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1、聚碳酸酯及其合金市场现状与展望钟晓萍（中蓝晨光化工研究院塑料工业杂志社，四川 成都 610041）摘要：叙述了国内外聚碳酸酯树脂的生产及技术现状；介绍了聚碳酸酯树脂的应用与消费情况；对聚碳酸酯合金化产品进行了简明的阐述与展望，同时对我国聚碳酸酯行业的发展提出了几点建议。关键词：聚碳酸酯；合金；应用；展望聚碳酸酯(PC)树脂，由于具有极好的冲击性能，同时具有好的耐蠕变性和尺寸稳定性，且耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。由于PC树脂优越的综合性能，使其广泛应用于汽车制造、电子电气、光学存储（光盘基材）、建筑建材、
2、航空航天、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域。近几年来，随着聚碳酸酯在光学介质如CD和DVD方面应用的大幅度增加，带动了全球聚碳酸酯需求量的快速增长。据统计，2000年全球PC树脂生产能力约为185万t，2003年为275万t，2005年将达到325万t，年均增长率约为12左右。全球聚碳酸酯需求量 2000年为193.5万t，2003年达到230万t左右。今后几年内，全球聚碳酸酯需求量将以年均58%的速率增长。1 世界聚碳酸酯树脂工业格局及生产技术现状 全球聚碳酸酯树脂的生产主要集中在美国、西欧和日本。这三大产地生产能力约占世界总生产能力的90。目前世界聚碳酸酯工业发展呈现两大特点，一是
3、生产更趋集中和垄断，德国拜耳公司、美国GE化学公司、道化学公司及日本帝人公司四大公司的生产能力占世界总生产能力的80左右，其中通用电气、拜耳、陶氏化学和日本帝人公司，其装置能力分别占2000年世界总生产能力的35、31、9和9。这几大公司控制着世界聚碳酸酯的生产技术，主宰着世界聚碳酸酯市场。二是亚洲发展迅速，近年来随着亚洲经济逐步恢复，尤其是中国经济的持续快速发展，对工程塑料的需求越来越强劲，世界著名聚碳酸酯生产商也纷纷来亚洲投资建厂。目前，聚碳酸酯的生产处于高度集中。除日本帝人外，亚洲企业生产能力均在6.2万t以下。其中，光盘仍是聚碳酸酯消费的主要领域之一，拜耳公司预计2005年用于光学介质
4、的PC消费量将达到77万t。日本帝人集团与新加坡合资的19万t/a的生产装置，产品50%将用于光学介质。全球PC树脂两大主要生产商Bayer和GE致力于用于医用市场的PC树脂的新品开发。Bayer公司推出的Makrofol LP 209 PC薄膜及GE公司的3种Lexan PC: Lexan HPX8R、HPX4、HP1HF。聚碳酸酯工业化合成主要是界面光气化路线，以双酚A为原料，使用光气、氢氧化钠和二氯甲烷为原料及反应助剂，此法工艺成熟，产品质量较高，易于规模化和连续化生产，经济性好。因此，此工艺路线长期占据着聚碳酸酯生产的主导地位。但由于该法使用的原料光气剧毒，近年来各大公司纷纷研究非光气
5、法生产路线。1993年非光气法工艺研究成功，并由GE塑料日本公司实现了工业化生产。主要以双酚A与碳酸二苯酯为原料，该工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺，已成为今后聚碳酸酯合成工艺的发展方向，预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导地位。 / 文档可自由编辑打印2 国内聚碳酸酯的生产与发展现状随着我国国民经济的稳定发展，尤其是电子电气工业、汽车工业已成为我国国民经济的支柱产业，另外城市建设和西部大开发等基础项目的建设将对新型建筑材料有较大的需求，我国已成为全球聚碳酸酯需求增长最快的国家。业内人士预计未来几年我国聚碳酸酯的需求其年均增长率将保持在15左右，2005年我国聚碳酸酯的需求量将达到45万t
6、左右。聚碳酸酯消费领域主要集中在：电子电器领域消费17万t、玻璃板材10万t、光盘4万t、饮水桶3万t、照明、玩具以及工业零部件等约2万t。2000年我国聚碳酸酯消费量为10万t，2001年增加到21万t，到2002年其消费量达到34.3万t， 2003年表观消费量达到44.6万t。由于国内年产量不足千吨，国内消费几乎全部靠进口。2001年我国进口聚碳酸酯26.6万t，2002年进口41.5万t，2003年进口量高达53.5万t，2004年聚碳酸酯进口量已达59万t。预计亚洲地区在未来几年内聚碳酸酯年均需求增速仍将保持在10左右，其20052008年的需求量将分别为130.4万t、145.5万
