不飽和聚酯樹脂工業回顧與展望

  1．不飽和聚酯樹脂工業發展回顧
    上個世紀40年代，不飽和聚脂樹脂在美國開發成功并投入工業化生產，同時隨著二次大戰對玻璃鋼的需求，廉價的不飽和聚酯樹脂已成為制作玻璃鋼的主要樹脂。50年代末期，我國開始研究在軍事上使用玻璃鋼復合材料，并由上海新華樹脂廠開始試生產不飽和聚酯樹脂，但品種、產量、技術、裝備上都存在很多不足。我國真正意義上的不飽和聚酯樹脂工業化生產應在1966年，建材部在常州建材二五三廠引進英國Scott Bader公司年產500噸的生產線，同時引進了64個配方和完整的生產工藝。該項目的引進奠定了我國不飽和聚酯樹脂的基礎，為上世紀70年代末期開始的我國玻璃鋼工為業的蓬勃發展創造了功不可設的物質條件。常州建材二五三廠在引進技術和裝備的基礎上經過兩次擴臺，分別達到年產5000噸和15000噸的生產能力，其中年產10000噸的不飽和聚酯樹脂項目還獲得科技進步二等獎。與此同時，天津合成材料廠也引進日本技術投入不飽和聚酯樹脂生產，形成了“南有常州北有天津”的格局。在此之后，特別是80年代中期以來，一批生產廠家也逐漸形成。值得一提的是，Scott Bader公司的牌號為 Crystic 189、191、196等等，其中Crystic為Scott Bader公司的樹脂商標，因此引進的品種授權命名為TM189、191、196等等，其中TM為建材二五三廠商標“天馬”的拼音縮寫。這后，Scott Bader公司的樹脂生產技術逐漸擴散至，這種命名方式為大多數廠家采用并沿用至今。
    早用于玻璃鋼復合材料的是環氧樹脂、酚醛樹脂等，但不飽和聚酯樹脂問世以來，由于其價格低，且成型工藝簡便，很快便成為用于玻璃鋼的大品種――90%以為采用不飽和聚酯樹脂，而且在可以預見的未來一段時間里，這種情況仍將持續。
    值得注意的是，由于我國經濟和分工的特點，用于非增強（非玻璃鋼）領域的不飽和聚酯樹脂占總量的約一半，如工藝品、鈕扣、涂料等等。
雖然如前所述，我國自1966年就引進英國技術和裝備，但在改革開放之前，發展緩慢，截止到1978年的產量只有5000噸左右。改革開放以后特別是近十年來，我國的不飽和聚酯樹脂工業顯現出前所未有的發展活力，無論是產量、質量、品種還是工藝、技術、裝備都發生了巨大變化，并已成為我國化學工業和新材料工業中一個重要組成部分。
   2．我國不飽和聚酯樹脂工業現狀和特點
    改革開放以來，特別是近十年來，我國不飽和聚酯樹脂增長連續遠遠超過國民經濟GDP的增長，產量、品種不斷增加，應用領域也不斷擴大，形成了鮮明特點。
   2．1產量
    隨著我國國民經濟的高速穩步增長，我國不飽和聚酯樹脂的產量和消費量均持續增長。近三年來都保持著10%以上的增幅，特別是2003年，據不完全統計，產量增長25%，達到72萬噸，消費量增長22%，達到95萬噸，差額部分來自進口（含臺灣地區進口）。2004年盡管有原材料價格上漲影響，產量仍將增長18%-20%，消費量增長13%-15%。產量和消費量居第二位，僅次于美國，并大有后來居上的趨勢。
   2．2產品結構
    從上世紀90年代以來，隨著工藝品和鈕扣行業的迅速發展，用于此類非增強產品的不飽和聚酯樹脂大增，達到50%以來（一度達55%），增強用與非增強用各點半壁江山，開成了鮮明的特色。但去年底以來隨著化工原材料價格上漲，樹脂價格亦節節攀升，工藝品和鈕扣行業受到嚴重影響，比例有所下降。
    令人鼓舞的是隨著社會經濟的發展，用于增強玻璃鋼的樹脂結構也發生了很大變化，機械成型的比例大幅上升，以纏繞、拉擠和模壓為代表的機械成型工藝快速發展，相應的樹脂也得到開發、應用并大幅增長。其中纏繞是這些年一我國玻璃鋼工業中發展快的領域，已成為纏繞管道產量大的。

     表1是1996年和今年（2004，預計）的不飽和聚酯樹脂的應用領域。從表中可以看到，短短的8年中，消費量增長了350%，品種也增加很多，如人造石板材、涂層、纏繞、模壓及波形瓦生產線等用樹脂，增長得更多。
   2．3技術特征
