2015年工程塑料行業市場分析報告

  根據塑料的用途不同分為通用塑料和工程塑料。通用塑料是指產量大,價格低,應用范圍廣的塑料,主要包括聚烯烴,聚氯乙烯,聚苯乙烯,酚醛塑料和氨基塑料五大品種,人們日常生活中使用的許多制品都是由這些通用塑料制成。
  而工程塑料是可作為工程結構材料和代替金屬制造機器零部件等的塑料,例如聚酰胺(尼龍,PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、ABS樹脂、熱塑性聚酯〔包括聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)2類〕、聚砜以及聚酰亞胺等。工程塑料具有優良的強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化,機械性能良好,電絕緣性優越,加工成型容易等特點,廣泛應用于汽車、電器、化工、機械、儀器、儀表等工業,也應用于宇宙航行、火箭、導彈等方面。
  一、工程塑料生產現狀
  目前,主要工程塑料生產商有拜爾公司、巴斯夫公司、杜邦公司、GE塑料公司、通用電氣公司、東麗公司、旭化成公司、帝斯曼公司和泰科納(Ticona)公司等。工程塑料產業格局為行業巨頭占據市場份額的一半以上。
  工程塑料工業雖然發展勢頭迅猛,生產能力也在不斷提高,品種不斷增加,用量也在不斷增加,但一些種類尤其是中高檔產品仍然滿足不了市場需求,需要進口原料,且廢舊塑料的回收利用不足,因此迫切需要研制出性能優良的改性工程塑料。
  1.聚酰胺(PA)
  聚酰胺俗稱尼龍,PA具有良好的機械性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學性、阻燃性和自潤滑性,容易加工、摩擦系數低,特別適宜于玻璃纖維和其他材料填充增強改性等。由于其具有優異的性能,因此在各國,PA的生產能力與產量都占工程塑料的位。廣泛應用于汽車、電子電器、包裝、機械、日用消費品等眾多領域。
  目前,國內外工業化生產的聚酰胺仍以尼龍66(PA66)和尼龍6(PA6)為主,PA66和PA6約占聚酰胺總產量的98%,PA生產與消費主要集中在西方發達與地區,主要生產廠家有,杜邦公司,生產能力50萬t/a;巴斯夫公司25.5萬t/a;羅地亞公司,21萬t/a;GE/霍尼維爾公司,20萬t/a;AlliedSignal公司,15萬t/a;陶氏化學公司,13萬t/a;UBE公司,8萬t/a;DSM公司,7.5萬t/a;拜耳公司,6.5萬t/a等,另外日本東麗公司、旭化成公司都是PA生產的大宗等。
  目前PA工業生產呈現出以下幾大特點,一是工程塑料與許多石油化工產品,范圍不斷進行兼并、重組,向集中化、規?;I化、高技術含量化方向發展;二是盡管近年來市場對PA的需求增加速度放緩,但是許多主要生產商仍在追加投資,以占領更多的市場,尤其是快速發展的亞洲市場;三是PA的生產主要集中在杜邦、巴斯夫、GE塑料、羅地亞、陶氏化學等幾家大公司,這幾大公司生產能力占據總生產能力的近70%,這些公司將主宰和左右PA工業的命運與發展前途。
  我國生產的聚酰胺中,PA6約占60%,PA66約占40%。聚酰胺工程塑料生產商除了朗盛、巴斯夫、帝斯曼等外資在華企業外,還有中平能化集團,其產能為12.5萬t/a,位居亞洲前列。目前,國內尼龍樹脂整體聚合能力為140萬t/a,但真正用于工程塑料的專用尼龍樹脂每年不超過15萬t,缺口明顯,預計到“十二五”末期自給量率能夠提高到70%。
  2.聚碳酸酯(PC)