7、t、159.7万t和175.5万t。其高速增长的动力主要来自于中国，预计2005、2006两年国内PC需求量将分别达到67万t和80万t左右。 与国外公司相比，国内聚碳酸酯企业不仅规模极小，而且技术落后，远远不能满足国内需求。我国原有10余家聚碳酸酯生产企业，目前，能维持正常生产的企业只有上海申聚化工厂，重庆长风化工厂和常州有机化工厂，总生产能力为5 600 t/a，但产量不足1 000 t，且大部分自用。因此，巨大的市场需求和丰厚的利润吸引了世界化工巨头纷纷前来我国投资建厂，国内也有多家公司随着技术的突破也在扩产或兴建新装置，这标志着我国聚碳酸酯生产投资进入了高峰期。目前在华投资及计划投资的
8、聚碳酸酯产业的国际跨国公司主要有拜尔公司、帝人化学公司、GE公司和三菱瓦斯化学公司。拜尔公司与上海华谊集团氯碱化工公司合作，在上海化工园区建设大型的PC装置，第一期年产5万t装置投产后，已开始了二期工程的建设，产能将扩至年产10万t，最终将使PC装置年产能扩至20万t。包括20万t/a聚碳酸酯及配套的20万t/a双酚A项目，将于2005年建成；日本帝人作为亚洲最大的聚碳酸酯生产商，继在日本和新加坡之后，又在中国嘉兴投资约140亿日元（1.35亿美元）建第三个PC基地。2005年4月一期工程年产5万t光气法装置已试产，主要生产电子、电器部件用PC树脂。据悉，该公司现已开始筹建在华的第二套5万t/
9、a光学用PC树脂装置，预计2006年9月建设投产。另据悉，三菱瓦斯化学公司也计划在中国建设10万t/a PC装置，如获批准，可望在2007年投产，美国通用电器公司与燕山石化也准备合资建设年产5万t的PC装置。国内企业投资聚碳酸酯项目方面，中国蓝星聚碳酸酯项目进入实质性操作，辽宁省发改委正式下达了对中国蓝星沈阳石化有限公司28万t/a聚碳酸酯项目的立项批复文件，这标志着沈阳市最大的化工项目进入了实质性操作阶段。该项目一期总投资约33亿元；同时，吉林将建10万t/a聚碳酸酯项目，该项目建设周期20052007年，投资总额为10亿元，目前正在编制可行性报告；铜陵金泰化工实业有限责任公司的年产3 kt
10、全非光聚碳酸酯项目建设也即将启动，该项目完全符合国家提倡的绿色工程产业化政策，预计今年年底之前将完成生产装置的建设及调试工作；在开发东北老工业基地的热潮中，抚顺也制定了建设聚碳酸酯生产基地的计划；此外，甘肃银光聚银化工有限公司与中科院长春应用化学研究所在银光聚银公司签订了合作研发聚碳酸酯的小试协议，标志着银光聚银公司合作研发聚碳酸酯项目正式启动。银光聚银公司合作开发的聚碳酸酯项目，要经过小试、中试到工业化生产的三个科研转化过程。根据开发进度，今年年底将进入产前中试；四川省绵阳总投资达20亿元人民币的5万t/a聚碳酸酯项目已经正式动工建设，一期工程将于今年底投产，年产聚碳酸酯1万t；此外，中国精
11、细化工(常州)开发园区也将建设年产5 kt的特种聚碳酸酯。上述项目完成后，将从根本上改变我国聚碳酸酯树脂长期以来依赖进口的局面，极大地促进我国工程塑料的发展。3 聚碳酸酯的应用与消费3.1 光盘的基础材料近年来，随着信息产业的迅猛发展，光学介质的应用助推了聚碳酸酯的快速增长。目前世界光盘制造业所耗聚碳酸酯量已超过聚碳酸酯整体消费量的20%，其年均增长率超过10%。我国光盘产量增长迅速，据国家新闻出版总署公布的数字，2002年全国共有光盘生产线748条，年耗光学级聚碳酸酯约8万t，且全部进口。因此，聚碳酸酯在光盘制造领域的应用前景极为广阔。3.2 光学透镜材料聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率
