聚氨酯行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

李 程，吳子剛，王曉彤，閆 靜，邵 凱

（三友（天津）高分子技術(shù)有限公司，天津 300211）

聚氨酯行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

李 程，吳子剛，王曉彤，閆 靜，邵 凱

（三友（天津）高分子技術(shù)有限公司，天津 300211）

簡要地介紹了聚氨酯工業(yè)的發(fā)展歷史，并結(jié)合“十二五”“十三五”國家規(guī)劃，根據(jù)中國的實際情況，分析并評定聚氨酯行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。從技術(shù)、市場等方面，給出聚氨酯行業(yè)中各專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展方向和具體措施以及能夠促進聚氨酯行業(yè)發(fā)展的積極建議。

聚氨酯；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

聚氨酯（簡稱PU）是一種新型的有機高分子材料，因其突出的耐油性、優(yōu)越的粘接性以及耐磨、耐沖擊、耐低溫等特性，被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的許多領(lǐng)域，在膠粘劑行業(yè)中，占有舉足輕重的地位。

從德國工業(yè)化以來，聚氨酯行業(yè)得到了迅速發(fā)展。在半個多世紀里，遍及歐、美、日，如今已經(jīng)達到了千萬噸級的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。從全球范圍來看，建筑行業(yè)、電子設(shè)備、汽車工業(yè)、新能源和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，極大地提高了聚氨酯的產(chǎn)量。未來10年里，聚氨酯產(chǎn)品還將會在制冷、鞋業(yè)、紡織、休閑等新興領(lǐng)域，以每年5.7%的速度增長；在家具、工業(yè)產(chǎn)品等領(lǐng)域，以每年3.3%左右的速度增長（見圖1）。我國聚氨酯行業(yè)繼續(xù)保持著高速發(fā)展態(tài)勢，未來聚氨酯的市場需求量將大幅增加。

圖1　2015年聚氨酯行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量分布Fig.1　Product yield distribution in polyurethane industry in 2015

1　聚氨酯行業(yè)的總體發(fā)展概況

1.1國內(nèi)外發(fā)展狀況

聚氨酯的開發(fā)，最初是在德國勒沃庫森的實驗室開始的。開發(fā)之初，實驗人員用簡單的加成聚合原理，利用液態(tài)異氰酸酯和液態(tài)聚醚或二醇聚酯縮聚生成一種有別于已發(fā)現(xiàn)的聚烯烴的新型材料，制造出了新興的聚氨酯材料。之后，美國首先合成了聚氨酯軟泡沫塑料，使多元醇原料從一開始的煤炭路線轉(zhuǎn)變成為如今的低成本石油路線，奠定了聚氨酯膠粘劑實現(xiàn)工業(yè)化和高速發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。

隨后，以聚氨酯為基礎(chǔ)原料的彈性體、膠粘劑、泡沫等制造技術(shù)也相繼問世，聚氨酯工業(yè)從此迎來了快速發(fā)展階段。

如今，隨著全球范圍內(nèi)建筑行業(yè)、電子設(shè)備、汽車工業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)和新能源的飛速發(fā)展，聚氨酯產(chǎn)品的需求量也大幅增加。作為聚氨酯現(xiàn)有重要市場的建筑領(lǐng)域，即使在未來聚氨酯市場達到相對飽和的情況下，依舊可以在新建住宅建筑保溫以及老建筑的翻新方面大有作為。另外，在交通領(lǐng)域其應(yīng)用也越來越多，尤其是在目前汽車生產(chǎn)商都十分注重節(jié)能節(jié)油的情況下，聚氨酯產(chǎn)品在減輕汽車質(zhì)量方面尤其顯示出其獨特的優(yōu)勢。

業(yè)內(nèi)專家分析，未來10年內(nèi)，聚氨酯產(chǎn)品還會在其他領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，保守估計，全球?qū)郯滨サ男枨髮⒁悦磕?.5%的速度增長。

1.2全球聚氨酯市場狀況

總數(shù)約占全球總量85%以上的聚氨酯市場，主要還是集中在北美、西歐、亞太和中國，亞太地區(qū)占全球市場的45%，是全球最大的聚氨酯市場，我國占全球總消費的38%左右。緊隨其后的是北美和西歐，占全球市場的40%。目前，全球的聚氨酯工業(yè)還處在發(fā)展階段，北美和西歐市場已經(jīng)基本成熟，未來市場增長緩慢，而新興市場中國、東歐和中東及非洲地區(qū)將是未來世界聚氨酯消費增長最快的地區(qū)。

