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作者
梁媚
前言共聚分为高熔、中熔、低熔共聚,而高熔共聚主要通过改性技术制成的改性材料应用于家电、汽车,本文将重点分析改性材料目前的应用和未来需求情况。PART1共聚上游代理商概况1共聚基本情况介绍聚丙烯(PP)分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯(PP-B)和无规(随意)共聚聚丙烯(PP-R)。均聚聚丙烯(PP-H)由单一的丙烯单体聚合而成,分子链中不含乙烯单体,因此分子链的规整度很高,因此材料的结晶度高、冲击性能较差。为改善PP-H的较脆的问题,部分原料供应商也采用聚乙烯及乙丙胶共混改性的方法来提高材料的韧性,但却不能从本质上解决PP-H的长期耐热稳定性能。无规共聚聚丙烯(PP-R)由丙烯单体和少量的乙烯(1-%)单体在加热、加压和催化剂作用下共聚得到的,乙烯单体无规、随机地分布到丙烯的长链中。乙烯的无规加入降低了聚合物的结晶度和熔点、改善了材料的冲击、长期耐静水压、长期耐热氧老化及管材加工成型等方面的性能。PP-R分子链结构、乙烯单体含量等指标对材料的长期热稳定性、力学性能及加工性能都有着直接的影响。乙烯单体在丙烯分子链中的分布越无规,聚丙烯性能的改变越显着。嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯(PP-B)乙烯含量较高,一般为7~15%,但由于PP-B中两个乙烯单体及三个单体连接在一起的概率非常高,因此说明由于乙烯单体仅存在嵌段相中,并未将PP-H的规整度降低,因而达不到改善PP-H熔点、长期耐静水压、长期耐热氧老化及管材加工成型等方面的性能的目的。共聚按照熔指分类可以分为三种:
◆MI:0-注塑成型,对材料产品流动性能要求较高,如洗衣机外桶,汽车保险杠等。◆MI:5-15注塑成型,对产品流动性和强度都有一定的要求,如童车、日用品、喷雾器等。◆MI:1-注塑成型,少量挤出,对产品强度要求较高,如涂料桶,蓄电池外壳,托盘周转箱等。国内共聚产能分布按照油制煤制分布
目前国内装置可产共聚的生产线产能在97万吨,分别为万吨/年一体化装置,88万吨/年煤化工。具体可生产的油化工企业有:目前可生产煤化工(煤基甲醇制烯烃)企业有:按照地区分布
目前国内装置可产共聚华北地区有18万吨,华东地区1万吨,华中区域8万吨,华南地区17万吨,西南地区5万吨,西北地区0万吨。具体的列表如下:共聚产能地区分布
华北
燕山石化
18
齐鲁石化
7
中沙天津
5
天津联合
7
大庆炼化
60
北方华锦
1
华东
上海石化
0
1
扬子石化
0
镇海炼化
0
台塑宁波
8
上海赛科
5
华中
中原石化
16
8
荆门石化
1
中韩石化
0
华南
茂名石化
7
17
广州石化
中海壳牌
66
西南
四川石化
5
5
西北
兰港石化
11
0
兰州石化
独山子
69
神华宁煤
0
神华宁煤
0
神华宁煤
0
大唐多伦
神华榆林
0
延长中煤榆林
0
蒲城清洁能源
0
宁夏宝丰
0
延长延安能源化工
0
中天合创
5
进口共聚来源分布进口共聚主要来自于三个区域:◆中东地区◆东北亚地区◆其他地区(马来西亚大腾、泰国、开罗、泰国石化)中东拉比格石化共聚到中国00吨每月直供工厂比例一半以上巴塞尔共聚到中国吨每月严重萎缩博禄共聚到中国吨左右分销变为直供东北亚三星道达尔共聚到中国吨每月几乎全部高端专用料直供85%LG化学共聚到中国吨每月0%直供乐天共聚到中国吨左右直销比例成SK共聚到中国吨左右SK透明量比较大共聚不多直供为主晓星共聚到中国8吨每月主要是PPR管材料90%左右直供大韩油化共聚到中国5吨每月主要PPR管材料台化共聚到中国8吨每月分销为主直供成台塑共聚到中国吨每月分销为主直供成李长荣共聚到中国吨每月直供5成共聚中间商分布共聚代理商主要分为两种:
