從知識產(chǎn)權(quán)分析國內(nèi)聚氯乙烯發(fā)展趨勢

李自兵，陳財來

（新疆天業(yè)集團研究院，新疆 石河子 832000）

從知識產(chǎn)權(quán)分析國內(nèi)聚氯乙烯發(fā)展趨勢

李自兵，陳財來

（新疆天業(yè)集團研究院，新疆 石河子 832000）

通過PVC相關(guān)專利申請量、申請人、申請領(lǐng)域、布局以及主要外國公司涉及的PVC專利布局，分析出PVC新的應(yīng)用領(lǐng)域，從而為PVC技術(shù)的發(fā)展提供新的思路，促進了中國PVC行業(yè)拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，增強了自主創(chuàng)新的動力，消化過剩產(chǎn)能，使行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

聚氯乙烯；專利；知識產(chǎn)權(quán)

1 中國PVC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 國內(nèi)PVC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及分布

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(VCM)聚合而成，在五大通用樹脂中產(chǎn)量較大，是鋼材、木材、皮革等剛性或者柔性材料的代用品。

截至2015年底，國內(nèi)具有PVC產(chǎn)能的企業(yè)數(shù)量為81家，總產(chǎn)能2 348萬t/a(其中包含聚氯乙烯糊狀樹脂133萬t/a)。大部分的裝置仍為普通型粉料，產(chǎn)品同質(zhì)化競爭嚴(yán)重，企業(yè)利潤被壓縮，尋求差異化、精細化的產(chǎn)品是行業(yè)發(fā)展的重要方向[1]。

從企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)看，中國已出現(xiàn)超過百萬噸級聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)3家，規(guī)模在30萬t/a以上的企業(yè)7家。規(guī)模在10萬～30萬t/a的企業(yè)仍是國內(nèi)聚氯乙烯行業(yè)的重要組成部分，占國內(nèi)總產(chǎn)能的36.6%，相對的其生產(chǎn)技術(shù)代表著國內(nèi)PVC行業(yè)技術(shù)進展[1]。

1.2中國聚氯乙烯行業(yè)產(chǎn)量分析

1.2.1 2007-2015年中國聚氯乙烯行業(yè)產(chǎn)量變化趨勢2014年，國內(nèi)總體產(chǎn)能首次出現(xiàn)減少，但聚氯乙烯產(chǎn)量仍保持穩(wěn)步的增長，聚氯乙烯裝置綜合利用率有明顯的提高。根據(jù)最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年，國內(nèi)PVC總產(chǎn)量為1 609.2萬t，同比下跌1.7%，國內(nèi)聚氯乙烯產(chǎn)能自2008年以來，首次出現(xiàn)負增長，也是行業(yè)首次出現(xiàn)產(chǎn)能、產(chǎn)量雙降的情況[1]。

1.2.2 2008-2015年中國聚氯乙烯產(chǎn)能利用率明晰2015年，中國聚氯乙烯行業(yè)整體開工負荷將達到69%，保持穩(wěn)步提升的態(tài)勢。在氯堿行業(yè)“十三五”規(guī)劃中，將國內(nèi)聚氯乙烯整體開工率提升至80%以上作為目標(biāo)。在需求端不斷受到鋁型材、聚乙烯、聚丙烯等產(chǎn)品沖擊的環(huán)境下，產(chǎn)量難以繼續(xù)保持大幅增長的態(tài)勢，只有通過產(chǎn)業(yè)政策調(diào)控，市場引導(dǎo)，工藝技術(shù)改造，企業(yè)整合等方式來進一步提升裝置開工率[1]。

表1 2015年國內(nèi)單個PVC生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能前十排序 萬t/a

綜上所述，目前中國PVC產(chǎn)能連續(xù)兩年出現(xiàn)負增長，調(diào)結(jié)構(gòu)、促產(chǎn)能顯現(xiàn)一定成效，但是行業(yè)發(fā)展面臨潛在的問題一直存在，產(chǎn)能過剩，競爭激烈。解決這一問題的突破口需借鑒國外公司模式，以用戶為導(dǎo)向，使PVC樹脂在性能規(guī)格、制品種類和應(yīng)用類別上專業(yè)化和差異化，在高端產(chǎn)品中尋求新的增長點。因此，對PVC行業(yè)來說，提高自主創(chuàng)新能力并尋求具有增長空間的領(lǐng)域。以下從專利分析的角度出發(fā)，著重對PVC相關(guān)的專利技術(shù)進行分析，從而為PVC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新的思路，進而促進中國PVC行業(yè)拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，增強自主創(chuàng)新的動力，消化過剩產(chǎn)能，使行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