  聚碳酸酯是近年來增長快的通用工程塑料。聚碳酸酯(PC)樹脂是一種性能優良的熱塑性工程塑料,具有突出的抗沖擊能力,耐蠕變和尺寸穩定性好,耐熱、吸水率低、無毒、介電性能優良,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的產品,也是近年來增長速度快的通用工程塑料。目前廣泛應用于汽車、電子電氣、航空航天、建筑、辦公設備、包裝、運動器材、醫療保健等領域。
  目前聚碳酸酯工業發展呈現兩大特點,一是生產更趨集中和壟斷,德國拜耳公司、美國GE化學公司、道化學公司及日本帝人公司的生產能力占總生產能力的80%左右,這幾大公司控制著聚碳酸酯的生產與市場,主宰著聚碳酸酯的命運。二是亞洲發展迅速,近年來隨著亞洲經濟逐步恢復,、印度經濟的持續穩定發展,對工程塑料的需求越來越強勁,著名聚碳酸酯生產商紛紛來亞洲投資建廠。2012年我國聚碳酸酯消費量在120萬t左右,年均消費增幅超過30%,預計未來幾年消費增長會在15%左右。但從行業整體發展來看,聚碳酸酯生產發展緩慢,2005-2012年凈進口量占需求的比例在75%以上,而且國內生產商也主要是外資在華企業,其中日本帝人和德國拜耳2家企業的總產能占比達到95%。我國PC大消費用戶是電子電氣工業,如電器儀表屏、計算機和辦公設備的配件等。隨著我國城市建設的發展,促使聚碳酸酯中空陽光板、隔音屏障、天棚的需求迅速增長。此外,光盤已成為國內聚碳酸酯需求增長快的領域,年均增長率超過40%。
  3.聚苯醚(PPO)
  聚苯醚(PPO)是五大通用工程塑料之一。它具有優異的物理與力學、耐熱、絕緣等性能,但由于PPO流動性較差,通常與其它塑料共混改性形成工程塑料合金使用(簡稱MPPO),是目前工程塑料領域典型與用量大的工程塑料合金。MPPO具有優良的綜合性能和成型加工性能,因而在電子電氣及家用電器、辦公自動化機械、汽車等輸送機械、建材、航空及軍事等領域具有廣泛的用途,成為開發的核心材料之一。與其它四種通用工程塑料相比,PPO及MPPO與開發的技術水平與產業化差距大。
  PPO工程塑料的市場一般以單體、PPO樹脂與MPPO三種型態出現,通常由MPPO常出現。在五大通用工程塑料中,MPPO工程塑料規模與產量比PBT略低,居第5位。近年來,隨著經濟的復蘇及MPPO新市場機會的出現,特別是電子信息用殼體材料及高性能印制電路板用交聯PP合金的強勁市場需求,導致三大PPO生產公司(GE、日本三菱瓦斯化學、旭化成)紛紛擴大其生產規模,從規模、產量與市場來看,GE公司一直占主導地位,約占全的80%。
  PPO及MPPO工程塑料在國外雖已進入成熟而穩定的發展階段,但今后幾年內,MPPO的需求量將仍然會以7%~10%的年平均增加速度發展。未來十年,MPPO將進入市場需求高速增加階段,企業將會獲得重大發展機遇。先,穩定的政治與良好的投資環境將進一步吸引開發與地區電子電氣等零件制造向大陸繼續大量轉移與采購,國內家用與商用電器規模的擴大,以及電子信息終端產品的快速增長,必將帶動MPPO新材料的大量消費。其次,隨著汽車工業的發展,必將全面啟動MPPO新材料的應用市場;此外在其它機械、紡織、建材、國防軍事等領域也將有較大的增長空間。預計MPPO將以20%以上的速度繼續增長,到2015年將達到12萬噸,從而達到開發目前的消費水平。
  4.熱塑性聚酯(PBT)
  聚對苯二甲酸二丁酯(Polybutyleneterephathalate簡稱PBT),系以對苯二甲酸二甲酯(DMT)與1,4-丁二醇(1,4-Butanediol)聚合而成的一種結晶性熱可塑性工程塑料。由于PBT樹脂的—CH2—鏈增長,使得分子鏈易于撓曲,所以玻璃轉移溫度比PET低,而結晶速度增快。
  由于PBT具有耐熱性、耐候性、耐藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好,廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用品等,而PBT產品又與PPE、PC、POM、PA等共稱為五大泛用工程塑料。