2002年世界聚氨酯產(chǎn)品總產(chǎn)量約為1 130萬t；2005年增長到1 375萬t；2007年增長到1 592萬t；2008年受金融危機的影響，僅增長了2%；2009年經(jīng)濟復蘇，增長到了1 685萬t；2011年產(chǎn)量達到1 800萬t；直到2015年，增長到了約2 025萬t；預(yù)計2016年，全球聚氨酯產(chǎn)量仍會增長3%左右。

1.2.1國外聚氨酯市場狀況

北美、西歐等國家的聚氨酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢是適應(yīng)經(jīng)濟全球化的。國外市場激勵擴大專業(yè)化原料、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模，建立跨國壟斷大型生產(chǎn)基地和銷售、研發(fā)中心；注重產(chǎn)品的環(huán)境友好性；產(chǎn)品將向精細化、高性能化發(fā)展，積極擴大應(yīng)用領(lǐng)域。

總之，國外膠粘劑市場，已經(jīng)開始向“高精尖”的方向發(fā)展。

1.2.2國內(nèi)聚氨酯市場狀況

我國聚氨酯產(chǎn)業(yè)起步較晚，發(fā)展速度緩慢，直到改革開放發(fā)展期，聚氨酯工業(yè)才得到突飛猛進的發(fā)展。目前，在我國珠江三角洲地帶已經(jīng)形成了聚氨酯產(chǎn)業(yè)聚集地區(qū)。中國是世界第3大經(jīng)濟體，更是聚氨酯第2大消費市場，還是聚氨酯生產(chǎn)大國，由此可見，中國是推動未來全球聚氨酯市場增長的主力軍。

預(yù)計聚氨酯工業(yè)在“十三五”期間，將會迎來又一次快速增長。

2　聚氨酯主要原料狀況

2.1聚氨酯主要原料

聚氨酯主要原料包括MDI、TDI、PPG，目前都已成為國際化商品。這些原料的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備都很復雜，產(chǎn)品競爭相當激烈，長期發(fā)展的結(jié)果使生產(chǎn)相對集中。

2.1.1異氰酸酯

異氰酸酯是異氰酸的各種酯類總稱。若以－NCO基團的數(shù)量分類，包括單異氰酸酯R－N=C=O和二異氰酸酯O=C=N－R－N=C=O及多異氰酸酯等；也可以分為脂肪族異氰酸酯和芳香族異氰酸酯，目前芳香族異氰酸酯的使用量最大，如MDI、TDI等。

2.1.2MDI

MDI的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備要求都比較復雜，生產(chǎn)技術(shù)被全球數(shù)個巨型企業(yè)控制。全球95%以上的MDI生產(chǎn)企業(yè)集中在亞洲和歐洲地區(qū)。2者相比，歐洲市場的增長速度不及亞洲，但是其MDI產(chǎn)業(yè)起步早，市場也較為成熟。

2015年，是中國聚合MDI市場整體低迷的一年。這一年中，因全球經(jīng)濟大蕭條，我國國內(nèi)經(jīng)濟增速緩慢，導致下游企業(yè)整體需求處于低迷狀態(tài)。重慶巴斯夫?qū)DI裝置的投產(chǎn)，導致國內(nèi)產(chǎn)能過剩局面明顯，令國內(nèi)MDI價格屢創(chuàng)歷史新低。但是，一些有前瞻性的廠家及時改變結(jié)算模式，使得部分貿(mào)易商利潤提高，利潤空間得到了擴大。由圖2可見，2015年，國內(nèi)MDI市場盡管有幾次波動反彈，但依舊沒能改變整體低迷的狀況。1年之內(nèi)均價最高點僅為13 550元/t，最低點甚至跌破9 150元/t。

圖2　2013～2015年中國聚合MDI市場走勢圖Fig.2　Market trends of polymeric MDI in China from 2013 to 2015

在過去1年內(nèi)，MDI市場也有利好消息。隨著2015年6月1日中韓自由貿(mào)易協(xié)議正式簽訂，使聚氨酯原料的稅率發(fā)生了變化，中國聚合MDI出口稅率下降的速度較進口稅率下降的速度快。隨著國內(nèi)聚合MDI市場產(chǎn)能、產(chǎn)量的增加，進口依存度降低，出口依存度增加，中韓自貿(mào)協(xié)議的執(zhí)行對于中國聚合MDI出口的影響將明顯大于對聚合MDI進口的影響。