◆网上拍卖模式(神华、延长等)◆传统的模式(石化厂、销售公司、一级代理、二级代理、下游用户)PART改性材料的供应链图谱共聚按照熔指高低可以分别高熔共聚、中熔共聚、低熔共聚,其中高熔共聚应用领域主要包括主要行业家电、改性、日用品等;中熔共聚应用领域包括主要行业喷雾器、日用品、童车等;低熔共聚应用领域包括主要行业板材、托盘、周转箱等。本文主要先选取共聚的下游高熔共聚进行分析,高熔共聚主要通过改性技术制成的改性材料应用于家电、汽车,因此,本文主要针对改性塑料的产业图谱进行分析。1改性塑料简介改性塑料是指通过加入合适的改性剂,经过共混、填充、增强、共聚、交联等物理、化学方法对通用塑料和工程塑料进行改性,以提高其韧性、强度、拉伸性、抗冲击性、阻燃性等性能而得到的树脂/塑料。因此改性塑料产业链的上游是PE、PP、PVC等合成树脂,通过物理或者化学方法进行改性得到改性塑料树脂,再经过挤出、注塑、压延等工艺得到改性塑料制品,由于其性能优异,改性塑料制品广泛应用于家电、汽车、建筑等行业。改性塑料的分类和用途
类别细分种类消费群体应用实例阻燃树脂类阻燃HIPS树脂、阻燃PP树脂、阻燃ABS树脂等家电、灯饰厂等制造企业各种产品的外壳、内部零件、周边器材等增强增韧树脂类耐候增韧PP专用料汽车零部件等制造企业家电及汽车内部零件玻纤增强热塑性塑料电脑配件、机械零部件、电动工具、灯具等制造企业电脑配件、机械零部件、电动工具及灯具零部件塑料合金类PC合金、PVC合金电工、计算机、汽车配件厂等制造企业汽车仪表面板、自动设备、家电外壳、建材等PA合金、PET合金汽车、家电、电动工具等企业汽车零部件、家电零件、电动工具零件等功能色母类HIPS增韧阻燃色母料电视机、音响等制造企业电子、电器产品的外壳改性技术
改性技术包括共混、填充、增强等物理方法和共聚、交联等化学方法,物理方法是目前最重要的改性方法,共混、填充等需要选用合适的改性剂、填料才能达到特定的改性目的。改性剂或者也叫助剂可以分为加工助剂和功能助剂。改性剂,又称加工助剂:是用于改善塑料的加工流变性以及成型性能的助剂,主要包括:润滑剂——改善基材的流动性;热稳定剂、抗氧化剂——改善基材的热稳定性;分散剂——改善基材的分散性;相容剂、偶联剂——改善基材的兼容性;架桥剂、增粘剂——改善基材的熔融强度。功能助剂:主要用于改善基材的物理、化学特性,包括:填充剂、晶核剂——改善基材的刚性、强度;抗冲改性剂——改善基材的冲击性;阻燃剂——改善基材的阻燃性,改性后的材料在受到火源攻击时,能有效的阻止、延缓或终止火焰的传播;安定剂——改善基材的耐候性;导电涂料填料、抗静电剂——改善基材的导电性,抗静电剂可减轻塑料在加工和使用过程中的静电积累,降低材料表面电阻率;可塑剂——改善基材的软硬度;发泡剂——改变基材的密度;色料——改变基材的透明性、颜色。改性方法
对树脂进行改性的方法可以分为物理方法和化学方法,包括填充、共混、增强、共聚、交联等等,目前主流的改性技术是以填充、共混、增强等为主的物理改性技术。填充是将矿物、改性剂等填充物与塑料共混,使塑料的收缩率、硬度、强度等性能得到改善;共混是掺入一种或多种其他树脂、改性剂或矿物质,以改善原有性能;增强是将玻璃纤维等与塑料共混以增强塑料的机械强度。用于填充、共混、增强的改性配方一旦确定,对下游的生产设备的具体操作要求不高。这一技术特点决定了改性塑料生产的关键工序在于改性配方的设计,从目前的情况来看,通用型大品种改性塑料的原始配方基本处于市场公开的状态,而高性能专业型改性塑料的配方则掌握在各细分领域内的领先企业手中。改性塑料产量及需求改性塑料产量