  PBT作為一種綜合性能優良的新型工程塑料,目前共有40多家生產企業,由于其具有綜合性能優良,原料來源豐富,設備投資少,生產工藝成熟,能耗低等有點,近20年來總的生產增長率一直保持較高的水平,已經成為需求量大的。這主要是受電子電氣行業和汽車行業的蓬勃發展。
  主要的PBT生產企業主要集中在美國、西歐、日本和韓國,代表性企業有:沙伯基礎塑料(原美國GE)、杜邦化學、Ticona、臺灣長春塑料、德國巴斯夫、德固賽、荷蘭帝斯曼和日本東麗等。另外改性PBT生產供應商還包括日本的寶理、三菱、東麗和德國拜耳等。2012年PBT表觀消費量為35萬噸。需求量在逐年上升。我國于20世紀80年代初開始生產PBT樹脂,這是所開發的5大工程塑料中成功的一個,但國產PBT只滿足中低檔產品需求,在實際應用中,進口樹脂和進口粒料占了很大比例。我國PBT消費量約以每年10%的速度增長,預計到2015年消費總量將達到54萬t,平均年增長率將達到12.1%。國內生產PBT的企業主要有,儀化集團公司工程塑料廠投產于1997年9月,是國內家采用吉瑪技術連續生產PBT的廠家,產能為2萬噸高、中、低粘度的PBT樹脂及1200噸四氫呋喃。南通星辰合成材料有限公司為星新材料控股69%的子公司,其產能結構為1.5萬噸/年PTA直接酯化法和0.6萬噸DMT酯交換法。江陰和時利工程塑膠科技發展有限公司PBT裝置投產于2007年9月,公司是江陰化工機械有限公司和新西蘭人共同投資興建的一家中外合資公司,主要從事工程塑料的研究,開發,制造和加工。一期工程設計產能為2萬噸/年。長春化工(常熟)有限公司為臺灣知名的PBT生產企業長春化工全資子公司,生產基地位于江蘇常熟經濟開發區沿江工業園內,產能為年產6萬噸的PBT樹脂,投產于2007年8月。公司在國內有獨立的配混改性塑料工廠。另外在臺灣也有幾家知名企業,如臺灣新光合纖、長春人造樹脂、南亞塑料,新疆伅河等公司。
  隨著汽車電器產業的快速發展,PBT的應用會有一個較大幅度的增長,預計今后幾年的消費增長率為18%。
  市場主流使用PBT改性技術是合金技術,如PBT/ABS合金,可用于汽車內飾件、家用電器外殼等;PBT/PET合金,用于汽車方向盤連接件,電器接插件等,PBT/聚丁二烯合金,用于汽車保險杠等,PBT/SMA合金,用于汽車底部,蓋,內部裝飾件等。另外還有PBT/PPO彈性體、PBT/EPDM合金等。
  目前汽車內飾件已基本實現塑料化,“以塑代鋼”的汽車發展正在帶動著改性PBT塑料在汽車應用中向著更廣闊的領域不斷開拓創新。在汽車制造領域,PBT與增強PA、PC、POM在汽車制造業中的競爭十分激烈,PA易吸水,PC的耐熱性耐藥性不及PBT;在汽車用途接管方面,由于PBT的抗吸水性優于PA,將會逐漸取代PA。在相對濕度較高、十分潮濕的情況下,由于潮濕易引起塑性降低,電器節點處容易引起腐蝕,??墒褂酶男訮BT。在80℃、90%相對濕度下,PBT仍能正常使用,并且效果很好。
  PBT/PC合金,在高級轎車中應用為廣泛;它的耐熱性好,耐應力開裂,具有優良的耐磨,耐化學腐蝕性,低溫沖擊強度高,易加工和涂飾性好,主要應用于高檔轎車保險杠,車底板,面板和摩托車護板等。
  另外,PBT還用于生產保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統零件、儀表盤、汽車點火器、加速器及離合器踏板等部件。以及剎車系統組件,軸承等。改性PBT用于制作電子電器,如燈頭,插頭,開關及空調,冰箱,電腦,燙斗等電子電器配件領域。該領域為當前PBT改性塑料主流應用領域,但市場需求已經很成熟。增長空間相對較小。