    我國不飽和聚酯樹脂的快速增長得益于市場的和應用的擴大，更得益于生產和應用技術水平的提高。到目前為止，已形成了老引進技術、新引進技術和自主開發技術共存的局面。老引進技術以英國Scott Bader、英國林肯、日本三井東壓、美國Reichhold、美國Silmar技術為代表；新引進技術以日本大日本油墨公司（DIC）、荷蘭DSM以及臺灣長興為代表；自主開發技術以滿足市場需求開發的一些實用技術，如DCPD型、反應及添加型陰燃樹脂等。
    生產設備的發展也很快，主要有兩個特點，一是大型化。到90年代初期，大的反應釜為6000L，隨著金陵BASF（金陵DSM前身）的10000L以上的反應釜的投入使用，大型反應釜的應用越來越普遍；二是先進化。以DSM和華日為代表的外資企業的反應釜采用了先進的加壓、醇/酸回收、精確控制等技術，而且也逐漸為國內其他廠家采用。設備水平的提高也為不飽和聚酯樹脂技術水平的提高提供了物質保證。
    體現我國不飽和聚酯樹脂水平提高的另一個特點是樹脂品牌化。一些大的、技術水平比較高的生產廠家著力打造品牌，從生產、技術、銷售乃至服務全方位提升。更令人可吉的是，此舉還促進了其他廠家，大多數較大的廠家都通過了ISO9000認證。
    樹脂技術第四個特征是產品品種細分，個性化突出。圍繞各個應用領域已有針對性的品種相對應，基本滿足使用要求。
    近十年的發展，特別是國外先進技術的引進，促使國內樹脂向國際標準靠攏。2004年3月，纖維增強塑料標準委員會通過了新的“玻璃纖維增強塑料用液體不飽和聚酯樹脂”標準，標志著我國不飽和聚酯樹脂采用國際標準。
   2．4生產廠家
    生產廠家眾多是我國不飽和聚酯樹脂行業的一個明顯特點。僅僅將不飽和聚酯樹脂生產出來較簡單，裝備也不復雜。由于需求旺盛，低要求樹脂的生產門檻很低，使得不同行業、不同體制的企業大量涌入。據不完全統計，我國大陸不飽和聚酯樹脂生產廠家至少200余家，良莠不齊。近年業，由于產品檔次要求逐步提高，競爭更加激烈，對廠家的資金、技術、人才、管理都有了更高的要求，因此出現了逐漸向大公司、技術性公司集中的趨勢，這一趨勢將有助于不飽和聚酯樹脂的提級升檔。
   2．5高品質樹脂得到市場接受
    近年來樹脂中的所謂高品質品種如間苯-新戊二醇型樹脂、乙烯基酯樹脂及全新意義的彩色膠衣樹脂得到全面應用，并呈高速增長趨勢。
   3．存在的主要問題和建議
    從目前情況來看，我國不飽和聚酯樹脂發展十分迅速，一片紅火之勢。論產量、消費量、廠家數量、生產規模，在上是屈一指。但由于受基礎原料、基礎研究、應用研究以及市場因素等各方面的制約，還存在著不少問題，值得我們重視。
   3．1價格導向過重
    由于生產廠家多，沒有特色的同質化競爭激烈，導致比拼價格，而下游的玻璃鋼制品或工藝品也在搞價格戰，用戶選擇產品時也以價格為選。這從表面上來看是有利于用戶，但長時間的低價甚至虧損，必然帶來偷工減料、以次充好，終受害的還是用戶，還是整個不飽和聚酯樹脂、玻璃鋼行業。典型的例子就是玻璃鋼夾砂纏繞管道。管道價格越報越低，使和不少廠家不得不選用普通樹脂，利潤率極低，抗風險能力也很低，化工原料價格一有風吹草動就面臨虧損。
   3．2產品質量兩極分化
    和十年前相比，隨著外資企業的進入，高品質的不飽和聚酯樹脂占有了一定份額，但低品質的品種和牌號仍大行其道，有著不小的市場。正如陳博所說，技術已不再是樹脂前進的攔路虎，關鍵是要建立市場規范、講求誠信，走出低質低價的怪圈。
   3．3重產量輕基礎研究
    或者鑒于資源不足，或者是認識不夠，對市場大家都很重視，但大多數廠家對樹脂的基礎研究都不夠重視。雖然這項工作與一個客戶的走或留、一城一池之得失沒有即期的聯系，但這就是我們與國外先進水平的差距。大家認為不飽和聚酯樹脂很簡單，酸和醇加熱出水即可，反正化性可以調節，很少有廠家來認真對其表征，如用紅外分析其結構、基團，用GPC來分析其分子量、分子量分布，檢測其羥值、微量水分，并研究所有這些對樹脂合成過程、樹脂物化性能以及質量的穩定、提高等等。這些基礎研究工作做得不夠，如何支掌起日益發展的不飽和聚酯樹脂工業？
   3．4受基礎化工原材料影響太大