年,由于国际化工巨头接连遭受不可抗力、摩擦,国内环保趋严、废塑料进口禁止,导致原材料成本大幅上升,出口放缓,同时受“限塑”新政出台、家电/汽车行业产销增速下滑等因素影响,国内改性塑料行业生产环境难以乐观。总体来看,中国改性塑料行业经历十几年的快速发展,中低端市场逐渐呈现产能过剩态势。年改性塑料新增产能较少,同时受家电、汽车产销放缓影响,下游需求市场表现欠佳。年,国内改性塑料产量为万吨,同比增长6.%,改性化率为0.8%。根据主要地区塑料制品产量测算,年,中国改性塑料产量前三省份分别为广东省、浙江省和江苏省,产量分别为96万吨、7万吨和18万吨,占国内改性塑料产量的比重分别为16.6%、1.%和7.8%。改性塑料需求
改性塑料在阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能都优于通用塑料,下游应用领域广泛,主要应用于家电、汽车、建筑、办公设备、机械等领域,其中家电、汽车是其最大的两个应用领域,随着科技进步和产业升级其下游应用还在不断拓展。改性塑料在家电领域的应用以及需求分析家电是目前改性塑料应用最大的领域,据估计国内总需求已经超过00万吨/年,但增速逐渐放缓。在家电领域,改性塑料用量较大的是电冰箱、洗衣机、空调、电视机等,近年来电冰箱、洗衣机、空调、电视机的产量增速都下滑到了个位数,按着一台电冰箱使用5kg改性塑料、一台洗衣机使用5kg改性塑料、一台空调使用5kg改性塑料、一台电视机使用kg改性塑料来粗略计算,年国内这四种家电需求的改性塑料合计达到7.9万吨,它们在整个家电需求的改性塑料中占比为5%左右,因此年国内家电用改性塑料需求为7.91万吨左右,但是由于电冰箱、洗衣机、空调、电视机近年来产量同比增速都基本在5%以下,导致家电领域的改性塑料需求同比增速已经连续年在5%以下,甚至增速下降。表:年国内家电领域改性塑料需求量测算产量(万台)改性塑料需求(万吨)电冰箱.9.洗衣机.06.0空调87.89.7电视机..69合计.7.9改性塑料在汽车行业的应用及需求分析改性塑料在汽车领域的应用
改性塑料在汽车部位上的应用涵盖内外饰件、功能和结构件,随着纤维增强技术的发展,特别是碳纤维复合材料的发展,甚至车身、底盘等都可以完全用改性塑料和复合材料制造。改性塑料在汽车工业的作用和地位越来越明显,目前聚丙烯(PP)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、加强型聚氨酯(PRT)和聚氯乙烯(PVC)等塑料都在汽车上得到了广泛的应用。在所有的车用塑料中,聚丙烯所占份额最高达7%,其次是聚氨酯,占比17.%,ABS树脂占1.%,复合材料占11.5%,高密度聚乙烯占10.8%,聚碳酸酯占6.8%,聚甲基丙烯酸甲酯占.%。改性塑料在汽车内外饰件上的应用
仪表板目前仪表板主要有硬质仪表板和软质仪表板两种形式,软质仪表板一般被比较高档的汽车采用,而大客车、货车等车型则基本采用硬质仪表板。仪表板一般用改性PP材料制作,改性PP中主要是以橡胶类的增韧剂和无机填充材料为主;仪表板表皮材料以PVC/ABS为主,PVC在耐冲击和耐热性上比较弱,ABS机械性能和成型加工能力比较好,并且与PVC能够进行结合,将两者进行组合可以形成互补。门内板目前比较常用的制造门内板的改性塑料是ABS、PP,用它们制作成骨架,并且表面带有一层缓冲层,缓冲层采用PP发泡、TPU、针织涤纶等。在通用、雪佛兰的一些车型中,骨架、面板都采用玻璃纤维增强不饱和聚酯片状模塑料(SMC)材料,在有的汽车中也会采用天然纤维和PP热压制作而成,这种手段能够有效减轻车门的重量,降低成本,隔音性能得到明显提高。车身覆盖件与底盘改性塑料制作车身覆盖件,与金属覆盖件相比,车身更加光滑、尺寸更加精确,并且质量、噪声、振动等条件上可以更加优化,所以改性塑料在车顶盖、发动机罩、行李舱盖等方面得到广泛应用。福特公司利用SMC制作前方护板、顶盖版、发动机罩;戴勒姆克莱斯勒公司的新型smart车型中,采用了XenoyPC/PBT制作车体面板。在汽车底盘中,由于需要承受的负荷较大,因此塑料化存在较大的难题。目前主要是在传动悬挂系统、转向制动系统的耐磨运动件方面应用改性塑料,例如改性PBT、改性POM等材料。改性塑料在功能件、结构件上的应用