2015年MDI市場喜憂參半，尋求新的經(jīng)營模式，已經(jīng)成為極為迫切的需求。

2.1.3TDI

2015年，我國各地區(qū)TDI價格走勢波動很大，廠家堅挺報盤成為TDI價格上揚的唯一驅(qū)動力，可是，隨后受需求的影響，走勢幾度下滑，屢破新低。2015年全年價格區(qū)間都低于前2年價格，TDI市場的高位已然不復存在。另外，2015年國內(nèi)TDI廠家的整體開工率都比2014年低，從而導致產(chǎn)量縮減許多（如圖3）。

2.1.4PPG

PPG是生產(chǎn)聚氨酯產(chǎn)品的主要原材料之一，在聚氨酯泡沫塑料中的使用量可以達到90%以上，使用量占比最大。由于聚醚多元醇的生產(chǎn)裝置規(guī)模較大，生產(chǎn)能力主要集中在巴斯夫、拜耳、陶氏化學、殼牌等幾家大型跨國公司。我國的聚醚多元醇生產(chǎn)廠家只有通過技術(shù)引進、自主研發(fā)等形成了一定規(guī)模。近年來，隨著大型廠家的擴產(chǎn)，聚醚多元醇的品種規(guī)格基本齊備，產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性也大幅提高。

圖3　2015年度國內(nèi)TDI工廠產(chǎn)能產(chǎn)量以及工廠開工率Fig.3　Annual capacity and operating rate of domestic TDI factories in 2015

近幾年來，中國聚醚多元醇工業(yè)一直呈走高的趨勢，詳情見表1。

表1　2010年～2014年中國聚醚多元醇市場規(guī)模Tab.1　Polyether polyols market scale in China from 2010 to 2014

盡管近幾年國內(nèi)聚醚市場一直呈增長的趨勢，但從表1也可看出，逐年的增長率都在下降，從宏觀角度來看，整個聚氨酯市場已經(jīng)開始緩慢呈現(xiàn)疲軟狀態(tài)。

2.2聚氨酯制品現(xiàn)狀

聚氨酯制品主要包括以下幾種：泡沫塑料、彈性體、纖維塑料、纖維、革鞋樹脂、涂料、膠粘劑和密封膠等，其中泡沫塑料所占比重最大。

近幾年，我國聚氨酯行業(yè)產(chǎn)量如圖4所示，2015年我國聚氨酯行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖4　聚氨酯產(chǎn)量（萬t）Fig.4　Polyurethane production （ten thousand tons）

圖5　2015年中國聚氨酯行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量Fig.5　Products production of polyurethane industry in China in 2015

2.2.1聚氨酯泡沫塑料

聚氨酯泡沫塑料分為硬泡和軟泡2種，具有優(yōu)良的彈性、伸長率、壓縮強度和柔軟性，以及良好的化學穩(wěn)定性。此外，聚氨酯泡沫塑料還有優(yōu)良的加工性、粘合性、絕熱性等性能，屬于性能優(yōu)良的緩沖材料。

如今，聚氨酯材料的生產(chǎn)已經(jīng)遍及整個北美地區(qū)。據(jù)悉，北美聚氨酯泡沫市場總體的年均增長率有望達到6%左右。估計截止2020年，增長領(lǐng)域主要集中在住宅及工業(yè)中噴涂聚氨酯泡沫應(yīng)用的市場中，以及軍事應(yīng)用等。此外，聚氨酯還將被應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，對傷口進行及時有效的處理。

2.2.2聚氨酯彈性體

聚氨酯彈性體由于其結(jié)構(gòu)具有軟、硬2個鏈段，因此可以通過對分子鏈的設(shè)計，賦予材料高強度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能，被稱為“耐磨橡膠”的聚氨酯同時具備了橡膠的高彈性和塑料的剛性。

在過去的1年中，由于原油價格大幅度下跌，在全球經(jīng)濟大蕭條的背景下，我國聚氨酯彈性體市場同比增長較前幾年發(fā)展緩慢，失調(diào)的供求比例嚴重導致了聚氨酯彈性體價格一路低迷。但這種現(xiàn)象，僅出現(xiàn)在傳統(tǒng)聚氨酯產(chǎn)品中。科技含量以及創(chuàng)新度較高的彈性體產(chǎn)品如納米聚氨酯彈性體材料的市場前景，還是非常可觀的。

