科技引领未来 产品百花齐放 水溶性高分子产业蓬勃发展
“2010年国际水溶性高分子研讨会（中国）”前瞻
     随着国内外资源能源的紧缺形势日益严峻，水溶性高分子产业在能源环保热潮促进下，在水处理、采油、造
纸、选矿、食品、纺织、建材及生态环保等行业中广泛应用，正显示出巨大的市场发展潜力。中国作为水溶性高分
子的生产和消费大国，近年来以其高速增长的市场表现，正吸引着全世界的目光和关注。全国功能高分子行业委员
会联合中国化工信息中心等单位共同举办“2010年国际水溶性高分子研讨会（中国）”将于2010年11月1日召开，
将就全球产业发展、中国市场未来形势、应用技术发展方向等进行研讨交流，共同探讨环保、能源热潮下的国际水
溶性高分子产业的可持续发展战略。本刊特汇集行业发展动向，以飨读者。 ——本刊记者   李海娜

传统品种发展需科技推动
　　聚丙烯酰胺（PAM）
　　2010年我国有PAM生产企业100余家，其中产能在3万t/a以上的有5家，包括中国石油大庆炼化公司、北
京恒聚化工集团有限公司、爱森(中国)絮凝剂有限公司、山东宝莫生物化工股份有限公司和安徽天润化学工业股份
有限公司。
　　近年来我国PAM行业得到了很大的发展，产量基本能满足国内的消费需求，PAM产量已经居世界第一位，成为
世界主要出口国。但是我国的PAM在生产工艺、产品质量和品种等方面与世界先进水平有一定的差距，国内需要的
高端产品仍需依赖进口，出口产品主要是阴离子PAM产品。
　　从应用领域来看，油田市场占阴离子PAM市场总需求的50%左右，在要求较高的油田市场，生产、技术水平先
进的国内大型企业拥有明显优势。此外，造纸市场对产品的性能要求也比较高，目前进口产品和外资企业有较强的
优势。在污水处理、选矿等其他对产品要求相对较低的低端市场，近年来需求增长迅速，各生产企业都在积极扩大
生产规模，市场竞争较为激烈。
　　目前国内PAM产品在油田三次采油方面位居国际先进水平，但是在整个PAM产品的系列化、专业化方面与国外
的差距比较明显，主要表现在产品档次低、品种少、阳离子产品所占比例小、产品应用效果差等方面。
　　由于PAM价格较高，目前水处理市场的PAM水处理剂质量参差不齐，为争夺市场份额而进行的以降低产品质量
为代价的不计后果的压价竞争给企业带来了极大损失，也使行业的健康发展受到了一定影响。

　　聚乙烯醇（PVA）
　　我国PVA早在上世纪60年代就开始生产，目前产能和产量都已居世界首位。2009年我国PVA产能为75万t/a，
主要厂家有13家，包括山西山维公司、安徽皖维公司、湖南湘维公司、四川川维公司、江西化纤公司、上海石化
公司、福建纺织和化纤公司、广西维尼纶厂、广州有机化工公司、云南云维公司、兰州新希布尼龙公司、石家庄化
工化纤公司及北京有机化工厂等，其中有9家以煤为原料采用乙炔路线，其余为石油和天然气路线。2009年我国
PVA总产量约70万t，产值100多亿元。预计2011年产量将超过75万t，2011～2015年年增速约为4%。
　　PVA有较好的水溶性，强力粘结性、胶体保存性、成膜后柔软、平滑、耐油、耐溶剂，尤其宝贵的是它具有气
体阻隔性，在国内用作合成纤维的原料、织物浆料、涂料和粘合剂、乳化分散剂等，最近还有望成为可降解薄膜的
主要组分，在造纸、建筑、包装、玻璃、医药、农业、木材加工都有广泛用途。
　　目前我国PVA厂家正积极开发低聚合度、高醇解度或高聚合度、高醇解度的产品，开拓更大的国内外市场。

