CPVC性能更勝一籌,未來有望取代PVC
CPVC是由聚氯乙烯氯化改性制得的新型工程塑料,具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性、可溶性和阻燃性。根據(jù)生產(chǎn)工藝,CPVC可分為均質(zhì)和非均質(zhì)兩種,應(yīng)用于不同領(lǐng)域。隨著全球?qū)Νh(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注增加,CPVC行業(yè)將面臨更高的環(huán)保要求,新興市場(chǎng)將推動(dòng)對(duì)CPVC產(chǎn)品的需求增長。未來,需加大對(duì)新的材料配方、制造技術(shù)和應(yīng)用方法的研發(fā)投入,推動(dòng)CPVC行業(yè)的創(chuàng)新。
氯化聚氯乙烯簡(jiǎn)稱CPVC,是由聚氯乙烯(PVC)樹脂氯化改性制得的產(chǎn)品,為白色或淡黃色無味、無臭、無毒的疏松顆;蚍勰。氯化聚氯乙烯氯含量一般為65% ~ 72%( 體積分?jǐn)?shù))。CPVC 除了兼有PVC 的很多優(yōu)良性能外, 其所具有的耐腐蝕性、耐熱性、可溶性、阻燃性、機(jī)械強(qiáng)度等均比PVC 有較大的提高, 因而CPVC 是性能優(yōu)良的新型工程塑料。
依據(jù)CPVC生產(chǎn)方法的不同,可將其分為均質(zhì)CPVC和非均質(zhì)CPVC兩種。均質(zhì)CPVC特性為具有良好的溶解性能,較差的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度,主要應(yīng)用于海底電纜外皮、工業(yè)濾布、輸送帶、漁網(wǎng)、不燃燒降落傘等。非均質(zhì)CPVC性能為耐熱性、阻燃性、耐蝕性以及力學(xué)性能,廣泛適用于化工、建材、航空、電子電器、石油等領(lǐng)域。
CPVC生產(chǎn)工藝主要包括溶劑法,懸浮法,氣固相法。溶劑法是最早采用的制備CPVC 的方法,由于使用氯仿或四氯化碳等有機(jī)溶劑毒性大, 回收困難,因此造成環(huán)境污染,該法正逐步被淘汰。目前懸浮法是國內(nèi)外普遍采用的方法。
氯化聚氯乙烯(CPVC)是由聚氯乙烯進(jìn)一步氯化得到,從上游原材料看,主要為PVC,氯化氫,氯氣等,下游被廣泛用于建筑、化工、冶金、造船、電器、紡織等領(lǐng)域。
中國是CPVC產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料PVC主要產(chǎn)國,據(jù)統(tǒng)計(jì)2023年中國PVC產(chǎn)能達(dá)3050萬噸,全球占比已超過40%。
由于性價(jià)比較高, CPVC已在一定范圍內(nèi)取代了一些傳統(tǒng)的熱塑性工程塑料,廣泛應(yīng)用于化工、建材、電器和黏合劑等領(lǐng)域。其中使用量較大的有冷水和熱水管線分布系統(tǒng)和配件,控制液體化學(xué)品的閥體,要求在較高溫度下使用的耐腐蝕管道系統(tǒng)(特別是化工強(qiáng)腐蝕系統(tǒng))等。管材加工領(lǐng)域氯化聚氯乙烯消費(fèi)量占比最大,約63.5%。
全球氯化聚氯乙烯市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長,主要受到建筑、化工、電力和水處理等領(lǐng)域的需求推動(dòng)。建筑業(yè)是CPVC市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力之一,用于供水管道和防火系統(tǒng)。化工行業(yè)也對(duì)CPVC的需求增加,用于制造耐腐蝕設(shè)備和管道。電力和電氣工程領(lǐng)域?qū)PVC的需求不斷上升,用于電纜護(hù)套和絕緣材料。數(shù)據(jù)顯示,2022年全球氯化聚氯乙烯行業(yè)產(chǎn)量約為29.36萬噸,需求量約為28.55萬噸。
