我國聚碳酸酯(PC)產業概況,未來將突破300萬噸/年
聚碳酸酯(PC)是分子鏈中含碳酸酯基(-[O-R-O-CO]-,形似CO3碳酸根)的一類聚合物材料。
PC的主要消費領域包括電子電器、汽車、板材。得益于相關行業的高速發展,以及本土生產項目陸續投產,聚碳酸酯行業市場規模在過去五年間呈現較為明顯的上升態勢。

聚碳酸酯陽光房
01
聚碳酸酯結構分類與比較
根據酯基的結構不同,聚碳酸酯可分為以下三類:
?。?)脂肪族聚碳酸酯:熔點低、溶解度大、親水性強、熱穩定性差;
(2)脂環族聚碳酸酯:相比脂肪族,熔點提升、溶解度下降、機械強度仍不足;
(3)芳香族聚碳酸酯:三類聚碳酸酯中綜合性能優異,其中雙酚A型是目前應用廣泛的結構分型。
芳香族聚碳酸酯具有良好的光學透明、阻燃性、抗沖擊韌性和不易水解等優良特性,可替代傳統材料的使用,其中密度約為玻璃鋼的70%,抗沖擊強度約為玻璃的200倍。
圖片
三種聚碳酸酯性能對比,芳香族PC各項性能全面優異
02
我國聚碳酸酯行業概況
· 聚碳酸酯行業工藝研發起步較早,1959年,沈陽化工研究院對聚碳酸酯生產工藝進行研究開發,但此后50余年以來并無應用本土技術的大型聚碳酸酯生產項目投產,行業發展較為緩慢。
· 2005年以來,大型跨國企業陸續在投資建廠,國內聚碳酸酯供應完全集中于4家外資和合資工廠,分別為科思創、帝人、中石化三菱和菱優塑料。
· 2014年,采用自主開發技術的浙鐵大風正式投產,拉開聚碳酸酯擴能潮。此后,煙臺萬華、利華益維遠、海南華盛、平煤神馬等大項目陸續簽訂,產能逐年呈現爆發式增長,聚碳酸酯進口依賴度逐步降低
03
聚碳酸酯生產工藝及原料
圖片
聚碳酸酯四種生產路線
目前聚碳酸酯生產工藝路線主要有界面光氣化縮聚法、傳統熔融酯交換法和非光氣熔融酯交換縮聚法3種,各工藝生產的主要原料為雙酚A。根據工藝不同原料還有一氧化碳、液氯、苯酚、碳酸二甲酯(DMC)等產品。
聚碳酸酯主要成本包括原材料成本和制造成本兩部分,其中原材料成本占比65%-75%之間。聚碳酸酯屬于石化行業下游產品,其中雙酚A占原料成本70%以上。
(1)界面光氣化縮聚法是目前乃至應用較為廣泛的技術。此工藝路線技術成熟,產品質量高,適合大規模和連續生產,且產品純凈、易加工、分子量高(通常在60,000-70,000),能滿足各種用途性能要求;
?。?)傳統熔融酯交換法在聚合階段脫離了光氣應用,是一種間接光氣法。此工藝流程短、無溶劑、全封閉、無污染,成本略低于界面光氣化縮聚法,但產品分子量相對略低(通常在30,000-40,000);
?。?)非光氣熔融酯交換法與上述2種生產工藝路線相比,存在不使用劇毒原料、流程簡單、對環境污染小、生產環節甲醇和苯酚可循環利用等優點,并同時生產經濟性較高的副產品,可降低生產成本。
04
我國聚碳酸酯產能
得益于電子電器、汽車、建筑行業的高速發展,聚碳酸酯行業市場規模(按產量計)在過去五年間呈現較為明顯的上升態勢。
2020年我國的PC產能為185萬噸/年,占比31%。同時在建和擬建PC項目眾多,未來三年內,國內產能將突破300萬噸/年。
表:我國在建及擬建PC產能
圖片
目前,本土生產的聚碳酸酯產品品質和種類仍與海外進口產品存在較大差距。
本土制造產品:聚合物分子量低、低粘度,以光盤級、水桶級和板材級為主短期內高端產品線難以實現進口替代。
海外進口產品:交易數量較大、產品質量高、種類豐富,可滿足各類下游企業加工需求。其中,以沙特SABIC產品線為完全。
05
聚碳酸酯的應用
1. 電子電器領域
各種電子設備的外殼(如電腦、電視、手機、電動工具、吸塵器等)、電子連接器(如插頭插座等)、開關、端子、電纜連接器。
PC/ABS電腦外殼
PC阻燃端子
PC手機殼
2. 板材
建筑用板材(如用于裝修的中空板和實心板、火車站頂棚、公交車候車亭、室內屋頂及隔斷、農用溫室等)
防彈玻璃(PC玻璃層壓板用于學校、醫院、圖書館、銀行、監獄等安全窗口)、指示標志及顯示板、門窗玻璃
體育館頂棚
候車亭
PC/玻璃層壓制成防彈玻璃
溫室頂棚
3. 包裝及日用品
可重復使用的的水瓶、餐具、桶裝水、奶瓶等
?。娔X、手機、汽車、飛機、玩具等)開關薄膜、儀器顯示器、家具
餐具
椅子
水瓶
PC過濾膜
4. 汽車交通
照明系統(鏡頭、反射器、外殼、支架)、外部面板、車輪罩、保險杠、面板按鈕
汽車的側窗后窗與天窗(注意:不能用于擋風玻璃)、(客運列車、輕軌、船舶、飛機)窗戶
汽車側窗玻璃
面板按鈕
汽車面板
車燈
5. 光學材料
照明燈外殼、(手機、眼鏡、照相機、顯微鏡、望遠鏡、投影儀、復印機)鏡片、多面反射鏡、棱鏡等。
PC應用在光學材料的占比高,達到消耗總量的30%以上。
眼鏡鏡片
防毒面罩
光學鏡頭
光盤
6. 醫用材料
注射器、手術刀把手、氧合器、醫療設備外殼、透析器、注射泵
注射器
透析器外殼
氧合器
醫療設備外殼










































