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工程塑料狀況及進展趨向的論文
工程塑料為用作工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是一類具有優(yōu)良的強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性的材料，主要包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(尼龍，PA)、聚甲醛(POM)、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〕等。目前，世界主要工程塑料生產(chǎn)商有拜爾公司、巴斯夫公司、杜邦公司、GE塑料公司和泰科納（Ticona）公司等。工程塑料產(chǎn)業(yè)格局為行業(yè)巨頭占據(jù)市場份額的一半以上。以最具代表性的尼龍為例，世界前4位尼龍生產(chǎn)商分別是陶氏化學(xué)公司（占全球份額的24.4%）、巴斯夫公司（占13.8%）、通用電氣公司（原GE/霍尼韋爾公司已被收購）（占12.5%）、羅地亞公司（占9.1%），其他公司所占市場份額總計40.2%。并且上述公司均仍在追加投資以滿足工程塑料市場未來增長的需求。2012年2月，全球化工巨頭巴斯夫預(yù)測，2015年亞洲工程塑料需求還將增長32%，達到145萬t，2015年中國工程塑料消費量將達80.3萬t。受金融危機影響，全球工程塑料市場的增速放緩，但仍保持增長。中國工程塑料產(chǎn)業(yè)起步于2000年，正在持續(xù)發(fā)展中，行業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將更趨合理，預(yù)計到“十二五”末，我國將真正形成以國內(nèi)企業(yè)為主導(dǎo)的比較完整的工程塑料工業(yè)體系。
一、中國工程塑料行業(yè)現(xiàn)狀及問題
中國工程塑料工業(yè)雖然發(fā)展勢頭迅猛，生產(chǎn)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(chǎn)品仍然滿足不了市場需求，需要進口原料，行業(yè)盈利能力令人堪憂，且廢舊塑料的回收利用不足。我國部分工程塑料的主要發(fā)展情況如下：
1.聚酰胺
目前，國內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)的聚酰胺仍以尼龍6（6PA66）和尼龍（6PA6）為主，PA66和PA6約占聚酰胺纖維總產(chǎn)量的98%。我國生產(chǎn)的聚酰胺中，PA6約占60%，PA66約占40%。中國聚酰胺工程塑料生產(chǎn)商除了朗盛、巴斯夫、帝斯曼等外資在華企業(yè)外，還有中平能化集團，其產(chǎn)能為12.5萬t/a，位居亞洲第一。目前，國內(nèi)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(yù)計到“十二五”末期自給量率能夠提高到70%。
2.聚碳酸酯
聚碳酸酯是近年來增長最快的通用工程塑料。2010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(yù)計未來幾年消費增長會在15%左右。但從行業(yè)整體發(fā)展來看，中國聚碳酸酯生產(chǎn)發(fā)展緩慢，2005-2010年凈進口量占需求的比例在75%以上，而且國內(nèi)生產(chǎn)商也主要是外資在華企業(yè)，其中日本帝人和德國拜耳2家企業(yè)的總產(chǎn)能占比達到95%。
3.聚甲醛
近年來，中國聚甲醛消費量一直保持著2位數(shù)的增長率。2010年中國聚甲醛需求約33萬t，同比增長15.8%。但國內(nèi)聚甲醛產(chǎn)能仍然不能滿足全部需求，仍需大量進口。目前國內(nèi)的聚甲醛產(chǎn)能中，內(nèi)資企業(yè)占到了72%，主要集中在云天化集團、藍星集團和河南煤化集團。
4.熱塑性聚酯
我國于20世紀(jì)80年代初開始生產(chǎn)PBT樹脂，這是所開發(fā)的5大工程塑料中最成功的一個，但國產(chǎn)PBT只滿足中低檔產(chǎn)品需求，在實際應(yīng)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(yù)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%。用于工程塑料的PET也日漸增多，但我國PET工程塑料的工業(yè)化水平很低，到目前為止還沒有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，只有少數(shù)幾個廠有少量試產(chǎn)。
5.聚酰亞胺
聚酰亞胺在絕緣材料和結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用正不斷擴大，在功能材料方面正嶄露頭角，但是在發(fā)展了40年之后仍未成為更大的品種，主要原因為其合成成本較高。因此，今后聚酰亞胺研究的主要方向之一仍應(yīng)是在單體合成及聚合方法上尋找降低成本的途徑。從國內(nèi)需求來看，2012年我國聚酰亞胺消費量預(yù)計為8700t，2015年將達到1.5萬t。目前，由于高性能聚酰亞胺制造技術(shù)被美國、日本等國外公司所壟斷，我國大約8成的聚酰亞胺市場都被這些公司的產(chǎn)品所占據(jù)。而國內(nèi)高性能聚酰亞胺纖維之前一直停留在實驗室小規(guī)模生產(chǎn)階段。2011年7月中國科學(xué)院化學(xué)研究所與深圳瑞華泰薄膜科技有限公司合作研發(fā)的高性能聚酰亞胺薄膜已成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，這意味著國外廠家在這一領(lǐng)域的壟斷已被打破，聚酰亞胺在航空航天、太陽能等高端材料領(lǐng)域的國產(chǎn)化進程也將會進一步加快。
二、中國工程塑料產(chǎn)業(yè)環(huán)境
工程塑料應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，因此受經(jīng)濟環(huán)境影響較大。目前，在我國整體經(jīng)濟回暖、實體經(jīng)濟投資已經(jīng)回升的情況下，在資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會建設(shè)過程中，工程塑料作為重要的能源與資源節(jié)約材料，面臨著良好的發(fā)展空間與經(jīng)濟環(huán)境。