　　聚丙烯酸（PAA）
　　我国PAA生产始于上世纪七十年代末八十年代初，经过近30年的发展，现已有50～60家企业，主要企业除生
产PAA外，同时还生产有机磷酸盐及冷却水处理的复配产品和杀菌灭藻剂。规模较大的企业有江苏江海化工集团、
山东枣庄泰和化工公司、河南清水源科技公司、常州武进精细化工厂、常州水质稳定剂厂、常州科威化工公司、天
津正达科技公司等。
　　PAA主要用于生产冷却水处理的阻垢分散剂，约占70%；其次是无磷洗衣粉助剂，约占20%；第三为印染纺织
行业的分散剂，约占10%。PAA已形成一系列产品，除均聚物聚丙烯酸（钠）外，还可与磺酸盐单体共聚、与丙烯
酸甲酯或羟烷基酯共聚，此外还有含磷的PAA产品及丙烯酸与顺丁烯二酸酐共聚的产品，俗称马-丙共聚物等。作
为阻垢分散剂的PAA系列产品，分子量在2000～5000之间。高分子量及中分子量的PAA可作为絮凝剂和造纸助剂，
但由于市场多被聚丙烯酰胺厂家占领，因此产量较小。
　　PAA产业今后发展的方向是生产大型化，一方面可以稳定产品质量，另一方面可以达到分子量分布的有效控制；
新市场的开拓也是PAA的另一个发展方向。

　　纤维素醚
　　主要是以天然纤维素为原料经过化学改性而制得的一类水溶性聚合物，其主打产品有羧甲基纤维素CMC、甲基
纤维素MC和羟乙基纤维素HEC等，约有十多个品种、数百种规格。2009年我国纤维素醚总产量约17万t，其中
CMC约占70%。目前我国年出口纤维素醚4万t左右，进口3000t左右。国内约有15家纤维素醚生产企业，如山东
安丘晓宜纤维素厂、重庆里红、苏州威怡、宜兴通达、上海长光、西安惠安、河北鹰特等。
　　我国纤维素醚主要用作悬浮法聚氯乙烯的助剂、石油钻井泥浆助剂、粘结剂等，在食品、日用化妆品等领域也
有较多使用。目前我国纤维素醚现有技术在工艺设备、控制水平、品种花色及质量稳定性等方面，与先进国家相比
仍有一定的差距。

　　黄原胶
　　2009年我国黄原胶产能已达4万t/a左右，生产厂家大多集中在山东。其中产能在千吨以上的有山东中轩公
司、山东阜丰发酵公司、山东金栗生物制品公司、淄博嘉吉黄河龙生物公司、淄博顺达生物化学公司、泰安市长江
化工公司、丹尼斯克天冠（南阳）公司、厦门国麟科技公司等。
　　黄原胶被认为是国际上性能最优异的生物胶，它的水溶液具有耐剪切能力、高粘性和温度稳定性、耐盐、与溶
剂相容、使用安全性强等性能，目前国内主要用于采油和食品领域。
　　我国黄原胶技术工艺水平较低，在发酵产率、转化率、发酵时间等方面与国外的差距较大。如国外发酵产率大
于3.5％，而国内仅为2.4％～2.8％；国外转化率可达70％～75％，国内仅为60％～70％；发酵时间国外需48h，
国内则需72～85h。今后国内企业和研究机构应在新菌种培育和生物反应工程两方面着手研究与开发，尤其在生化
产品的分离和提纯技术上多下功夫。

　　高吸水性树脂（SAP）
　　水溶性高分子交联可得到SAP。我国SAP的研究在上世纪八十年代就已经开始，目前企业规模不一，合资企业
产能较大，内资企业规模相对较小，2009年我国SAP总产能达到17万t/a。国内生产的SAP性能欠佳，主要用于
农业、林业等领域，消费量较小，尿不湿和妇女卫生巾等高端市场需求仍然主要依靠进口。
　　SAP在中国这样人口众多又缺水少雨、生态恶化加快、灾难频发的国家，应该有很大的市场。数十年来国内有
几十所著名大专院校从事研究，发表了100多篇专利，但至今SAP高端产品仍不能生产，低端产品不能打开市场，
这种形势令人痛心，发人深省。行业内企业、研究机构应该理顺思路，探索新发展模式，促进产业快速发展。目前
国内高纯丙烯酸的供应相对较充足，为SAP的生产提供了较为充足的原料保证，国内企业应加大投入，加快科技进
步，对现有的技术进行改进，缩短同国外先进技术的差距，解决生产的瓶颈问题，加快SAP产业化进程。