2 PVC樹脂相關(guān)技術(shù)的專利分析

2.1 專利申請量分析

自2007年1月1日至2016年8月1日，國家知識產(chǎn)權(quán)局涉及 PVC發(fā)明專利申請數(shù)量共17 746件，見圖1。其中，2007-2013年緩慢增長，2014年有較大增幅，較前一年增幅達37%，共計3 596件；2015年后緩慢增長，在這10年中，根據(jù)申請人國別，申請量最多的國家為中國，共計16 365件，其次，美國150件，日本80件，德國75件，韓國66件，荷蘭、法國各27件等，(國外在中國前十位的申請量統(tǒng)計)，中國申請在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，見圖2。

圖1 專利申請量趨勢

圖2 國外在中國前十位的申請量統(tǒng)計

2.2 申請人排名分析

PVC領(lǐng)域的申請人較為分散，專利實施轉(zhuǎn)化效率低，其中，近十年來申請量較多的中國石油化工股份有限公司、國家電網(wǎng)公司、青島鑫萬通塑業(yè)發(fā)展有限公司、青島市高科專利技術(shù)轉(zhuǎn)移平臺有限公司、蘇州市景榮科技有限公司、蘇州科技學(xué)院等。其中有4個申請人遞交申請集中在一兩年間，有205件占到27%，非職位發(fā)明60件占到7%?？蒲袉挝?家133件占17.6%，企業(yè)占8家，企業(yè)與研究院聯(lián)合申請18件占2%。前10位申請人年度申請量專利分布情況見表2。

表2 申請量前十申請人的專利分布情況

2.3 申請領(lǐng)域分布

根據(jù)專利分類號進行統(tǒng)計，PVC專利申請的領(lǐng)域分布見圖3?？梢姡暾埖念I(lǐng)域集中在PVC材料的應(yīng)用層面，主要有PVC的化合物、組合物、電纜、PVC制品、黏合劑等，PVC生產(chǎn)層面405件，占1%。

圖3 PVC專利申請的領(lǐng)域分布

2.4 國內(nèi)PVC生產(chǎn)大型企業(yè)地區(qū)專利布局分析

(1)西北地區(qū)

西北地區(qū)主要大型企業(yè)4家，目前共申請發(fā)明專利115件，涉及凈化及水處理領(lǐng)域32件，PVC生產(chǎn)領(lǐng)域30件，改性及復(fù)合樹脂領(lǐng)域23件，催化領(lǐng)域24件。

(2)華北地區(qū)

華北地區(qū)主要大型企業(yè)2家，目前共申請發(fā)明專利81件，涉及凈化及水處理領(lǐng)域11件，PVC生產(chǎn)領(lǐng)域16件，改性及復(fù)合樹脂領(lǐng)域24件，催化領(lǐng)域6件，ABS制備3件，分子篩3件、多元醇制備3件，丙烷制備3件。

(3)華中地區(qū)

華中地區(qū)主要大型企業(yè)1家，目前共申請發(fā)明專利6件，涉及凈化及水處理領(lǐng)域4件，PVC生產(chǎn)領(lǐng)域2件。

(4)華東地區(qū)

華中地區(qū)主要大型企業(yè)1家，目前共申請發(fā)明專利13件，改性及復(fù)合樹脂領(lǐng)域12件，PVC生產(chǎn)領(lǐng)域1件。

3 國外在中國申請專利布局

3.1 專利申請量分析

國外在中國專利申請量2007～2015年基本持平，其中2014、2015年有部分未公開，預(yù)計于2013年數(shù)量相當(dāng)，2013年及2009年略高，總體保持穩(wěn)步增長態(tài)勢。國外在中國申請專利趨勢見圖4。

3.2 申請人排名分析

美國公司：羅門哈斯公司、路博潤高級材料公司、?？松梨诨瘜W(xué)專利公司、陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司、陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司等；日本公司：可樂麗股份有限公司、日東電工株式會社、住友電氣工業(yè)株式會社、電氣化學(xué)工業(yè)株式會社；德國公司：巴斯夫歐洲公司、朗盛德國有限責(zé)任公司、贏創(chuàng)奧克森諾有限責(zé)任公司、阿克泰加DS有限公司；韓國公司：LG化學(xué)株式會社、SK新技術(shù)株式會社、樂金華奧斯株式會社、SK綜合化學(xué)株式會社；法國公司：阿克馬法國公司、阿肯馬法國公司；荷蘭公司：帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司、沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識產(chǎn)權(quán)有限公司、阿克佐諾貝爾國際涂料股份有限公司；盧森堡公司：地板工業(yè)有限公司、塔克特GDL股份有限公司、塔吉特GDL公司等。

