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1、6万吨/年环保型纳米级阻燃聚合物聚醚多元醇项目可行性研究报告XXX化学股份有限公司赵敏捷2012年11月XXX化学股份有限有限公司6万吨/年环保型纳米级阻燃聚合物聚醚多元醇项目可行性研究报告1、 立项的目的和意义 1、项目提出的背景目前我国聚氨酯产业仍处于快速增长时期，产品已占到全球总量的30%左右。建筑节能、汽车及轨道交通、轻纺、外贸和人口等5大因素，已进一步拉动我国的聚氨酯产业。聚氨酯泡沫材产品国内的生产能力已超过120万吨。其中以软泡占50-60%硬泡占40%其它占10%。聚合物聚醚多元醇（又称POP）作为生产聚氨酯泡沫材料主要原料年需求在30万吨左右,年增长率在20%左右。 2、立项目
2、的和投资的必要性聚氨酯材料具有良好的物理机械性能、优异的耐候性、弹性及软硬度随温度变化不大等优点。软泡制品广泛的应用在家具、床垫、汽车、航空座垫、运动器材、包装、服装等行业。当前国内外普遍存在的问题是易燃，燃烧时放出有毒气体和浓烟，严重影响使用者的安全。2006年国家消防等部门重新制定了新的标准，GB 8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级对防火要求有更高更全面的新要求。因此PU软泡性能向高回弹、阻燃、甚至不燃（燃烧时低烟、气体释放出低毒，甚至不毒），高乘坐舒适度等方向发展。目前解决PU海绵的难燃阻火途径均是添加阻燃剂方法，有较好的阻燃效果，要加入大量的阻燃剂往往会影响产品的强度、弹性降
3、低产品的使用性能，同时也增加了企业的成本。由于阻燃剂在使用过程中会不断散发，如果通过物理方法加入各类阻燃剂，一定时间后阻燃失效造成阻燃稳定性差，持续时间短。阻燃剂挥发产生有害物质会造成环境污染。所有应用于软泡的阻燃剂均含有磷、卤素、氯、溴等元素组成的有机化合物，它们在燃烧高温下均释放出有毒的浓烟。添加阻燃剂的方法根本无法解决制品难燃及无毒、低烟二重功能。国内外诸多PU工作者近几年致力于解决以上问题，并开展大量的工作，至今还未有很好的方法及技术措施。XXX化学（XXXX）新材料有限公司的母公司XXX化学股份有限公司（简称XXX化学）通过自主研发，将耐温性高、对人体无毒的具有阻燃效果的单体应用于产
4、品结构中，研创出全新的高含固量，阻燃型聚合物聚醚多元醇。由它制成的聚氨酯高回弹泡沫塑料不仅阻火，而且对人体不构成危险，符合环保要求。它的诞生极大地推动我国PU产业向防火阻燃方向的发展。随着保温、节能、减排、防火要求提高用于阻燃的建筑保温材料将会有一个巨大的商机。XXX化学看准市场，充分利用XXXX地区原料资源的优势，投资建设XXX化学（XXXX）新材料有限公司，第一期拟建6万吨/年环保型纳米级阻燃聚合物聚醚多元醇项目，加大投资生产规模，尽快形成新的生产能力，从而实现企业的快速成长，进一步实现我国聚氨酯行业产业调整和产品升级，同时填补东三省高品质聚合物聚醚多元醇的生产空白。二、国内外发展现状与趋
5、势 1、概述全球聚醚多元醇主要集中在西欧、美国和中国，产能年均增长率为10%以上，主要聚醚多元醇生产商为陶氏、拜耳、巴斯夫、壳牌等大型跨国公司，这些大公司的产能占全球聚醚多元醇生产能力的60%。目前，我国聚醚多元醇主要集中在华东地区和华南地区占全国总产能的75%，随着国内聚氨酯行业的快速发展，年消费量增长率为10%以上，而且年进口聚醚多元醇40万吨以上，且主要是附加值较高，技术水平较高的高端聚醚产品。国内聚醚多元醇的生产技术水平与国外相比存在一定的差距而且需求强劲，这为公司开发填补国内空白的特种聚醚产品提供了良好的机遇。聚合物多元醇是聚合物接枝聚醚多元醇的俗称，目前也是聚氨酯泡沫塑料用多元醇的