    我國化工行業脫胎于計劃經濟，基礎化工原料的生產總是和它的下游衍生產品相匹配的，換句話說，化工原料尤其是有機化工原料，雖然產量很大（不飽和聚酯樹脂與之相比是個非常小的行業），但真正游離的商品原料實際并不多，要大量依靠進口，如苯乙烯、丙二醇等等。因此原材料價格、供應對其生產、行情影響很大，有時甚至一、兩艘船的量都會有較大影響，更不用說今年以來的化工原料的暴漲帶來的影響了。
   3．5不少品種不依賴進口
    近幾年來每年要進口十幾萬噸樹脂，除了少量是用戶指定外，主要是性能、應用或價格上還與海外產品有一定差距，如用于造船以及軌道交通用樹脂。特別是乙烯基酸樹脂，國內較高應用要求的領域基本上都有Shell、DOW的產品。
一方面市場需求很大，并繼續快速增長，在產量和消費量大有趕超美國之勢，另一方面卻存在少少問題，有些甚至是關鍵問題，這就是我國不飽和聚酯樹脂工業現狀！因此筆者建議，我們不飽和聚酯樹脂業內人士要珍惜現在大好的市場形勢，共同努力，來提高不飽和聚酯樹脂的實際水平。
   *研究單位、生產廠家尤其是大的廠家要加大基礎投入，努力縮小與國外先進水平的差距；
   *由行業協會（或專業委員會）牽頭，各生產廠家共同參與，建立正常的市場規范，堅決摒棄低質量、低價位的惡性競爭怪圈?，F在是市場經濟，政府不可能干預過多，協會作為行業民間組織，如果能以創新的模式起到原國管理填補，應當會取得好的效果；
   *促進生產企業整合、重組，向大集團、大公司集中，以提高抗風險能力。同時可以較好地協調原材料和樹脂的價格矛盾；
   *結合特點，繼續研究低成本樹脂（不是低質量）。DCPD型樹脂實際上是一類比較好的品種，開發得也比較成功。要在此基礎上進一步減少環境污染，做好產品細分，DCPD型樹脂將會有更大的應用。
   *瞄準近年我國將大力發展的新領域，擴大樹脂應用，促進提級升檔。如現在大力發展的汽車工業和城市軌道交通工業、風力發電等，為玻璃鋼/復合材料、樹脂的應用提供了很好的機遇。
   4．今后幾年我國不飽和聚酯樹脂發展趨勢
    根據我國國民經濟增長形勢和玻璃鋼/復合材料的強勢增長，有專家預測，預計今年我國不飽和聚酯樹脂產量及消費量將相當于美國1985（94萬噸，為可查記錄的高水平）。2005年將達100萬噸，2006-2008年將達110萬噸，這是一個很令人鼓舞的數據。
   從品種和應用來說，以下幾方面值得關注。
   4．1高品質樹脂需求繼續增長。間苯型（間苯-新戊二醇型）樹脂比例將進一步提高；乙烯 基酯樹脂除了在防腐領域大顯身手外，在高機械性能方面將會得么更多的應用，用量將超過用于防腐，發船舶（特別是游舴）、車輛等；彩色膠與與傳統膠及相比，不僅僅是一項幾項性能指標的提高，而是表面在質量穩定、工藝性能好及對生產產品的質量保證等各方面，可以說具有更新換代的特點，其用量將會有較大增長。但這決不是簡單的普通膠水預加色漿，而是對體系的分散性、流變性、配色性的綜合體現。
   4．2機械成型用樹脂進一步增長。除纏繞外，還有SMC等。隨著我國汽車工業的快速發展，SMC將會迎來輝煌一段光景，高品質的SMC用樹脂將是重點。
   4．3環境友好型樹脂將越來越受重視。隨著ISO14000和清潔生產的推行，低苯乙烯揮發（LSE）的樹脂會成為人勻選擇的重點。
   4．4功能性樹脂。新型的功能性樹脂如阻燃、防腐類將會有更大的應用。例如隨著我國大力發展軌道交通，阻燃玻璃鋼/復合材料必不可少，這就要求高氧指數、低煙密度、較高的機械強度，而這就不同于傳統的添加劑和反應型阻燃樹脂，需要賦予其新的性能。再比如，以其它功能單體性性，來提高其韌性、耐候性甚至空氣干燥性等，擴大應用領域。
   5．結束語
    以上簡要介紹了我國不飽和聚酯樹脂工業的歷史和現狀，從中可以看到盡管我們發展很快，并成為產量和消費量的大國，但我們與國際先進水平還有差距，特別是在技術和產品品質上，還有很長的路要走。相信在我國不飽和聚酯樹脂業界人士的共同努力下，我們一定會迅速縮小這種差距，從而使不飽不聚酯樹脂工業對促進我國的玻璃鋼/復合材料工業發展，對促進國民經濟的發展作出應用的貢獻。