聚甲醛市場及發展方向

劉 珊，景 泉，劉 冬，張彩鳳，付 輝

江蘇斯爾邦石化有限公司，江蘇連云港 222000

聚甲醛(POM)的分子是一種沒有側鏈的高密度、高結晶性的線型聚合物。它是繼聚酰胺之后又一種綜合性能優良的工程塑料，具有高的力學性能，如強度、模量、耐磨性、韌性、耐疲勞性和抗蠕變性，還具有優良的電絕緣性、耐溶劑性和可加工性，是五大通用工程塑料之一，應用于汽車、電子電器、日用消費品、機械工業等領域[1]。

1 聚甲醛分類

聚甲醛分為兩大類：一是三聚甲醛或甲醛的均聚體，稱為均聚甲醛；二是三聚甲醛與少量戊環的共聚體，稱為共聚甲醛。

表1 聚甲醛產品性能對比

均聚物材料具有很好的延展強度、抗疲勞強度，但不易于加工，加工溫度范圍窄。均聚工藝以美國杜邦公司為代表，此種工藝路線由于甲醛提純工藝復雜和后處理封端技術上的困難，使得均聚產品耐堿性、耐熱性差，生產成本較高。由于技術和經濟上的問題，近幾年來國外一些以均聚法生產的公司，如意大利SIR公司、日本旭化成公司將均聚法聚甲醛裝置改為共聚法。

共聚甲醛加工成型的條件不像均聚甲醛那樣苛刻，加工過程熱分解釋放出來的甲醛氣體少。經過改性后的共聚甲醛各項指標均超過均聚甲醛。因此，目前均聚甲醛發展勢頭已經減弱，而共聚甲醛是未來的發展方向。目前，共聚甲醛占總量的90%以上。共聚甲醛生產工藝以塞拉尼斯公司的技術為典型代表。

2 產品應用

2.1 汽車行業

聚甲醛在汽車工業中的應用量較大。用聚甲醛制作的零件具有減少潤滑點、耐磨、便于維修、簡化結構、提高效率、降低成本、節約鋼材等良好效果。聚甲醛在汽車行業方面用來制造汽車泵、汽化器、輸油管、動力閥、萬向節軸承、剎車襯套、車窗升降器、安全帶扣、門把手、門鎖等。

2.2 機械制造行業

聚甲醛在機械制造行業用來制造機床電動機保護開關、潤滑劑萬向導管、磨床葉輪、外圓磨床液壓套筒等。還可用于氣溶膠的包裝、輸送管、浸在油中的部件及標準電阻面扳等。

密儀器行業：在精密儀器行業用來制造鐘表和照相機轉動部件、耐磨絕板、支撐座架等。

2.3 電器行業

由于聚甲醛的電耗較小，介電強度和絕緣電阻較高，具有耐電弧性等性能，廣泛的應用于電子電器領域。聚甲醛在辦公設備用于電話、無線電、錄音機、錄像機、電視機、計算機和傳真機的零部件、計時器零件等。在家用電器行業用來制造電源插頭、電源開關、按鈕、繼電器、洗衣機滑輪、空調曲柄軸、微波爐門搖桿、電飯鍋開關安裝板、電冰箱、電扳手外殼等。

2.4 其他

替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件。沖浪板、帆船及各種雪撬零件，手表微型齒輪、體育用設備的框架輔件和背包用各種環扣、緊固件、打火機、拉鏈、扣環。醫療器械中的心臟起博器；人造心臟瓣膜、頂椎、假肢等[2]。

表2可以看出，我國聚甲醛的主要消費領域是電子電器行業，占到了43%。而國外聚甲醛的主要消費領域包括汽車工業、工業器械等，汽車工業比例最高達到46%。對比我國消費結構可以說明我國聚甲醛的消費還主要集中在一些技術含量比較低的市場，汽車配件以及精密電子產品等高精尖的行業生產能力還不夠。

表2 不同國家POM應用情況 %

我國目前每年仍需要進口300 kt左右的聚甲醛，特別是在高附加值的汽車配件行業以及高端電子電器行業，國產聚甲醛進入較少或者由于門檻較高不具備進入條件。

3 生產技術

不同的生產工藝可以制造出不同種類的均聚甲醛和共聚甲醛。

3.1 均聚甲醛

要制造均聚甲醛，首先要制造無水甲醛，甲醛在陰離子催化下開始聚合，然后通過乙酸酐進行封端處理，得到穩定的均聚甲醛。

均聚甲醛的生產工藝有杜邦、意大利SIR公司、日本旭化成等。

3.2 共聚甲醛

要制造共聚甲醛，首先要把甲醛轉化為三氧雜環已烷(又稱三聚甲醛)，三聚甲醛與二氧五環(C3H6O2，是由甲醛和乙二醇在酸催化劑下反應制得)共聚生成聚甲醛，最后脫氣造粒[3]。大約是1.41 t甲醇可生產1 t POM。

