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国内PPS的过去、现在和未来展望

2015-09-14 华仔 艾邦高分子

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聚苯硫醚全称为聚苯撑硫醚,也叫聚次苯基硫醚(简称PPS)。聚苯硫醚分子的重复单元比较简单:由苯环和硫原子交替连接起来的分子长链;其中苯环结构赋予材料刚性,硫醚键提供了材料的柔顺性,如下图结构式:


PPS结构式

PPS是用量最广的特种工程塑料,被称为第六大工程塑料。其耐热性能、耐化学腐蚀性、阻燃性能、力学性能、尺寸稳定性、加工性能优异。PPS也有不足之处,PPS较脆,韧性不足。回复“PPS”查看更多

PPS广泛应用于我们日常用品中

(图片来源于和氏璧化工)

我国早在70年代就开始了PPS的合成研究;经过众多前辈的共同努力,2001年四川华拓科技有限公司首先实现国内PPS生产工业化,标志着我国已成为世界上为数不多生产PPS的国家之一。然而,由于相关的技术封锁,国内PPS生产并不顺利;我们一起看看国产PPS的过去、现状和未来展望:


1.早期的研发和探索阶段

我国的PPS研究几乎与世界同步:1964年华东化工学院便开展了PPS的合成研究;随后,天津合成材料工业研究所、广州化工研究所、四川大学、上海合成树脂研究所、河北工学院也加入了PPS研究队伍。期间大大小小上了数十套生产装置,但由于在原料精制、聚合工艺等方面没有取得突破,这些装置陆续被废弃或者小批量生产。


四川大学高分子国家重点实验室

进入80年代,我国将PPS研究列入了“863”计划,四川大学作为我国PPS研究最有实力的研究单位,承担了这个“863”项目。四川大学早年着重研究传统的硫化钠路线,后来又研究了硫磺溶液法合成路线。1986年,四川大学成功地开发出对二氯苯硫磺溶液法生产PPS工艺, 在自贡化学试剂厂建成了9/年的中试装置,产品质量达到国际标准。1990年,自贡化学试剂厂(四川特种工程塑料厂)又与四川大学合作承担了国家计委重大新产品开发项目,建成了150/年的工业化扩试装置,该装置由化工部第八设计院设计。

80年代期间,我国建立了一大批拥有生产涂料级PPS小规模装置的企业,如:四川内江高分子材料厂、四川广汉高新材料开发有限公司、广州化学试剂厂、北京化工研究院、甘肃化机厂。但由于工业化技术不完善,产品质量低,成本高,导致这些装置并未正常生产。国内PPS的研究和量产进入小低潮。回复“PPS”,可查看更多相关文章


2.量产阶段

进入90年代,国内仅有四川大学仍在坚持PPS树脂的系统研究工作,在国家“863计划”和“八五”科技攻关项目的支持下,高分子量的线性注塑级PPS的合成研究取得突破性进展,PPS复合改性材料的大规模推广及应用开发也在全国取得了成效。


2014年橡塑展得阳科技的展位

2001年,四川得阳科技股份有限公司以四川大学研究成果为基础,建立了一套规模为85吨/年的中等规模生产装置。2002年,该公司在此基础上投资10650万元建成了我国首条千吨级加压法合成线性高分子量PPS生产线。该装置的建成投产,标志着我国PPS生产上了一个台阶,使我国成为了继美、日之后掌握PPS树脂工业化生产技术的国家。

2012年1月,浙江新和成特种材料有限公司成立。2013年9月,浙江新和成年产5000吨聚苯硫醚项目正式投产。该公司可生产线型、交联型聚苯硫醚聚合物,产品可用于涂料,注塑,纤维等领域。

2013年,鄂尔多斯市伊藤高科有限公司拟建立年产1万吨聚苯硫醚项目,一期工程年产3000吨。

2015年,敦煌西域特种材料有限公司第一期2000吨PPS项目投产。


3.国内PPS现状

1)先看一张表:

PPS树脂主要制造企业

国别

生产厂家

产能(万t/a

备注

美国

雪佛隆菲利普斯化工公司

2

被苏威公司收购

美国特佛隆公司

0.5


日本

东丽工业公司

1.9

在建8.6Kt/a, 2016年总产能达到2.76t

吴羽化工 KUREHA

2


DIC株式会社

1.9


东曹公司

0.5


日本东燃石油化学工业有限公司

0.5


中国

得阳科技

3

目前停产

浙江新和成特种材料有限公司

0.5


张家港市新盛新材料有限公司

0.5


昊华西南化工有限责任公司

0.2

拟建成1.5t PPS树脂

伊藤高科(鄂尔多斯)

0.3

50%-60%纤维级,10%薄膜级

敦煌西域特种材料有限公司

0.2

拟建成1t/a

注:2014年9月4日,索尔维与雪佛隆菲利普斯化工签署了价值2.2亿美元的收购协议,收购后者的Ryton PPS(聚苯硫醚)业务。

由上表看出,日本是PPS生产大国,其生产能力占全世界产能的50%以上;我国PPS树脂及改性复合料用量巨大,约为4万吨,占到全世界的半壁江山。国内受得阳科技停产影响,巨大的供求缺口导致国内工程塑料级、纤维级PPS市场供不应求;副牌、水口料横行,大约为3万吨。据行业人士称:

很多人都买不到原料了,这导致市场上充斥着大量的副牌;有些公司甚至在国外设立分公司,大量采购水口和副牌进口到国内。


2)为什么PPS副牌、水口料如此受欢迎?