  5.聚甲醛(POM)
  聚甲醛又名聚氧化次甲基,英文名polyoxymethylene(簡稱POM)。分子結構規整和結晶性使其物理機械性能十分優異,有金屬塑料之稱。POM為乳白色不透明結晶性線性熱塑性樹脂,具有良好的綜合性能和著色性,具有較高的彈性模量,很高的剛性和硬度,比強度和比剛性接近于金屬;拉伸強度,彎曲強度,耐蠕變性和耐疲勞性優異,耐反復沖擊,去載回復性優;摩擦系數小,耐磨耗,尺寸穩定性好,表面光澤好,有較高的粘彈性,電絕緣性優,且不受溫度影響;耐絕緣性好且不受濕度影響;耐化學藥品性優:除了強酸、酚類和有機鹵化物外,對其他化學品穩定,耐油;機械性能受溫度影響小,具有較高的熱變形溫度。缺點是阻燃性較差,遇火徐徐燃燒,氧指數小,即使添加阻燃劑也得不到滿意的要求,另外耐候性不理想,室外應用要添加穩定劑。POM強度高,質輕,常用來代替銅、鋅、錫、鉛等有色金屬,廣泛用于工業機械、汽車、電子電器、日用品、管道及配件、精密儀器和建材等部門。
  近年來,聚甲醛消費量一直保持著2位數的增長率。2012年聚甲醛需求約43萬t,同比增長15.8%。但國內聚甲醛產能仍然不能滿足全部需求,仍需大量進口。目前國內的聚甲醛產能中,內資企業占到了72%,主要集中在云天化集團、藍星集團、河南煤化集團、中海石油天野化工股份有限公司、寶泰菱工程塑料(南通)有限公司、開封龍宇化工有限公司及杜邦-旭化成聚甲醛(張家港)有限公司等公司。
  6.ABS樹脂
  ABS樹脂是一種共混物,是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,英文名Acrylonitrile-butadiene-styrene(簡稱ABS),這三者的一般比例為20:30:50(熔點為175℃)。只要改變其三者的比例、聚合方法、顆粒的尺寸,便可以生產出一系列具有不同沖擊強度、流動特性的品種,如增加丁二烯的組份,則其沖擊強度會得到提高,但是硬度和流動性就會降低,強度和耐熱性亦變差。
  ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂,無毒,微黃色,在比較寬廣的溫度范圍內具有較高的沖擊強度,熱變形溫度比PA、PVC高,尺寸穩定性好,收縮率在0.4%-0.8%范圍內,若經玻纖增強后可以減少到0.2%-0.4%,而且絕少出現塑化后收縮。ABS具有良好的成型加工性,制品表面光潔度高,且具有良好的涂裝性和染色性,可電鍍成多種色澤。
  ABS尚具有良好的配混性,可與多種樹脂配混成合金(共混物),如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,使之具有新的性能和新的應用領域,ABS若與PMMA摻混可制成透明ABS,透光率可達80%。
  ABS雖未列入五大通用工程塑料(因其HDT=80℃左右,未大于100℃),但是它的使用量遠遠超過五大類通用工程塑料中任何一種。ABS綜合性能優于一般通用塑料,所以一般把ABS稱作亞工程塑料。2012年ABS需求量達到了1000萬噸,市場需求量大,在320萬噸,歐、美各占200萬噸,日本35萬噸,其他地區245萬噸。由于ABS具有綜合的良好性能以及良好的成型加工性,所以在廣泛的應用領域中都有它的足跡,如汽車工業/家電產品等。
  7.其他特種工程塑料
  特種工程塑料也叫高性能工程塑料是指綜合性能更高,長期使用溫度在150℃以上的工程塑料,主要用于高科技、軍事和宇航、航空等工業。
  特種工程塑料主要包括聚苯硫醚(PPS),聚砜(PSF),聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK),含氟聚合物等,特種工程塑料種類多,性能優異價格昂貴。