共聚甲醛的生產工藝有美國塞拉尼斯、德國巴斯夫、日本三菱瓦斯化學公司、日本旭化成公司等，各個公司之間的生產工藝有不同的特點。

截止目前中國還沒有自主POM技術，全部靠引進。高端技術都掌握在杜邦、旭化成等國外公司手里，不外賣，而國內投產的POM技術主要來自3家：波蘭ZAT、香港富藝和韓國P&ID公司。國內經過十幾年的摸索和改進，產品穩定性有了很大提高，但是相比國外其他幾家技術還有很大差距[4]。

4 生產情況[5]

目前，國內能夠掌握POM生產技術，并正式生產POM的企業并不多，產品規模小，其中云天化和開封龍宇只能生產幾個牌號的產品，上海藍星也只有10余個牌號，而國際上主要跨國公司都有30～40個牌號可以選擇。因此，無論從生產規模還是品種看，國內POM生產技術都還處于相對落后的狀態。工藝技術尚存在一些缺陷，原材料及公用工程消耗較高，產品質量不夠穩定。

表3 國外主要生產企業

表4 國內主要生產企業

5 市場情況

由表5和表6可以看出，國內共有510 kt POM產能，正常可滿足表觀消費量，但是實際POM生產企業的開工率并不高，且有100 kt產能關停，且近5年POM進口量逐年遞增。其原因為在POM消費應用中，電子電器、汽車行業以及機械行業占了67%，而這部分產品主要為高端產品，對制件原料質量要求較高，一般使用杜邦、寶理、三菱等進口品牌。

表5 近幾年國內POM的生產情況

表6 近5年POM的進出口量

另一方面，國內生產POM技術主要為外國引進，缺乏技術創新，聚甲醛產品90%以上為通用型號產品，大多應用于民生用品、工業配件以及中低端電子產品市場，在目前國際POM市場中的競爭力明顯不夠。

表7 國內POM產品部分售價和成本

6 國內POM現狀

1)低端料過剩，高端料嚴重依賴進口

21世紀以來，我國企業通過技術引進，建立了一批聚甲醛生產裝置。但是由于國外對高端生產技術的封鎖，國內生產技術相對落后，生產的多為通用型聚甲醛產品，目前我國通用型聚甲醛已供大于求，近年來裝置開工率較低，大多企業虧損生產，有些企業裝置長期關停[6]。

當前，我國大多數企業對改性聚甲醛產品的研發和技術創新方面投入相對較弱，而國外聚甲醛企業已經有幾十年的產品研發經驗，改性高端聚甲醛產品的應用量已經達到30%以上。

2)新建項目向煤炭資源地靠攏

規劃的項目大部分選擇在新疆、內蒙古、山西等煤炭資源豐富的地區。如新疆國重鑫興80 kt/a聚甲醛項目；內蒙古久泰60 kt/a聚甲醛項目；兗礦集團40 kt/a高端改性聚甲醛項目；介休市100 kt/a聚甲醛項目。

3)供需兩級分化

POM在工程塑料中不算需求增長快的品種。應用領域基本固定在比較小的產品，消耗量并不算大。國內聚甲醛目前供需情況處于兩級分化的境地。中高端聚甲醛市場價格較高但是供需基本平衡；國產聚甲醛供應遠遠大于需求且價格較低。

4)終端消費市場疲軟

受反傾銷事件影響，2017年開始，中國POM市場價格開始低位上漲，隨2017—2018年市場需求的支撐，行情沖高至5年來的最高價位。2018下半年開始，受中國部分行業增速減緩，例如汽車行業自2018年9月開始，產銷大幅下滑，并在2018年結束產銷連續28年的增長趨勢，開始負增長，加之工程塑料市場整體氛圍偏弱和國際POM產能增長的影響，POM市場價格高位呈現大跌態勢。2019年中國POM市場價格波動向下，主要因素是經濟增速減緩，終端消費行業顯疲軟，供需矛盾壓力持續存在。

為了促進中美經貿關系健康穩定發展，POM(稅則號39071010)自2020年2月14日起將關稅由原來的5%調整為2.5%。預計POM進口貨源會長期占據國內市場。

7 結論

截止目前中國還沒有自主POM技術，全部靠引進。主要是波蘭ZAT、香港富藝和韓國P&ID公司技術。產品穩定性差，每批次產品均勻性很難保證，只能生產中低端聚甲醛，用于低端的拉鏈、日用品以及中低端的電子電器等。高端技術都掌握在杜邦、旭化成等國外公司手里，不外賣。雖然高端市場對產品的需求較少，但價格較高，利潤較大。

國內POM市場中低端產品已供過于求，且經濟增速減緩，POM消費量也將放緩。若能突破技術封鎖，靠近煤炭集中地，從源頭生產高端共聚甲醛產品替代進口，其市場利潤較好。但是國家關稅政策的調整，以及國外POM產能的擴大，進口POM產品仍將長期占據國內市場。