聚乙烯醇縮丁醛市場分析與進展
聚乙烯醇縮丁醛是在催化劑的作用下,經正丁醛與PVA水溶液進行縮合反應而得的合成樹脂,具有透明、耐光、耐水、成膜和抗沖性能,對玻璃、金屬、木材、陶瓷、皮革、纖維等材料有較好的粘接性能,因此得到廣泛的應用。2009年全球聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的消費量為27萬噸,PVB在美國發展很快,目前美國是全球最大的PVB生產和銷售大國。
目前世界PVB樹指及膜的生產和消費主要集中在美國、西歐和日本等經濟發展地區。聚乙烯醇縮丁醛(PVB)主要應用于安全玻璃,其在汽車市場中的用量占其總量的85%,目前每輛輕型汽車的聚合物用量中,聚乙烯醇縮丁醛的用量為3.2kg。PVB樹脂最主要的用途還是在層壓安全下班制造中作為中間粘合薄膜層。在兩層普通玻璃之間夾入一層PVB膜片而制成特種玻璃,在受到外界強烈沖擊時,PVB膜片能夠吸收沖擊能量,不產生破碎片。這種安全玻璃廣泛用于汽車、高層建筑、航空、航海等領域。
PVB由于具有優良的粘結性和光學性能,廣泛應用于安全玻璃的夾層條材料。低端產品用于建筑安全玻璃,高端產品在軍工上作為飛機、坦克、艦艇的防彈玻璃,也廣泛用于汽車擋風玻璃。近年以來,由于汽車、航空、航海等行業的蓬勃發展,帶來了高端PVB巨大的市場容量,國產高端PVB也在市場的推動下開始向前發展。汽車行業是高端PVB的重要市場。在汽車行業中,PVB是制造擋風玻璃的主要材料,近年以來,世界汽車業的增長動力主要來源于中國、印度和拉丁美洲,其中中國汽車市場的高速增長對全球的貢獻最為突出,目前中國汽車玻璃全部依賴進口,因而亟須國產PVB高端產品來替代進口。另外,采用特殊配方生產的PVB在航天、軍事和高新技術領域也有著廣泛的應用。如用于飛機、航天器、軍事儀器、太陽能電池和太陽能接收器等,在工業行業領域應用于復合減震鋼板等。
杜邦公司在2009年成功開發出兩款新的光伏電池保護材料,新的光伏電池封裝保護材料基于聚乙烯醇縮丁醛聚合物技術,它們可快速和更有效地生產模塊,并有較長的使用壽命。杜邦公司聚乙烯醇縮丁醛PV5300系列封裝板與現使用的典型封裝材料相比,強韌度提高5倍,剛度提高100倍。其結構特征可使之實現新的模塊設計,如用于設置在建筑物屋頂的建筑一體化集成光伏(BIPV)瓦面。杜邦PV5200系列封裝板設計可用于滿足薄膜太陽能光伏發電的需求,薄膜太陽能光伏發電是光伏工業中發展很快的領域,首諾公司于2010年推出應用于光伏市場基于聚乙烯醇縮丁醛(PVB)專用的第二代薄型密封劑。該新產品SaflexPV41可大大降低密封劑的使用量,同時可保持模塊的耐用性和加工性能。其可用來降低密封材料厚度33%,使厚度從1.14mm減小到0.76mm。首諾公司旗下的Saflex公司已成為世界最大的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)玻璃中間層生產商。該公司還在比利時建設新的PVB安全玻璃中間層生產線,生產3×2m寬幅,應用于歐洲建筑市場的層壓玻璃中。首諾公司提高其在全球的聚乙烯醇縮丁醛樹脂的生產能力,以滿足汽車擋風板對玻璃中間層材料日益增長的需求。該公司在其比利時安特衛普生產基地再增加1.5萬t/aPVB的生產能力;在美國馬薩諸塞洲Spriugfield生產基地擴大1.2萬t/aPVB生產能力,擴能于2010年完成。