6、个重要品种，在模塑泡沫及块状软泡中经常使用。聚合物多元醇的开发及应用基于两方面因素：起先，采用低价的苯乙烯等乙烯基单体对聚醚改性和填充可降低多元醇成本；在软泡配方中使用聚合物多元醇可明显提高泡沫塑料的承载能力。聚合物多元醇实际上是乙烯基单体聚合物在基础聚醚中形成的分散液，它是一种混合物体系，含有未改性聚醚多元醇、呈微粒状分散的乙烯基共聚物与均聚物。乙烯基单体共聚物改性的接枝聚醚多元醇。聚合物接枝聚醚量虽少，却是聚合物多元醇中的重要组成部分，起稳定作用，保证了分散相微粒的规整性和均一性。 聚合物多元醇最早是由美国联合碳化物公司(UCC)研究开发的。UCC在1964年建立了第一套聚合物多元醇生产装
7、置。聚合物多元醇的发展经过了丙烯腈接枝、丙烯脂-苯乙烯或丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物接校改性等几个阶段，技术逐渐完善。单纯丙烯腈接枝，虽然丙烯腈与聚醚的混溶较好，接枝反应容易进行，但得到的改性聚醚粘度大、颜色发黄、贮存时易结块、气味大，并且接枝量受限制。后来开发的共聚接枝方法，得到的聚醚粘度较低，颜色较浅。控制单体加入速度是反应的关键，反应结束后抽真空脱除未反应的单体。聚合物多元醇中含有三类聚合物：未改性的聚醚、乙烯基共聚物接枝改性的聚醚和呈微粒状分散的乙烯基共聚物。相当长的一段时间，基于技术原因，乙烯基聚合物的总体质量分数(俗称“固含量”)一般只能达到20。近年来聚合物多元醇技术的研究重点是
8、开发高接技量、高苯乙烯比例的新型聚合物多元醇。提高苯乙烯比例的目的主要在于增加阻燃性和减轻制品泛黄程度，通常接枝单体中苯乙烯量在50以下。近年来，国内外普遍推出固含量高达40以上的聚合物多元醇。 2、世界发展现状 在生产上，聚氨酯工业和大多数化工产业一样，集约化和规模化的趋势日益明显。随着聚氨酯生产技术的日益成熟和产品应用领域的不断扩大，要保持一定的盈利水平就必须要拥有一定的规模效益。于是新企业规模越来越大，产能也迅速提高。比如聚氨酯的主要原料二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）和甲苯二异氰酸酯(TDI)，近年来在世界各地新建或拟建项目的设计能力均在15万吨/年以上，而10年前世界级的产能还不及此一半
9、。聚氨酯工业的基本原料异氰酸酯和多元醇的生产与大多数其他化工产品的生产不同，聚氨酯原料生产上存在着技术壁垒，尤其是异氰酸酯生产的关键技术垄断在巴斯夫、亨斯迈、拜耳等少数几家大型跨国公司手中，而这些公司又通过收购、兼并和控股等方式，建立起大型聚氨酯跨国垄断公司，牢牢掌握着世界聚氨酸原料市场，使世界聚氨酯工业的集约化现象更加突出。 截至2009年世界聚氨酯市场已达约1350万吨。欧洲聚氨酯消费量已由2002年250万吨增长到2009年387万吨其中德国由2002年62万吨增长到2009年120万吨。据德国贸易组织预计，尽管竞争继续加剧，德国聚氨酯PU工业仍将强劲增长。据了解，建筑工业使用PU泡沫可
10、以节能，故发展前景看好。FSK也预期汽车行业应用会增多，但这取决于德国和欧洲汽车生产的发展。虽然制鞋业转向亚洲尤其是中国，竞争趋于激烈，但仍有发展空间。德国有超过740家PU加工公司，销售额约66亿欧元，德国仍是最大的PU市场，有约120万吨PU在德国加工，而在东欧国家加工量为60万吨。家具和褥垫在德国是最大的PU用户，其销售额为19亿欧元，建筑和保温为第二位用户销售额为15亿欧元，再其次是汽车工业，销售额为8亿欧元。据欧洲塑胶网报道，欧洲、中东和非洲（EMEA）的聚氨酯PU化学品和产品的消费年增速近4%。按IAL咨询公司称，该地区2009年PU总生产量达550万吨。虽然西欧占EMEA的PU生
11、产量的70%。但东欧和中东消费将增长最快，今后5年内，增速将分别为6.4%和8.9%。因建筑工业活动减少以及生产继续转向东欧，西欧PU市场年增速预计将降低至2.2%。而几个东欧国家已计划增加在制冷、建筑材料和汽车生产方面的投资。据美国著名咨询公司弗里道尼亚集团（FreedoniaGroup）分析，2009年美国聚氨酯树脂的需求达到360万吨，年均增长率为1.8%。至2009年，软泡PU需求年增长率为1.9%，达到130万吨。硬泡PU需求年增长率为3.4%，达到110万吨。建筑、贮罐和管道保温应用推动硬泡PU需求增长。以PU制造的环境友好的粉末涂料使用的增多，推动涂料的增长。据Freedonia