圖4 國外在中國申請專利趨勢

3.3 申請領(lǐng)域分布

申請數(shù)量最多的領(lǐng)域是C08L：高分子化合物的組合物，共77件，如PVC橡膠配方；B32B：層狀產(chǎn)品，即由扁平的或非扁平的薄層，50件，如泡沫狀的、蜂窩狀的薄層構(gòu)成的產(chǎn)品；C09D：涂料組合物，共37件，如填充漿料、油墨、木材著色劑；C08K：使用無機物或非高分子有機物作為配料的PVC材料，共35件；C09J：黏合劑、一般黏合方法(非機械部分)共20件；C08F：僅用碳—碳不飽和鍵反應(yīng)得到的高分子化合物，共20件；C07C：無環(huán)或碳環(huán)化合物，共17件；C08J：加工、配料的一般工藝過程，共16件；E04F：建筑物的裝修工程，如樓梯、樓面，共14件；H01B：電纜、導(dǎo)體、絕緣體共7件。國外申請PVC專利領(lǐng)域分布見圖5。

圖5 國外申請PVC專利領(lǐng)域分布

4 PVC應(yīng)用的新領(lǐng)域

近年來，PVC的應(yīng)用出現(xiàn)了一些新的領(lǐng)域，專利技術(shù)在這些領(lǐng)域不斷嘗試并改進；以下就其中某些領(lǐng)域進行介紹，希望能夠拓展PVC生產(chǎn)企業(yè)的創(chuàng)新思路。PVC應(yīng)用的新領(lǐng)域?qū)＠麅?nèi)容見表3。

表3 PVC應(yīng)用的新領(lǐng)域?qū)＠麅?nèi)容

序號 申請(專利)號 專利名稱主要技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用領(lǐng)域15 CN201310107167.3 16 CN201310197150.1一種聚氯乙烯樹脂防腐涂料及其制備方法本發(fā)明其組成原料為：環(huán)氧樹脂E～14、聚氯乙烯樹脂、一乙醇胺、二甲苯、硅石灰粉、醇酯十二、甲基三乙氧基硅烷、二氨基二苯基砜、擴散劑MF、聚二甲基硅氧烷、鄰苯二酚、防老劑ODA和正己烷；本發(fā)明采用了環(huán)氧樹脂E～14和聚氯乙烯樹脂作為防腐涂料的主料，正己烷作為溶劑，涂覆涂層固化后，形成聚合材料，變成無毒無味的環(huán)保涂層，對鋼鐵表面有極好的附著力，同時添加了硅石灰粉、醇酯十二、甲基三乙氧基硅烷和二氨基二苯基砜，可以使整個涂料體系的力學(xué)性能、耐老化性能、耐腐蝕性能等明顯提高。涂料，環(huán)保一種木質(zhì)材料用聚氯乙烯防水涂料本發(fā)明主要是由下列原料按照重量配比攪拌制成：50～60份聚氯乙烯，3～5份硬脂酸鋇，15份過硫酸鉀，5份鋁粉，20份過氧化苯甲酰，10份苯酚，16份丙酮，10份石油醚，15份煤焦油和12份碳酸鈣。產(chǎn)品經(jīng)工業(yè)試驗證明，對木質(zhì)材料表面進行涂飾處理，形成的聚氯乙烯防水涂層能有效的隔絕其與外界的水接觸，從而避免木質(zhì)材料膨脹變形或腐爛，同時還具有良好的施工性，安全無毒且原料低廉。環(huán)保，涂料17 CN201410270914.X聚氯乙烯結(jié)皮發(fā)泡型材及制作方法本方法以擠出機的擠出口模縱橫中心線為基準(zhǔn)，模壁分別間隔開設(shè)若干帶狀插入孔；擠出口模內(nèi)加裝采用支承架支撐的導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽連通插入孔；啟動擠出機，在擠出口模開始有聚氯乙烯熔體被擠出時，將若干帶狀PET加強筋分別從若干帶狀插入孔插入，帶狀PET加強筋經(jīng)擠出口模內(nèi)導(dǎo)流槽到達并穿過支承架后與擠出口模內(nèi)聚氯乙烯熔體緊密結(jié)合并一起被擠出，制成帶加強筋的聚氯乙烯結(jié)皮發(fā)泡型材。本型材和方法通過加強筋提高剛性強度，降低成本，適應(yīng)大跨度護欄等的應(yīng)用。建筑，工業(yè)18 CN200910232399.5采用交聯(lián)聚氯乙烯結(jié)構(gòu)泡沫廢料生產(chǎn)復(fù)合泡沫板材的方法本發(fā)明包括如下步驟：(1)將交聯(lián)聚氯乙烯結(jié)構(gòu)泡沫廢料粉碎成泡沫顆粒；(2)將聚氨酯泡沫組合料均勻混合，制得可發(fā)泡型聚氨酯粘合劑；(3)將步驟1)制得的泡沫顆粒與步驟(2)得到的發(fā)泡型聚氨酯粘合劑混合并攪拌均勻，得到泡沫顆粒發(fā)；(4)將步驟(3)制得到的泡沫顆粒發(fā)泡料移入到模具中發(fā)泡成型；(5)脫模后制得復(fù)合泡沫板材。制得的復(fù)合泡沫具有良好的力學(xué)綜合性能，可用于建筑墻體、永久或臨時房屋頂、門、窗的夾芯層，也可在工業(yè)、運輸、建筑、國防和航天等領(lǐng)域使用。建筑，工業(yè)19 CN201310532709.1一種發(fā)泡型環(huán)保木塑復(fù)合材料本發(fā)明公開了一種發(fā)泡型環(huán)保木塑復(fù)合材料，是由下述重量份的原料組成：聚氯乙烯塑料粒子80～90、木質(zhì)纖維60～70、硅灰石粉10～12、硅酸鋁4～6、聚四氟乙烯纖維2～3、己二酸丙二醇聚酯2～3、過氧化鈉1～2、納米氧化鋅2～3、丙烯醇2～3、3～縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷1～2、硬脂酸鈣3～4、對甲苯磺酰肼2～3、粘結(jié)助劑3～4，本發(fā)明的發(fā)泡型環(huán)保木塑復(fù)合材料力學(xué)性能好，綠色環(huán)保，抗蠕變性、抗沖擊性強，可以分解，不會造成白色污染。環(huán)保、建筑、工業(yè)