日本積水化學公司在荷蘭Sitthard-Geleen的帝斯曼公司Chemelot園區建設聚乙烯醇縮丁醛(PVB)生產裝置,用于生產汽車擋風玻璃中間層。積水化學公司推出新的S-Lec SAF乳白色薄膜,新材料將隔音隔熱與制造防震和過濾紫外線玻璃的PVB傳性能組合在一起。另外,日本可來麗公司于2010年宣布,在德國建設新的PVB生產裝置,使PVB樹脂的總產能增加1萬 t/a,達到3.9萬 t/a,PVB第三位生產商杜邦公司在美國和捷克也建成PVB生產裝置。
隨著我國經濟發展,汽車和高層建筑不斷增加,高粘度PVB樹脂及中間膜市場需求量亦將隨之增加。首諾公司采用新技術生產Saflce(R)品牌的PVB已在江蘇蘇州的新生產基地投產開業。該裝置每年生產1000萬m2(小于1萬t/a)中間層,以應用于中國汽車工業和亞太市場。PVB中間層的市場需求在全球正在迅速的增長,中國的市場需求增長更快,新建的蘇州生產裝置可滿足層壓玻璃市場的快速增長的需求。
目前我國聚乙烯醇縮丁醛樹脂(PVB)樹脂主要應用于夾層玻璃中間膜、涂料及膠粘劑的生產中,其中涂料和膠粘劑市場開發較早,應用較為廣泛,但作為中間膜,PVB市場尚處于初級發展階段,隨著中國汽車和航空航天工業的快速發展,高端PVB有著潛在的巨大市場需求。國內目前需求PVB年市場需求量約為4萬噸,并以年市場需求率10%的速度遞增,而目前國內的生產量僅為1.3萬t,而且都是普通產品。國內膜用PVB年產量目前不到3000t。只有香港建滔,溫州長城等3家企業生產的PVB能做為膜用,但檔次較低,主要用于建筑安全玻璃,都不能生產用于汽車和航空航天工業安全玻璃的高端PVB。與國際大公司同類產品相比較,目前國產PVB的質量尚有差距,某些技術指標的差距還相當大,PVB的生產關鍵技術基本上都掌握在美國杜邦,日本積水、德國可樂麗和威凱等著名PVB生產公司的手中。
2010年,國內市場每年進口的 PVB只有約1000多噸,每噸的單位約為5萬元,相當昂貴,直接進口PVB膜片約2萬噸,剩下的1萬多噸是走私進口的國外PVB廢料,然后進行二次加工,雖然價格稍為便宜一些,但加工處理后制作的膜片質量差,而且嚴重沖擊了國內高端膜用PVB市場的發展。中國高端PVB全部依靠進口,主要原因是生產工藝和配套原料不足,由于PVB生產工藝是PVA(聚乙烯醇)水溶液在催化劑的作用下與聚乙烯醇縮丁醛樹脂,水洗后干燥成為PVB粉末樹脂。國外PVA相對分子質量分布范圍窄,國內PVA相對分子質量分布范圍寬,從而影響PVB產品質量穩定性。而且中國采用的是傳統的老工藝技術,生產企業沒有配套的PVB膜研究機構,這也是造成高端膜用PVB全部依靠進口的原因。2008年廣東東莞柏百順石油化工公司1500t/a高端膜用PVB一期生產線開工,使某些規模型號的PVB能夠替代進口產品,標志著國產PVB開始進入高端領域。東莞柏百順石油化工公司通過與北京塑料研究所使用,生產的高端PVB可以由北京塑料研究所鑒定是否可以作為中間膜使用,這在一定程度上也相當于生產企業有了配套的研究機構。
PVB由于具有優良的粘結性和光學性能,廣泛用于安全玻璃的夾層主材料。低端產品用于建筑安全玻璃、高端產品作為飛機、艦艇、坦克的防彈玻璃,也廣泛用于汽車擋風玻璃。近年以來,由于汽車、航空、航海行業的蓬勃發展,也帶來了PVB巨大的市場容量,國產高端PVB也在市場的推動下開始發展,目前,國內PVB生產企業為了繼續生存和發展,在全力提高現有產品質量的同時,也要投入人力和物力、財力著手研究PVB樹脂和膜的其它新產品,從而盡快縮小與國外同類企業的差距,使我國的PVB樹脂和膜等的產品在世界上有席之地。