国内小型厂家买不到新料;

副牌、水口料价格便宜;

PPS无法应用到汽车等领域,但国内将其应用在要求较低的电器领域,如:电饭煲、PPS塑料筷等。


低卤PPS树脂应用于手机外壳

在长时间供不应求的情况下,近两年国内不少厂商正在或打算建立PPS工厂:昊华西南化工有限责任公司拟建成年产1.5万吨 PPS树脂项目;敦煌西域特种材料有限公司拟建成年产1万吨 PPS树脂项目;广安玖源新材料有限公司拟建成年产3000吨 PPS树脂项目;四川宝利丰科技有限公司拟建成年产1500吨 PPS树脂项目;一股PPS生产热潮正在形成!


3)我们再来看看国内改性PPS市场如何?

◆ 20144月,塞拉尼斯宣布将在南京新增PPS复合生产工厂(该公司只在美国北卡州Wilmington生产PPS聚合物)。这至少说明了两点:

1)国外生产商不愿意在中国生产PPS,怕技术泄漏;

2)来中国只做加工,明摆着抢国内塑料改性厂的饭碗!

帝斯曼与新和成宣布组建合资公司

◆ 20155月,帝斯曼与新和成宣布组建合资公司。新建合资公司主要从事改性PPS的生产和市场开发,国内改性PPS进一步面临挑战!回复“PPS”,可查看更多相关文章


4.国内PPS展望

1)加快万吨级PPS树脂生产线的建设

国内现有装置能力普遍偏小,产品质量和国外存在一定差距;万吨级PPS树脂生产线就显得非常重要了!一方面能够比较明显地缓解我国供不应求的现状;另一方面,万吨级PPS树脂生产线对提高工艺水平、降低成本等有很大的促进作用。万吨级PPS树脂生产线已经成为衡量PPS产业化的新标杆!

2)优化生产工艺

举个例子,PPS生产采用NMP作溶剂,该溶剂价格较高,但目前,国内PPS生产中的NMP回收利用率不高,导致国产PPS的生产成本升高,阻碍了该产业的快速发展。

:NMP为N-甲基吡咯烷酮,无色透明油状液体,微有胺的气味。能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃和蓖麻油互溶。NMP是重要的化工原料,是一种选择性强和稳定性好的极性溶剂。

3)注重PPS高端树脂的研发和生产

PPS短纤复合材料对PPS要求较低,目前我国在这方面的研制水平已经完全和国际接轨。PPS高端树脂包括纤维级PPS和改性PPS树脂;据统计,2013年和2014年国内PPS纤维的进口量分别是3270吨和6912吨,其需求增长量令人惊叹!由于对装置和生产工艺更加苛刻,国内PPS高端树脂性能和国外相差较大。


PPS树脂取代铝合金大量应用于空客A380机翼

4)发展新工艺

目前已有企业着手于新的工艺技术,并计划于2016年进入设计与建设阶段。


5.总结

现代工业体系中,所有的工业总共可以分为39个工业大类,191中类,525个小类。我国是世界上唯一拥有上述全部工业门类的国家,为什么我国对完整的工业体系(偏向大而全,而非高精尖)如此重视?且不谈国家战略,拥有完整的工业体系和我们日常生活也息息相关,举个例子:在液晶面板行业,前期国内企业实现了国产化,但质量还不太好;尽管如此,国内液晶电视价格直线下降,老百姓得到了最大的实惠!

PPS行业也是同样道理,正如一位行业人士所说:

一方面,我们表面上批评国产PPS质量不够好;另一方面,我们心里在感谢国内PPS制造企业,他们对国内PPS价格做出了很大的贡献!

国内PPS的生产工艺凝聚着一大批前辈的心血,目前是国产PPS的艰难时期:国外生产商不仅控制着我们的PPS原料的用量,还想要将国内的改性PPS生产商逼上绝路。希望国内PPS制造企业和PPS改性厂能够激流勇进,同时也希望得阳科技的生产装置能够重新运转!回复“PPS”查看更多

致谢:本文部分内容由四川大学杨杰教授和浙江新和成陈旭工程师提供;此外,杨教授和陈工还对本文提出了很多宝贵意见,特在此感谢!


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