中國是全球最大的CPVC市場(chǎng)之一,市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,全球占比超過40%。建筑業(yè)的迅速發(fā)展是中國CPVC市場(chǎng)增長的主要驅(qū)動(dòng)力之一。隨著城市化進(jìn)程的加速,供水管道和建筑材料的需求不斷增加,這為CPVC行業(yè)提供了穩(wěn)定的市場(chǎng)基礎(chǔ)。
國內(nèi)CPVC技術(shù)與國外相比仍明顯滯后,樹脂質(zhì)量及加工性能與進(jìn)口產(chǎn)品相比存在很大差距,應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。美、歐、日等國外廠商為壟斷中國市場(chǎng),只出售CPVC專用料,一些高質(zhì)量管材、管件、型材等專用CPVC原料仍然需要依賴進(jìn)口。據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年中國氯化聚氯乙烯行業(yè)產(chǎn)量約為13.21萬噸,需求量約為14.11萬噸。
全球生產(chǎn)CPVC樹脂的企業(yè)已有二十多家,主要集中在美國、法國等,其中法國阿科瑪使用氣固相法,其余國家生產(chǎn)工藝均采用水相懸浮法。路博潤公司為世界上最大的CPVC生產(chǎn)企業(yè),日本德山積水化學(xué)工業(yè)公司為第二大CPVC生產(chǎn)企業(yè),日本鐘淵化學(xué)工業(yè)公司、電石工業(yè)公司和德國巴斯夫公司等是世界上主要的CPVC生產(chǎn)企業(yè)。近年來,隨著國內(nèi)PVC聚合技術(shù)的進(jìn)步,我國很多公司開始研究并生產(chǎn)CPVC,國內(nèi)生產(chǎn)的公司主要有江蘇天騰化工有限公司、山東高信化學(xué)股份有限公司、上海氯堿化工股份有限公司等。
隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注增加,環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,CPVC行業(yè)也將面臨更高的環(huán)保要求。未來,CPVC生產(chǎn)企業(yè)將加大對(duì)環(huán)保技術(shù)和綠色生產(chǎn)方式的投入,以減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,提升企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。
CPVC是一種具有優(yōu)異性能的工程塑料,具有出色的耐高溫、耐腐蝕和耐壓性能。新興市場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)化進(jìn)程將繼續(xù)推動(dòng)對(duì)CPVC產(chǎn)品的需求增長。特別是在亞洲、非洲和拉丁美洲等地區(qū),這將為行業(yè)創(chuàng)造巨大的增長潛力。
從未來的發(fā)展趨勢(shì)來看,CPVC相關(guān)領(lǐng)域的研究,將圍繞如何解決其分解溫度與加工溫度過于接近,加工困難存有缺陷等問題展開。此外,研究出一種針對(duì)CPVC熱氧分解機(jī)理的高效復(fù)合熱穩(wěn)定體系,對(duì)CPVC材料成型加工環(huán)節(jié)的熱穩(wěn)定性保持有著較為重要的意義;研究出針對(duì)CPVC、具有良好相容性的載體樹脂,對(duì)CPVC粘度、流變性問題的解決有著積極作用;針對(duì)CPVC生產(chǎn)過程中存在的抗沖擊缺陷,研發(fā)出有效的、針對(duì)共混體系的改性劑,將CPVC與具有一定抗沖擊強(qiáng)度的高分子進(jìn)行共混,能夠較好地提升CPVC合金綜合利用價(jià)值,兼顧C(jī)PVC的抗沖擊特性。就上述CPVC進(jìn)一步發(fā)展存有的問題來看,要實(shí)現(xiàn)CPVC應(yīng)用水平的進(jìn)一步提升,需要加大對(duì)新的材料配方、制造技術(shù)和應(yīng)用方法的研發(fā)投入,推動(dòng)CPVC行業(yè)的創(chuàng)新,以滿足不斷變化的需求。