4.1 醫(yī)用PVC樹脂

近年來醫(yī)用PVC樹脂申請呈上升趨勢，主要用做醫(yī)療器械，輸液(血)器具，醫(yī)用薄膜，抑菌復(fù)合材料。如：專利號為CN201510537150.0，一種醫(yī)用PVC糊材料的制備方法，該PVC糊材料具有良好的各項性能，可以更廣泛地用于醫(yī)療領(lǐng)域中[2]。

4.2 導(dǎo)電PVC樹脂

申請量有上升趨勢，主要為電子電力領(lǐng)域抗靜電，提供導(dǎo)電率的同時，其他力學(xué)指標(biāo)、熱力指標(biāo)也達到要求。如：CN201510145974.3聚氯乙烯/聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法，使該材料的導(dǎo)電塑料顏色及電導(dǎo)率可調(diào)，在導(dǎo)電、電磁屏蔽及微波吸收等方面擁有廣闊的應(yīng)用前景[3]。

4.3 電纜套用PVC共聚樹脂

該方面專利主要是為解決材料的氣密性，防潮性和韌性等，如：CN201510285643.X，一種氣密性好通訊電纜用丁腈橡膠改性聚氯乙烯護套料及其制備方法[4]。具有更好的柔軟性、彈性，安裝使用方便；通過使用白炭黑、E-12環(huán)氧樹脂、六氟丙烯三元共聚橡膠、苯并惡嗪樹脂，提高了護套料的氣密性，防潮性和韌性。

4.4 玻璃纖維增強PVC

該方面專利主要應(yīng)用紡織業(yè)，解決紡織品的阻燃和防水等效果，如：申請?zhí)朇N201610200031.0，一種防水阻燃紡織纖維的制備方法，該紡織纖維具備良好的防水阻燃效果，實現(xiàn)了紡織纖維多功能化的目的[5]。

4.5 粉末涂層用PVC

應(yīng)用較廣泛，建筑防腐，海底防腐等，如：專利號CN201310197150.1，一種木質(zhì)材料用聚氯乙烯防水涂料，該產(chǎn)品形成的聚氯乙烯防水涂層能有效的隔絕其與外界的水接觸，從而避免木質(zhì)材料膨脹變形或腐爛，同時還具有良好的施工性，安全無毒且原料低廉[6]。