12、、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点，使之在光学透镜领域占有极为广阔的应用市场。其中，世界眼镜业聚碳酸酯消费量年均增长率一直保持在20%以上，显示出极大的市场活力。3.3 汽车制造业聚碳酸酯所具有的抗冲击、耐热畸变性及良好的耐候性和高的硬度，适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件。随着我国汽车工业的高速发展，聚碳酸酯在这一领域的应用极具拓展潜力。3.4 电子电器工业由于聚碳酸酯在较宽的温、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性，是优良的绝缘材料；同时，其良好的阻燃性和尺寸稳定性，使其在电子电器行业得到了广泛的应用。3.5建材行业聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗冲击性，耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳
13、定性和良好的成型加工性，使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。目前，国内建有聚碳酸酯建材中空板生产线20余条，年需用聚碳酸酯7万t左右，预计到2005年将达到14万t。3.6用于包装领域由于聚碳酸酯制品具有质轻，抗冲击和透明性好，用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点，目前一些领域PC瓶已完全取代玻璃瓶。据测，随着人们对饮用水质量要求的不断提高，聚碳酸酯在这方面的用量增长速度将保持在10%以上，预计到2005年底其用量将达到6万t。3.7用于生产医疗器械由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且不发生变黄和物理性能下降，因而被广泛应用于人工肾血液透
14、析设备和其它需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液分离器等。3.8用于航空、航天领域近年来，随着航空、航天技术的迅速发展，对飞机和航天器中各部件的要求不断提高，使得PC在该领域的应用也日趋增加。4 聚碳酸酯树脂的合金化发展趋势目前全球聚碳酸酯应用已向高功能化、专用化方向发展，即聚碳酸酯树脂的发展方向为：合金化、高功能化、专用化、系列化。据有关专家预测，未来国内聚碳酸酯需求增长最快的领域将是聚碳酸酯共混合金类复合材料，其中汽车工业将是主要拉动力。聚碳酸酯成为国内工程塑料消费增长最快的品种，得益于PC/ABS合金的高速增长。尽管PC
15、具有许多优异性能，然而由于PC分子链的高刚性和大的空间阻位使其具有较高的熔体粘度，因此加工困难，易开裂，耐溶剂性和耐磨损性较差，因此对PC改性研究成为PC应用研究最重要的课题，目前聚合物合金化成为PC改性重要途径，国外已有大量性能优良PC合金投入市场，国内开发研究起步较晚，因此借鉴国外PC合金研究开发经验，非常有助于我国PC应用研究。4.1 聚碳酸酯/ABS合金聚碳酸酯与ABS共混物，一方面可以提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度，另一方面可以降低聚碳酸酯成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。目前聚碳酸酯/ABS合金发展迅速，全球产量约为85万t/a左右，我
16、国需求量约为20万t/a左右。聚碳酸酯/ABS合金新品种有阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等。主要用于汽车工业、计算机、复印机和电子电气部件等。我国近年来也开始一定研究和生产，如上海杰事杰公司的PCABS合金材料已应用于汽车装饰件、灯壳和耐热电器壳体；中科院长春应用化学所开发的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃三个品级的PCABS合金材料已被国内数家汽车制造公司使用，用做前装饰板、仪表板及物品箱盖专用料等。兰州大学研究在PCABS共混体系中加入高压聚乙烯进行增容改性，得到混合物流动性好且低温韧性与模量几乎不受影响，适用于制作薄壁板材；国内研究人员为了降低PCABS两相之间的界面能，在PC和ABS中加入抗冲击剂MBS，合金的空冲击度可以达到极高值，PCABSMBS外观呈象牙白、质地均匀、手感极佳。4.2 聚碳酸酯/PBT合金PBT具有优异的