2.2.3聚氨酯纖維塑料

2015年，氨綸市場整體價格一路下跌，各規(guī)格氨綸絲的價格都已跌至歷史最低點，甚至已經(jīng)刷新了歷史新低。根據(jù)生意社價格監(jiān)測顯示，截止2015年底，40D氨綸主流報價低至36 000元/t左右，較年初降幅已達到25.47%，創(chuàng)造了周期內(nèi)的歷史新低。

從產(chǎn)業(yè)鏈的上下游來看，聚氨酯纖維塑料目前遭遇的這種狀況，受制于經(jīng)濟大環(huán)境的持續(xù)不景氣，下游制造領(lǐng)域產(chǎn)銷不旺盛，供大于求，壓貨嚴重；另一方面還由于原材料價格的大幅下行。

氨綸價格的一路下挫，導致行業(yè)利潤下降。新智能產(chǎn)能不斷釋放，造成供應(yīng)過剩，更是令氨綸市場受到強烈沖擊。再加上氨綸下游產(chǎn)業(yè)資金緊張，產(chǎn)業(yè)鏈的惡性循環(huán)，令2015年1～11月我國氨綸進口量暴跌，供需矛盾，已經(jīng)成為氨綸價格下跌的硬傷。

總體來說，較2014年相比，我國2015年氨綸產(chǎn)量整體水平呈縮減狀態(tài)。

3　聚氨酯行業(yè)發(fā)展狀況

3.1“十一五”目標以及完成狀況

“十一五”期間，我國國民經(jīng)濟得到高速發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)郯滨ゲ牧系男枨罅考彼僭黾?。尤其是我國作為世界第一人口大國，對家居用品、汽車、電器、建筑等用膠粘劑材料有巨大需求，使我國聚氨酯行業(yè)以每年15%以上的速度增長。截止到“十一五”完成，中國已基本形成位居世界首位的聚氨酯生產(chǎn)和使用的巨大產(chǎn)業(yè)。

國家《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》中規(guī)定：“十一五”期間新建建筑要嚴格執(zhí)行節(jié)能標準，現(xiàn)有建筑要逐步施行節(jié)能改造。為此，聚氨酯材料被當成傳統(tǒng)建筑保溫材料替代品進行推廣，以響應(yīng)建設(shè)部從“十一五”起全面推廣新型建筑節(jié)能技術(shù)的號召。

因此，“十一五”作為聚氨酯產(chǎn)業(yè)在中國正式發(fā)展的開端，成為了具有里程碑意義的時期。聚氨酯行業(yè)在我國得到了巨大的發(fā)展，迎來了第一個春天，快速地發(fā)展起來。

3.2回望“十二五”

據(jù)不完全統(tǒng)計，在“十二五”期間，我國聚氨酯總產(chǎn)量已經(jīng)達到900萬t以上，基本達到“十二五”制定的目標。

另外，在“十二五”期間，中國還攻克了例如：①水性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)和開發(fā)；②替代進口的高性能CPUE彈性體材料；③聚氨酯泡沫的穩(wěn)定劑以及高效低毒阻燃劑的開發(fā)；④熔紡氨綸切片技術(shù)的開發(fā)等重大關(guān)鍵技術(shù)。

再有，在“十二五”期間，各類聚氨酯產(chǎn)品，都在按規(guī)劃不斷發(fā)展。

異氰酸酯按照大型化、一體化、基地化以及產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的原則良性發(fā)展，在發(fā)展過程中，遵循低碳環(huán)保的原則，通過高性能、精細化、高附加值的原則，將國內(nèi)一部分企業(yè)做大做強，使之能與世界先進水平企業(yè)相競爭。同時還提高了產(chǎn)業(yè)自覺性，盡量避免惡性競爭和盲目投資，從而為異氰酸酯的發(fā)展，營造一個良好的生存環(huán)境。

我國聚醚多元醇市場，為避免盲目擴張，在發(fā)展過程中加強產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整力度，改變了產(chǎn)品單一、比例不合理等問題，提高了生產(chǎn)效率，減少了污染。