保险杠汽车保险杠是使用改性材料的主要部件之一,目前市场上大部分的保险杠都是采用塑料制品制作而成,保险杠的面板是PP、PC/ABS、PC/PBT等材料,骨架是木材或者金属等材料,中间部分是PP发泡材料等。这类材料从环保角度看不利于回收,经过不断创新在制作保险杠面板时可以采用TPO、骨架可以用玻纤增强PP材料、中间部分可以使用发泡PP,使用相同属性的材质制作保险杠,在进行回收前只要进行清洁和干燥处理就可以。燃油箱在制作燃油箱方面,改性塑料也发挥着重要的作用,可以根据一定比例混合树脂、粘合剂、PA等材料,然后吹塑成型。此外,还可以利用超高分子量高密度聚乙烯、共聚PA、EVOH树脂等材料制作燃料箱。发动机进气岐管汽车中的进气岐管在制作上存在一定难度,主要是因为进气歧管的形状比较复杂,目前改性塑料在发动机进气岐管的制造上大多是使用AIM工艺进行制作,在克莱斯勒、凯迪拉克的一些型号的发动机中,进气歧管就应用了玻纤增强PA。汽车发动机中在运行中温度会不断升高,所以发动机周边的零部件必须在承受0摄氏度高温的同时还能保持超高的强度,如果是在比较寒冷的天气下还要有承受低温的性能,因此一般采用PA66材料来确保塑料化零件的性能。离合器执行系统离合器因为经常在高温环境下工作并且又受到压力润滑油剂的影响,传统制造工艺中使用金属材料,但是在不断的试验中,改性塑料制作离合器执行系统优势更加明显,在制造离合器执行系统时利用50%长纤维增强黑色尼龙LFRT原材料,稳定性更高,并且节约成本。改性塑料在汽车领域的需求分析
汽车行业已经成为改性塑料需求增速最快的领域。据市场咨询机构MarketsandMarkets预计,年全球车用塑料市值有望由01年的16.16亿美元增至61.1亿美元,消费量预计将由01年的万吨增至年的万吨,01~年期间需求复合年增长率将达1.%。这主要归因于:一是全球汽车产量增速稳定;二是汽车轻量化使得单车改性塑料用量增大。国内车用改性塑料增长速度远远高于全球平均。国内汽车产量增速在过去多年中都远远高于全球汽车产量增速,国内单车塑料用量要远远低于欧美等发达国家,发展空间巨大,特别是中国已经是全球最大的新能源汽车市场,新能源汽车更加需要轻量化技术的支持,因此国内车用改性塑料需求增速将高于全球平均水平,成为改性塑料下游增长最快的领域。PART共聚行情的回顾与展望年度华东共聚的价格从年初的下跌至年末的80元,华东共聚拉丝价差从年初的5上升至年末的80,其中8月份甚至共聚拉丝价格出现共聚价格低于拉丝价格的倒挂现象,价差一度为负。共聚拉丝8月份价差在一定程度上跟供应端的排产有莫大的关系,今年6,7月份共聚排产远远高于历年排产,共聚产量较高,因此造成共聚价格重心下移,而拉丝排产偏紧,价差走低。但是在7,8月份共聚排产逐渐降低,产量随之下降,共聚拉丝价差触底反弹,综合来看,共聚的价格和排产有高度的相关性。非标品整体价格的走势仍然在于供应端的情况。今年共聚的走势从季节性角度上看,还是比较遵循着季节性的变化,1-月价差较为平稳,月开始价差走弱,8,9月份触底价差开始回升。今年整体的价差低于往年,还有一个原因是成本端乙烯价格走弱,使得共聚价格一直走弱,价差直至负数。明年共聚的走向,具体仍然要遵循着供应端的排产情况,以及和往年季节性变化相差不大。