新产品聚焦
　　聚天冬氨酸衍生物——LJ-99B新型高效环保缓蚀阻垢剂
　　无磷、非氮并具有良好生物降解性能的合成高分子水处理剂聚天冬氨酸（PASP）和聚环氧琥珀酸(PESA)是国际
公认的两种绿色水处理剂。聚天冬氨酸是一种新型表面活性剂，带有羧酸侧链的聚氨基酸；它既能生物降解又具有
螯合和分散性能，在许多领域可能取代丙烯酸及其共聚物，是一种极有发展前途的环保型多功能高分子材料。随着
工业循环冷却水系统所用阻垢分散剂的绿色化，聚天冬氨酸作为一种环保型可生物降解的阻垢缓蚀剂，已成为目前
国内外研究的热点。
　　通过对聚天冬氨酸与其他化学品复配增效机理的研究，山东淄博力帮环境工程有限公司和国内资深大学共同研
制开发出LJ-99B新型高效环保缓蚀阻垢剂，主要成分由可生物降解的缓蚀剂和阻垢剂组成；应用于循环冷却水系
统中，其综合阻垢，分散性能得到极大提高。
　　山东东营某化工集团公司热电厂循环冷却水以前采用传统的处理方法，凝汽器铜管结垢、腐蚀严重，被迫多次
停产检修，严重影响企业经济效益。采用LJ-99B高效环保缓蚀阻垢剂，经过一年多应用情况表明，凝汽器铜管传
热效果好，端差小，真空度高，节能，节水，节电，节约运行费用。铜管内无垢，无粘泥，未发现点蚀和局部腐蚀，
对机组安全经济、满发运行起到很大作用。说明LJ-99B在高硬度、腐蚀型水质和高浓缩倍数下，缓蚀阻垢效果好。
若同时投加LJ-90杀菌灭藻剂，可具有缓蚀增效和杀菌灭藻的双重作用，LJ-99B缓蚀阻垢效果更为显著。
   
　　三次采油用新一代聚和物——KYPAM
　　保持油田增产、稳产是保证国家石油安全的一项重要工程。利用聚合物进行堵水调剖、深部调驱，特别是三次
采油已成为我国油田增产、稳产主要措施之一。三次采油中早期应用最多的聚合物是PAM，但PAM抗盐性能较差，
直接应用采出水配制聚合物，增稠能力大幅度降低，使采油成本过分升高，甚至导致整个措施的失败。1999年中
国石油勘探开发研究院创新提出采用梳形聚合物分子设计思路来解决油田三次采油用聚合物的抗盐问题，2000年
研制成功的梳形抗盐聚合物（KYPAM）在大庆油田成功应用，在同样条件下，梳形抗盐聚合物在盐水中的增稠能力
比普通聚丙烯酰胺（MO-4000）的增稠能力提高50％以上，可降低聚合物用量30%以上，比清水配制普通聚丙烯酰
胺的驱油采收率提高了2个百分点，综合成本降低10％。在大庆、胜利、大港、克拉玛依、华北等油田的三次采
油和深部调驱中进行了大量应用，并出口美国、英国、加拿大等国家，质量稳居国际领先水平，已成为我国油田新
一代的高效驱油剂。辫状梳形聚合物的表观分子量为1400左右，在模拟大庆油田复合驱条件下，用量比采用相近
分子量普通聚丙烯酰胺降低35％，有望成为大庆油田二类油藏强碱复合驱用新一代聚合物；树枝状梳形聚合物的
表观分子量在1000万左右，在模拟大庆油田条件下，1000mg/L聚合物溶液粘度比相近分子量普通聚丙烯酰胺提高
30％左右，有望成为大庆油田二类油藏聚合物驱用新一代聚合物。