2009年3月國家提高了工程塑料行業(yè)出口退稅率，并加大了新材料領(lǐng)域的投資力度，放寬了中小企業(yè)融資貸款的政策等。2010年，工程塑料被明確劃入國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——新材料之中。宏觀形勢的調(diào)整將為工程塑料行業(yè)發(fā)展提供積極穩(wěn)定的環(huán)境。經(jīng)過長期的技術(shù)投入，我國工程塑料技術(shù)水平也有較快發(fā)展，一些特種工程塑料產(chǎn)品的工藝技術(shù)已經(jīng)進入到國際先進行列。雖然工程塑料具有諸多優(yōu)點，但也有其不足之處，如機械強度、硬度和導(dǎo)熱性等不及金屬，耐高溫方面不及陶瓷，而且吸水性大，易光化和蠕變等。因此，在實際應(yīng)用中，工程塑料可與金屬、陶瓷、玻璃等材料相輔相成，各自發(fā)揮其特點和長處。我國工程塑料共混、改性企業(yè)眾多，但是工程塑料合成和生產(chǎn)的能力則相對不足，因此，工程塑料合成和生產(chǎn)企業(yè)將可能成為政策扶持的對象。在國家的大力扶持下，國內(nèi)一些企業(yè)通過引進技術(shù)或自主開發(fā)，實現(xiàn)了尼龍、熱塑性聚酯、聚甲醛、聚碳酸酯等樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)，我國在該領(lǐng)域已實現(xiàn)了技術(shù)突破，但是產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化仍顯不足�！笆濉逼陂g的重點發(fā)展方向?qū)⑹枪こ趟芰仙a(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。隨著消費水平的提高，各種消費品的需求都會有不同程度的提升，這對工程塑料市場而言是利好消息。
三、中國工程塑料行業(yè)發(fā)展趨勢
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(yè)，包括石油、焦炭、天然氣等，因此工程塑料行業(yè)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(yè)產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)前，我國石化行業(yè)同樣面臨產(chǎn)能總和位居世界前列但企業(yè)平均規(guī)模卻遠低于世界先進水平的問題。短期來看，石化產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)將來必然面臨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重組，產(chǎn)業(yè)集中將使得石化產(chǎn)業(yè)整體競爭力和要價能力同步增長，進而對下游產(chǎn)業(yè)形成成本壓力。因此，在短期內(nèi)實施一體化戰(zhàn)略可能會成為一些工程塑料生產(chǎn)企業(yè)的選擇，即加快上游產(chǎn)業(yè)的拓展、滿足下游產(chǎn)業(yè)對工程塑料行業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)要求、加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高競爭力相結(jié)合。在產(chǎn)業(yè)鏈下游，工程塑料應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如汽車制造、機械設(shè)備生產(chǎn)、電子電器行業(yè)、化工設(shè)備生產(chǎn)、普通消費品等。工程塑料在汽車零部件領(lǐng)域的應(yīng)用增長明顯，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)成為我國重點產(chǎn)業(yè)之一，節(jié)能與環(huán)保成為汽車工業(yè)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(yōu)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(fù)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(lǐng)域，工程塑料很難被取代。限于成本，碳纖維復(fù)合材料要達到大規(guī)模應(yīng)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(tǒng)合金等結(jié)構(gòu)材料的最佳選擇。工程塑料行業(yè)屬高附加值行業(yè)，行業(yè)吸引力高，并且目前工程塑料行業(yè)集中度較低，一些產(chǎn)業(yè)已經(jīng)比較成熟，技術(shù)上的限制也不是很多，因此比較利于行業(yè)進入。預(yù)計在短期內(nèi)就將有一批企業(yè)進入該產(chǎn)業(yè)，其中，國內(nèi)有實力的大型石化企業(yè)可能成為進入該產(chǎn)業(yè)的重要力量甚至主導(dǎo)力量；國際化工巨頭也將在我國大規(guī)模布局，依托自身強大的研發(fā)實力和先進工藝取得競爭優(yōu)勢。上述2股力量對現(xiàn)有工程塑料企業(yè)的沖擊將是巨大。同時，預(yù)計國家也將對工程塑料行業(yè)進行規(guī)范和整合，通過兼并整合，未來的工程塑料市場可能演變?yōu)榇笮蛧惺髽I(yè)和國外巨頭分庭抗禮的局面，一些有實力的民營企業(yè)通過把握自身優(yōu)勢和市場準(zhǔn)確定位也能占有穩(wěn)定的市場份額。
整體而言，我國工程塑料領(lǐng)域面臨的問題是產(chǎn)能過度集中于低端，高端產(chǎn)能受制于技術(shù)等因素而嚴(yán)重不足，未來整個行業(yè)將不可避免地向行業(yè)整合的方向發(fā)展。綜上，筆者認(rèn)為：
�、俟こ趟芰袭a(chǎn)業(yè)附加值高，產(chǎn)品需求廣泛，屬于國家大力扶植的產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景。但我國目前行業(yè)集中度低，企業(yè)規(guī)模小，有突出實力的企業(yè)很少。
�、诠こ趟芰霞捌渖嫌蔚氖仙a(chǎn)企業(yè)都面臨產(chǎn)業(yè)調(diào)整，行業(yè)將向規(guī)模化和集中化方向發(fā)展。
③工程塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸在于技術(shù)和工藝。
�、墚�(dāng)前行業(yè)集中度低而吸引力高，將會有一批新進入企業(yè)，短期內(nèi)競爭將趨于激烈。
�、莞叨颂胤N工程塑料產(chǎn)品發(fā)展嚴(yán)重不足，大量依賴進口，預(yù)計將得到國家的大力扶持，可能成為行業(yè)發(fā)展的熱點。
�、扌履茉串a(chǎn)業(yè)的發(fā)展將對工程塑料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生極大的拉動作用。
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