12、分析，至2009年该行业的需求年增长率为3.1%，达到35万吨。建筑市场占所有PU用量的36%。这一市场的增长来自能效标准的强化和对更好性能与更低成本材料的需求。据Freedonia集团预测，至2011年，由于非住宅领域即商业建筑领域需求的强劲增长，美国聚氨酯模塑市场需求有望达到5%的增长率。相关数据表明，2006年塑料模塑市场价值11.57亿美元，2016年预计达到20.10亿美元。聚氯乙烯在其中占有的份额将从38%上升到39%，而聚氨酯产品份额将上升到26.6%。2006年，聚氨酯产品占美国模塑市场26%，价值3.01亿。到2011年，其将以5.3%的速度增长，价值将达到3.9亿美元，到2
13、016年将达到5.35亿美元。因为模塑市场的需求很大一部分是来自住宅建造，而未来几年美国的新住宅增长率将会下降，这就给模塑市场发展带来阻碍，但也突显了配件市场和装修市场的重要性。聚氨酯模塑在美国有30多年的应用历史，近年被越来越多地使用到墙、门、窗台的模塑中。聚氨酯模塑性能优异既可以塑造成各种各样的形状，也可以像木头一样被切割、钻孔、磨砂，同时也可以用漆喷涂，或者用木材纹理漆作预处理等等。据英国IAL咨询公司的分析，中国20062009年聚氨酯产品产量年均增长率为7.8%生产量从2004年270万吨、2006年330万吨增加到2009年410万吨。软泡PU生产量年增长率为11.1%，达到200
14、9年84万吨。在硬泡PU需求方面，保温材料增长。缺乏原材料将制约中国PU工业的发展，近年中国PU工业以每年两位数的速率增长。英国IAL咨询公司分析显示，到2010年，中国超过美国成为世界第一位聚氨酯生产国并且成为聚氨酯基消费品的重要消费国。亚洲在中国的驱动力下继续成为全球制造基地，到2015年，中国不仅将成为世界主要的基本化学品市场，其在特殊化工领域也蕴涵极大潜力以中国聚氨酯为例，年增幅达10%，并且在2015年有望成为全球最大市场。 据介绍，聚氨酯作为一种性能优异的高分子材料，已成为继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料，近年来我国聚氨酯工业获得了长足发展，在冰箱、集装箱、皮革
15、、制鞋和纺织等领域已获得广泛应用，而在建筑节能等领域的大力推广，将为中国聚氨酯产业创造巨大的发展空间。 3、中国发展现状 我国聚氨酯工业的增长已成为推动全球PU市场前进的主要动力。近十年来，我国聚氨酯工业保持了高速增长，技术上也取得长足进步。近年聚氨酯产品产量年均增长率为7.8%，生产量从2004年270万吨、2005年约300万吨、2006年350万吨增加到2008年380万吨和2009年超过400万吨。2008和2009年我国聚氨酯产品的消费量约470万吨，其中含溶剂160万吨和约500万吨，产量已占全球总量的30%32%左右。我国建材、氨纶、纺织品、合成革产量居世界第一，汽车产量也将成为
16、世界第一，中国还生产占世界总量95%的冷藏集装箱、60%的鞋子和70%的玩具。除此之外，一批新的亮点也已出现。2009年我国聚氨酯产品消费量达500万吨。预计未来几年中国聚氨酯市场将以年均10%的速度增长，我国聚氨酯工业具有巨大的发展潜力。 20122015年我国仍将是全球PU主要消费市场。截至2009年的统计，我国聚氨酯产品产量已占到全球总量的31%左右。目前，我国已成为全球聚氨酯跨国公司的主要投资地一大批世界知名跨国公司在我国建成了世界级的聚氨酯基础原料生产基地和全球研发中心。未来几年，我国聚氨酯产业将保持稳定的发展态势，但也面临国际上贸易保护主义抬头、国内原材料价格上涨的双重压力，行业内的竞争将更趋激烈。全球聚氨酯投资重点已由欧美移至中国。全球知名跨国公司如巴斯夫、拜耳、亨斯迈、陶氏化学、英