4.6 硬質(zhì)PVC低發(fā)泡型材

該領(lǐng)域解決PVC的強度、抗斷裂性、回收等缺點，如：建筑材料中專利號為CN200910232399.5，采用交聯(lián)聚氯乙烯結(jié)構(gòu)泡沫廢料生產(chǎn)復(fù)合泡沫板材的方法，該產(chǎn)品具有良好的力學(xué)綜合性能，可用于建筑墻體、永久或臨時房屋頂、門、窗的夾芯層，也可在工業(yè)、運輸、建筑、國防和航天等領(lǐng)域使用[7]。

5 結(jié)論

5.1 國內(nèi)企業(yè)專利布局情況

從國內(nèi)最大企業(yè)的專利布局來看，布局不具連貫性，甚至某些企業(yè)沒有相應(yīng)的知識產(chǎn)權(quán)布局；其中，西北地區(qū)、華北地區(qū)的大型企業(yè)都在水處理、催化劑、聚氯乙烯應(yīng)用方面進行了布局，初步形成了PVC相關(guān)專利體系，涉及方面較完善；個別企業(yè)也掌握了一系列的聚合技術(shù)；而其他前十的企業(yè)略微在水處理和聚氯乙烯應(yīng)用上進行了布局；同時國內(nèi)申請量最多的企業(yè)并沒有一家是國內(nèi)排名前十企業(yè)，說明知識產(chǎn)權(quán)布局較弱，很多技術(shù)都比較分散，分布在中、小薇企業(yè)或科學(xué)院所，相對知識產(chǎn)權(quán)市場運營較弱。

5.2 國外企業(yè)中國專利布局情況

國外專利在PVC后加工和應(yīng)用也做了較多的布局，其申請量最大；其次是PVC材料的較特殊的應(yīng)用方面布局較廣，如涂料、粘合劑、特種樹脂的生產(chǎn)方法等。最后是電力，如導(dǎo)體、絕緣或介電材料等。

5.3 PVC的發(fā)展趨勢

綜上所述，中國的PVC材料的技術(shù)創(chuàng)新與國外企業(yè)相比，雖然總體數(shù)量最多，但是申請人分散，技術(shù)持續(xù)研究性不強，所請求保護的技術(shù)僅個別形成專業(yè)化和系列化。因此，面對產(chǎn)能過剩的問題，PVC的發(fā)展應(yīng)當(dāng)注重聚合生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新以補充PVC產(chǎn)品后應(yīng)用的不足，首先，從薄膜、管材、型材用特種樹脂上首先實現(xiàn)突破，這些產(chǎn)品在市場上需求量很大；其次，共聚和化學(xué)改性樹脂用量少，在提高使用性能方面是均聚物所不能相比的，但售價不菲；再者，從特種、專用化PVC新材料入手，提高自主創(chuàng)新能力，拓展創(chuàng)新思路，使PVC行業(yè)得到健康、可持續(xù)性發(fā)展。

［1］2016版中國聚氯乙烯行業(yè)報告.中國氯堿網(wǎng)，2016.1，5-7，9-10.

［2］江蘇藍灣生物科技有限公司.一種醫(yī)用PVC糊材料的制備方法.中國，CN105111618A，2015.12.2.

［3］中原工學(xué)院.聚氯乙烯／聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法.中國，CN104710713A，2015.6.17.

［4］合肥得潤電子器件有限公司.一種氣密性好通訊電纜用丁腈橡膠改性聚氯乙烯護套料及其制備方法.中國，CN104893149A，2015.9.9.

［5］吳江市林旺紡織廠.一種防水阻燃紡織纖維的制備方法.中國，CN105780187A，2016.7.20.

［6］蘇州市德萊爾建材科技有限公司.一種木質(zhì)材料用聚氯乙烯防水涂料.中國，CN103275535A，2013.9.4.

［7］常州天晟新材料股份有限公司.采用交聯(lián)聚氯乙烯結(jié)構(gòu)泡沫廢料生產(chǎn)復(fù)合泡沫板材的方法.中國，CN101733893A，2010.6.16.

Analysis on the development trend of domestic PVC from intellectual property

LI Zi-bing，CHEN Cai-lai
（Xinjiang Tianye Group Research Institute，Shihezi 832000，China）

The new application of PVC was expounded though analysis of PVC-related patent applications，applicant，the application field，layout and the main foreign companies involved in PVC patent portfolio.A new idea for the development of PVC technology was proposed.In order to promote China's PVC industry broaden the application areas，enhance the power of independent innovation，to digest excess capacity，make the industry healthy and sustainable development.

：polyvinyl chloride；patent；intellectual property right

TQ325.3

：B

：1009-1785(2016)10-0021-06

2016-08-12