  目前特種工程塑料全用量在40萬噸/年左右,如聚苯硫醚(PPS)10萬噸,聚砜(PSF)6萬噸,聚醚醚酮(PEEK)1萬噸,聚酰亞胺(PI)8萬噸,液晶樹脂(LCP)6萬噸,其他9萬噸。
  二、工程塑料改性的現狀
  工程塑料上游原材料聚合物單體的合成原料來源于石化行業,包括石油、焦炭、天然氣等,因此工程塑料行業對能源及石化原材料依賴度很高,這也就意味著油價上漲和原材料價格上漲等因素會對其下游的工程塑料行業產生很大的影響。
  當前,我國石化行業同樣面臨產能總和位居前列但企業平均規模卻遠低于先進水平的問題。短期來看,石化產業的激烈競爭有利于下游工程塑料降低成本。但長遠來看,石化產業將來必然面臨產業結構重組,產業集中將使得石化產業整體競爭力和要價能力同步增長,進而對下游產業形成成本壓力。因此,在短期內實施一體化戰略可能會成為一些工程塑料生產企業的選擇,即加快上游產業的拓展、滿足下游產業對工程塑料行業領域的技術要求、加快產業結構調整、提高競爭力相結合。
  在產業鏈下游,工程塑料應用領域廣泛,如汽車制造、機械設備生產、電子電器行業、化工設備生產、普通消費品等。工程塑料在汽車零部件領域的應用增長明顯,隨著新能源汽車產業成為我國重點產業之一,節能與環保成為汽車工業的2大課題,汽車塑料化的進程得以加速,將促使汽車在輕量化、安全性和制造成本等方面獲得更多突破。工程塑料盡管性能優異,但由于成本和性能的限制,仍可能被特殊鋼、新型合金甚至碳纖維復合材料等取代。就目前來看,在一些要求輕量化、工作溫度特殊、要求自潤滑性高的領域,工程塑料很難被取代。限于成本,碳纖維復合材料要達到大規模應用的程度還需要時間。因此,工程塑料目前仍然是取代特殊鋼和傳統合金等結構材料的佳選擇。
  工程塑料行業屬高附加值行業,行業吸引力高,并且目前工程塑料行業集中度較低,一些產業已經比較成熟,技術上的限制也不是很多,因此比較利于行業進入。行業研究院預計在短期內就將有一批企業進入該產業,其中,國內有實力的大型石化企業可能成為進入該產業的重要力量甚至主導力量;國際化工巨頭也將在我國大規模布局,依托自身強大的研發實力和先進工藝取得競爭優勢。上述2股力量對現有工程塑料企業的沖擊將是巨大。同時,預計也將對工程塑料行業進行規范和整合,通過兼并整合,未來的工程塑料市場可能演變為大型國有石化企業和國外巨頭分庭抗禮的局面,一些有實力的民營企業通過把握自身優勢和市場準確定位也能占有穩定的市場份額。
  三、工程塑料改性的發展趨勢
  近10年來,改性塑料行業隨著國民經濟的穩定健康發展而實現了跨越式發展,連續十年經濟技術指標穩步大幅遞增,全行業不斷發展壯大,已成為國民經濟持續繁榮的重要產業之一。改性塑料行業技術創新能力得到進一步增強,企業技術研發中心數量不斷增多,已構建成若干個區域性高新技術產業群。產業結構、企業結構和產品結構不斷調整,產業集約度逐步升級,改性塑料行業的整體優勢得到進一步提升和加強,與國際上發達的差距正在逐漸縮小,某些方面已達到先進水平。
  在加工設備、改性技術不斷發展成熟的今天,我國改性塑料工業體系也得到了逐步的完善。我國改性塑料產業發展呈現六大顯著特點。
  一是通用塑料工程化。盡管工程塑料新品種不斷增加,應用領域也在不斷拓展,并且由于生產裝置的擴大,使得成本逐漸降低,但目前工程塑料的市場價格仍然遠遠高于通用塑料的價格,在產量上也遠低于通用塑料。隨著改性設備的發展、改性技術的進步,通用塑料通過改性提升了強度,耐熱性等性能指標,具備了某些工程塑料的特性,但價格卻具有顯著的優勢,因此能夠搶占部分傳統工程塑料的應用市場。