聚氨酯泡沫塑料主要包括軟泡和硬泡2大類。我國軟泡PPG占整個聚醚市場將近一半左右，“十二五”期間我國廠商自主開發(fā)新技術(shù)，并根據(jù)市場要求擴大生產(chǎn)規(guī)模，不斷提高產(chǎn)品產(chǎn)能和質(zhì)量，以滿足國內(nèi)市場需求。在硬泡PPG市場，行業(yè)通過市場統(tǒng)籌規(guī)劃，對內(nèi)督促企業(yè)自律，避免惡性競爭；對外積極響應(yīng)國家政策，同時呼吁國家關(guān)注地毯市場，盡快出臺相應(yīng)政策，為硬泡PPG市場贏得了更廣闊的發(fā)展空間。

氨綸是目前市場上彈性最優(yōu)越的合成纖維，但在中國市場中以中低檔產(chǎn)品居多，價格競爭嚴重?！笆濉逼陂g，我國氨綸產(chǎn)量急速增加，目前已成為全球產(chǎn)量最大的國家。面對越發(fā)飽和的市場，通過國家宏觀調(diào)控以及市場調(diào)節(jié)，在一定程度上合理規(guī)劃了氨綸區(qū)域分布，積極發(fā)展氨綸高精尖技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，為氨綸市場發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

值得一提的是，在“十二五”期間，水性聚氨酯得到了飛速的發(fā)展，尤其是水性聚氨酯涂料市場，得到極大重視。目前國內(nèi)聚氨酯水性涂料龍頭企業(yè)主要集中在南方，聚氨酯水性涂料的產(chǎn)量發(fā)生質(zhì)的飛躍。

3.3展望“十三五”

總體來看，中國聚氨酯市場已經(jīng)日趨成熟，市場容量日趨飽和，生產(chǎn)能力穩(wěn)定提高。為此，如何提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品的創(chuàng)新能力，就成為目前面臨的重要問題。在“十三五”期間，我國聚氨酯產(chǎn)品亟待解決的問題，就是如何通過自主研發(fā)，掌握高端技術(shù)，掌握自主產(chǎn)權(quán)，從低級的生產(chǎn)加工市場，轉(zhuǎn)化成為含金量較高的科技型市場。

就異氰酸酯來說，考慮到其有毒有害的特性，在整個生產(chǎn)、運輸?shù)倪^程中具有一定的危險性，建議建立臨海生產(chǎn)基地，從而實現(xiàn)生產(chǎn)、物流、環(huán)保的聯(lián)動。另外，還應(yīng)提高異氰酸酯的生產(chǎn)能力，引進或自主研發(fā)高級設(shè)備，使裝備水平向一體化、規(guī)?；l(fā)展。

對于聚氨酯泡沫塑料行業(yè)的發(fā)展，應(yīng)重視“環(huán)保、安全、創(chuàng)新、高效”的原則，使其能在建筑、汽車以及高鐵方面廣泛應(yīng)用。

對于聚醚多元醇以及彈性體，應(yīng)避免產(chǎn)能過剩帶來的惡性競爭、價格低下等一系列連帶問題，企業(yè)應(yīng)提高自覺性，加強結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度，克服產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、產(chǎn)品低端化以及比例不合理等問題，在消化過剩產(chǎn)能的同時，對現(xiàn)有技術(shù)進行提升和改造，注意引進國外新的生產(chǎn)技術(shù)，提高科研能力，研發(fā)、提高、推廣新工藝。

[1]張杰.聚氨酯工業(yè)的最新進展[A]//中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會第十二次年會論文集[C],2004.

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Current situation and development trend of polyurethane industry

LI Cheng, WU Zi-gang, WANG Xiao-tong, YAN Jing, SHAO Kai
(Sanyou (Tianjin) Macromolecular Technology Co., Ltd., Tianjin 300211, China)

The history of development of polyurethane industry was briefly introduced, and combined with the“the twelfth five-year plan” and “the thirteenth five-year plan” and based on the actual situation in China, the development status and trends of polyurethane industry were analyzed and avaluated. From the technology, market and other aspects, the development direction and specific measures of some professional fields of polyurethane industry as well as the positive suggestions to be able to promote the development of polyurethane industry were presented.

polyurethane; current situation; development trend

TQ323.8

A

1001-5922（2016）11-0063-05

2016-06-15

李程（1983-），男，工程師。研究方向：化工材料。E-mail：sanyoulicheng@163.com。