在大量使用。面临着从生产低档、被淘汰的如铅盐类稳定剂产品向高档、符合环保和人身安全要求的稳定剂产品转变;从追赶、仿制国外产品向自主开发、自主创新转变的抉择;从陈旧、笨重的机械加工设备到轻便、智能型加工设备的转变等。
PVC加工过程中常用的热稳定剂有铅盐类、钙/锌类稳定剂、有机锡类和稀土稳定剂。铅盐稳定剂虽具有优良的热稳定性能,但毒性大,危害人体健康,在国内外已被禁止或限制使用,逐步退出历史舞台。钙/锌类稳定剂对于硬质制品,其热稳定性不够,且在使用中易发生锌烧现象。有机锡类稳定剂是十分有效的热稳定剂,能够使透明制品保持很高的透明度,并且用量较少。但其主要缺点是价格昂贵,有异味,同时有机锡对人体中枢神经有害。随着全球环保要求越来越高,因此开发和研制无毒、高效、价格低廉的环境友好型稳定剂已成为PVC 加工领域中一个具有广泛前景的课题。
稀土热稳定剂是近年来发展起来的新型热稳定剂,具有无毒、环保、长效热稳定性好,并与其他种类稳定剂之间有广泛的协同作用等优点。由于其独特的优势,在国内外受到了广泛的重视和深入的研究。稀土是我国的特色资源,但由于不同稀土元素应用的不平衡,特别是镨钕的大量应用造成了高丰度轻稀土元素镧、铈类产品大量积压,不利于稀土产业的可持续发展。对于轻稀土稳定剂而言,其发展与推广应用将是热稳定剂行业一个跨时代的进步,具有明显的经济效益、社会效益和环保效益,有着广阔的应用市场。
近年来,包头稀土研究院稀土助剂组成功研发出新型稀土PVC稳定剂,具有优良的热稳定性,可满足各种PVC无毒制品的生产要求。已通过SGS权威机构的检测,各项指标完全符合欧盟RoHS指令及REACH法规要求,可广泛应用于型材、管材、建筑板材等多个PVC制品加工领域。该产品不仅加工稳定性能好,而且可以提高其使用稳定性能、力学性能和抗老化性能,应用范围更广。
目前已在稀土研究院中试基地建成年产5000吨稀土稳定剂中试生产线,产品有高、中两档,适用于PVC型材(BRE-X)、板材(BRE-B)、管材(BRE-G)、电线电缆(BRE-D)用四个系列,八种产品。产品通过了多家公司的合格供方评价,远销国内外市场。
3 政策法规对我国PVC 树脂及热稳定剂行业的影响
3.1 对PVC树脂行业的影响
节能减排一直是我国政府工作中的重中之重,而PVC行业是典型的高能耗行业,为了优化产业结构,我国对氯碱工业实施新的准入条件,包括电石、PVC、烧碱均在限制之内。另外,我国生产PVC主要以电石法为主,而在电石法生产过程中会不可避免的产生汞废水,随着我国环保力度的不断加大,2016年8月30日,环保部会同国家质检总局发布了《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》(GB155812016),新标准的制定综合考虑了国内行业生产和排放控制现状、技术情况及经济成本等因素。实施新标准后,预计废水化学需氧量、废气颗粒物、氯乙烯、非甲烷总烃排放量与执行现行标准相比,分别削减77%、51%、72%、58%。修订重点行业排放标准,旨在贯彻落实《大气污染防治行动计划》和《水污染防治行动计划》,倒逼产业转型升级。
另外,随着反倾销政策的推行及PVC出口退税率的提高,在一定程度上减轻供大于求的局面,有效缓解我国PVC 产能过剩的尴尬局面。
3.2 对稳定剂行业的影响
欧盟已于2015年全面弃用重金属稳定剂,我国继管道行业倡议要求到2017 年底全行业弃用含铅稳定剂后,GB/T33284-2016《室内装饰装修材料门、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材有害物质限量》国家标准,已于2017年7月1日起实施。另据中国科学院学部咨询项目(塑料制品中限制使用有毒有害物质的建议)有关稳定剂中重金属的名单中不仅限于铅、镉二种,如一旦实施对用于高透明和软质制品用的传统品种的冲进远大于硬制品用品种。这都需要我们高度重视,做好技术储备。稀土热稳定剂作为我国特有的一类PVC热稳定剂,其无毒环保的特点使其成为少数满足环保要求的热稳定剂种类之一,符合国家稀土及塑料产业的相关政策,《十三五国家战略性新兴产业发展规划》、《稀土行业发展规划(2016-2020年)》、《中国塑料加工工业十三五规划》,同时稀土稳定剂已被纳入《国家鼓励的有毒有害原料(产品)替代品目录》。