  二是工程塑料高性能化。隨著國內汽車、電氣、電子、通訊和機械工業的蓬勃發展,對現有的工程塑料提出了更高的性能要求,如要求耐高溫、耐黃變,用做芯片托盤的塑料要求耐撓曲、抗靜電,用做電子接插件的塑料要求高阻燃、高耐熱、高流動,用做機械齒輪的塑料要求耐磨、高剛性、高尺寸穩定性等。
  三是特種工程塑料低成本化。在150℃以上條件下能長期使用的塑料稱為特種工程塑料。像聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PIM)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)等特種工程塑料,由于具有電性能好、耐高溫和尺寸穩定等特性,有的還具有很好的阻燃性、耐放射性、耐化學性和機械性能,因此在電子電器、汽車、儀表、家電、航空、涂料行業、石油化工以及火箭、宇航等尖端科技領域具有越來越重要的應用。但特種工程塑料的市場價格往往是普通工程塑料價格的好幾倍,在軍工產品上尚能接受,用于民用產品,則需要既保持其高性能,又要有相對較低的價格。
  四是納米復合材料技術給改性塑料帶來新機遇。納米技術是20世紀90年代發展起來的新技術,利用納米技術改性后的塑料具有很多獨特性能。
  五是改性塑料的環保意識越加凸顯。隨著環保意識的日益加強,人們對塑料制品的阻燃要求越來越高,無鹵、低煙、低毒的環保型阻燃劑已成為人們追求的目標。六是開發新型高效助劑成為改性塑料的重要發展方向。改性塑料涉及的助劑除了塑料加工常用的助劑如熱穩定劑、抗氧劑、紫外吸收劑、成核劑、抗靜電劑、分散劑和阻燃劑等外,增韌劑、阻燃增效劑、合金相容劑等對改性塑料也是非常關鍵的。通常一些助劑的種類和質量對改性塑料的某些性能和成本起著決定性作用。高效助劑是通用塑料工程化、通用工程塑料高性能化和特種工程塑料低成本化的重要手段。
  四、改性塑料行業的市場狀況
  目前國內改性塑料市場容量約占塑料樹脂消費總量的10%,預計在未來的5~10年內,市場總需求量仍將保持10%以上的年增長率,2013年達到1000萬噸,三大通用改性塑料PP、PS、ABS和五大通用改性工程塑料的總產值將超過800億元。“以塑代鋼”、“以塑代木”正在成為人類社會生產和消費的一種趨勢。而我國的塑鋼比(塑料消費量:鋼鐵消費量,體積比)只有30:70,還遠遠低于發達和平均水平(美國70:30,德國63:37,平均50:50)。
  我國改性塑料行業的分布具有明顯的地域性,其主要生產地區基本上都集中在我國東南沿海地區。廣東、浙江、江蘇、山東產量位居前列,四省改性塑料產量約占改性塑料產量總量的80%,廣東省改性塑料產量約占改性塑料產量總量的40%以上,在市場環境、科技力量、物流條件、政府支持等方面較其它省份有更大的優勢。
  改性塑料應用領域非常廣泛,其中用量大的是在家用電器行業,約占37%;其次是汽車行業約占15%;電子電氣行業約占8%,辦公設備行業約占7%,電動工具約占3%,其它行業總共約占30%。從細分市場的利潤率來講,電線電纜行業的特種電線電纜專用料和低煙無鹵阻燃材料的利潤率高,毛利率可達100~300%;節能燈具專用料、出口家用電器專用料和電子電氣專用料的利潤率居中,毛利率大概在10~30%;玩具專用料、電動工具專用料、汽車專用料和辦公設備專用料毛利率相對偏低,大約在10%左右。
  五、結語
  我國工程塑料領域面臨的主要問題是產能過度集中于低端產品,而高端產品的產能受制于技術等因素而導致對進口的依賴嚴重,未來整個行業將不可避免地向行業整合的方向發展。在隨著塑料工業的發展,對工程塑料的要求也會越來越高,迫切要求工程塑料的高性能化與國產化的技術要求,從而使得工程塑料的合成和加工改性變得尤為重要。
       更多信息請關注復合材料信息網m.lzzz.net