4 PVC 树脂及稳定剂产业发展趋势
4.1 PVC树脂产业发展趋势
与前几年相比,由于国家供给侧改革的持续推进及房地产回暖等利好因素的出现,2016年PVC行业整体利润大幅提升,PVC最高价格一度达到了8000元/吨,到了2017年中旬,PVC价格重新回到了6000元/吨。这主要是由于部分前期停产企业重启生产所致。因此,2017年PVC行业仍将处于产能结构调整的关键一年,产品供应量稳中小涨,需求量变动有限。但从长远来看,我国人均PVC需求量与发达国家还存在一定差距,故PVC产量会进一步扩大,PVC整体行业处于积极发展阶段。
中国塑料加工工业协会氯碱工业专委会邴涓林专家认为近年来产量稳步增长,开工率不断上升,产能不断减少,生产厂家数量下降,总体呈淘汰落后、集中度提高、生产规模加大的趋势,全行业已进入稳定增长期,需求增长速度将与国民经济发展基本同步。
4.2 稳定剂产业发展趋势
国家十三五规划和中国制造2025等政策的出台对稳定剂产业的发展提出了更高的要求,具体来说,就是要积极开发绿色、环保、无毒、高效且价格较易被下游PVC制品企业接受的PVC稳定剂产品,彻底摒弃有毒、劣质的PVC稳定剂产品。同时,把提升自主创新能力作为增强行业竞争能力的基点,加大对技术创新的投入,重视技术人才的培养,注重开发拥有自己知识产权的产品与技术,不断提高企业的核心竞争力。中国塑料加工工业协会助剂专委会副秘书长施珣若呼吁整个PVC 产业链要理性对待环保安全、绿色制造、健康发展,探讨环保化进程中上下游要加强沟通,积极应对国际国内形势,增强环保意识,关注热稳定剂环保、安全、多用途与功能化,充分发挥热稳定剂各种功能,以提高PVC塑料制品的安全性,拓展PVC塑料制品的应用领域,增强竞争力。
今后一段时期将是调整产业结构、推动制造业转型升级的关键时期。同时,全球环境保护意识的增强,对生态、环境及人类生存无害将是今后研发新材料时所要考虑的首要因素。随着中国经济逐步转型以及中国对稳定剂行业强劲的市场需求,我们应从以下几方面加以提升:
(1)绿色化
今年国家对环保督查的力度显著加大,且随着环保法规的日益严格和社会经济的可持续发展需要,环保化将成为今后化工行业发展的重点,实现稳定剂行业的环保化发展,除了通过限制或禁止使用对人体和自然环境有毒有害的稳定剂,同时也应关注在稳定剂生产过程的清洁化生产工艺关键技术开发,减轻对环境造成的污染。
(2)复合化
单一稀土稳定剂的应用往往难以满足PVC加工与应用性能的要求,复合化、多功能型稀土热稳定剂已是发展的趋势。稀土热稳定剂与其他助剂配合使用时,会产生协同效应,可有效地提高热稳定性,产生1+1>2的效果。因此,协同效应机理研究、组分间的最佳复配配比研究将是稳定剂复合化应用技术的关键所在。
(3)处方化
处方化是针对市场客户对PVC制品不同需求而开发特殊定制的稀土稳定剂产品。由于PVC制品在不同使用条件、不同环境条件下的耐热老化要求不同,一个既定的产品不能满足客户的所有要求,通过对客户产品的具体要求,针对性的开发特定的稀土稳定剂产品,从而实现差异化个性化的服务和为客户创造最大价值。
(4)系列化
系列化也是为了满足客户的不同需求而定,但其更注重稳定剂产品的市场通用性。通过总结市场需求,开发不同系列、不同牌号的稳定剂产品,为满足不同客户提供较为全面的解决方案。
5 结语
在聚氯乙烯树脂及热稳定剂产业今后发展过程中,以市场为导向,重视科技人才的培养及加大科技投入的同时,做好科研人员与市场需求的对接工作,使先进技术在市场中可以充分释放,切实转化为生产力。加强对PVC降解机制及热稳定剂作用机理研究,开发应用更多价格适宜具有市场竞争优势的新型热稳定剂。加速科技成果转化,形成集约化规模化生产经营。同时PVC上下游企业要尊重市场发展的客观规律,抵制和避免恶性竞争,取长补短,齐心聚力,一起携手,形成良性发展态势。