适应新常态 全景解读我国聚氨酯工业发展
——专访中国聚氨酯工业协会高级顾问暨专家库资深专家、上海新材料协会特约专家、上海应用技术学院特聘教授 黄茂松
□ 本刊记者 吴军
我国聚氨酯（PU）工业的快速发展始于上世纪80年代。得益于其优异的性能、众多的原料来源、繁多的品种以及广阔的用途，PU材料已成为我国发展速度最快、应用前景十分看好的有机高分子材料之一。日前，本刊记者有幸采访了中国聚氨酯工业协会高级顾问暨专家库资深专家、上海新材料协会特约专家、上海应用技术学院特聘教授黄茂松先生，请他就我国PU工业的总体情况、我国PU行业的发展格局、PU的新产品、新应用以及未来PU行业的发展之道进行了全面的分析和解读……
PU大国地位凸显 原料投资需谨慎
【周刊】黄老，您好！首先想请您介绍一下当前我国PU工业发展的总体情况？
【黄茂松】我国PU材料近二十多年来保持了持续快速发展的势头，生产规模从年产十万吨发展到目前近千万吨，产销量位居世界第一。据中国PU工业协会统计，2013年我国PU材料总产量达到870万吨，占全球产量的40%，同比增长11.15%。2013年我国PU材料产量分布见图1。其中，合成革浆料、鞋底原液、涂料、氨纶和TPU等PU产品产量均居世界第一。预计2014年我国PU产量将达到960万吨，继续稳居世界首位。
2013年我国PU总消费量接近1000万吨，已经成为全球第二大PU消费市场，我国PU消费构成见图2。鞋革、家具、电器、建筑等领域是我国PU主要消费领域。PU的下游领域中，我国生产了全世界95%的冷藏集装箱，60%的鞋以及70%的玩具。而我国的建材、纺织品、合成革和汽车产量均居全球第一。
【周刊】包括MDI、TDI、PPG等PU原料在我国目前的发展情况又是如何的呢？
【黄茂松】近年来，我国PU原料的发展也非常迅猛。MDI是PU产业的关键原料，一定程度上反映了一个国家PU产业发展的水平。据中国PU工业协会统计，2013年我国MDI产能199万吨，产量160万吨，开工率80%左右。万华化学2013年产能达到162万吨，居全球第一，拜耳128万吨，巴斯夫120万吨，分别位居全球第二、三位。预计到2020年我国MDI需求量将从2013年的170万吨大幅增至355万吨（其中聚合MDI 232.4万吨、纯MDI 102.6万吨），占全球40%。目前万华化学烟台工业园80万吨MDI项目已正式投产；上海联恒已从年产24万吨扩产到48万吨，并计划到2016年正式投产；拜耳材料科技（上海）计划由35万吨扩产至50万吨；巴斯夫重庆40万吨MDI项目计划于2015年上半年投产。此外，我国河北、辽宁、甘肃、福建、天津、内蒙等省市均在筹建和招商引资MDI项目。
未来在我国将掀起一股MDI上马热。这里必须指出，MDI是一项技术性很强、安全性要求很高的项目。尽管该项目已由国家发改委审批权下放到各省市级，但对MDI项目技术和安全审核必须严格把关。我认为，国家应大力支持资金和技术俱全的机制灵活的民营企业涉足MDI项目。由此在我国形成国营、外资、民营三强并存的局面，这对我国未来PU产业健康发展将十分有利、也非常必要。
2013年我国TDI产能89万吨为全球第一，其次是美国38万吨，韩国36万吨、日本26万吨。2013年我国TDI产量70万吨，开工率78%左右。主要产能包括拜耳位于上海的25万吨， BASF位于上海的16万吨，沧州大化15万吨，甘肃银光聚银化工10万吨，烟台巨力异氰酸酯8万吨，辽宁北方锦化5万吨以及福建东南电化10万吨装置。2013年我国TDI总消费量70.1万吨，消费构成见图3。预计2014年我国TDI产能将增至126万吨。届时，产能过剩率将达到50%。我国TDI产能过剩现象已成事实，新增和扩产企业需慎重对待。
作为PU原料中消费量最大的关键原料之一，2013年我国PPG总产能393万吨、产量244万吨，开工率62%。全国生产企业有40多家，10万吨以上产能企业有十多家。2013年我国PPG消费中软泡聚醚占41%，硬泡聚醚占46%。软泡聚醚主要消费领域包括软体家具消费41.1万吨，此外汽车、摩托车、鞋材、服装、运动器械、箱包、玩具等也是软泡聚醚的主要消费领域。硬泡聚醚消费构成见4。预计到2018年我国PPG产能将达到846.8万吨，而市场消费量仅为450万吨。我国PPG产能已严重过剩，未来国内PPG市场竞争愈演愈烈，必将导致优胜劣态结局。
三大发展优势助力大国向 强国迈进
【周刊】您如何看未来我国PU产业的发展趋势？
【黄茂松】随着国民经济结构的调整，未来我国PU产业发展将迎来新常态。PU产业增速将由高速转变成中高速。预计 “十二五”期间我国PU产业年均增速将在12%左右，“十三五”期间将保持9%左右而中国将成为全球PU产能、产量以及消费量最大国。据中国聚氨酯工业协会预测，到2016年我国PU产能将达到1100万吨，占全球产能的50%。此外，未来我国PU产业创新力和国际竞争力将会明显提高，产业结构也将更趋合理完善、PU产业将会得到全面提升。PU产业对我国国民经济发展的贡献也将会越来越大。
【周刊】在新常态下，未来我国PU产业发展又具有哪些优势？应该如何发挥这些优势呢？
【黄茂松】未来，在我国PU产业新常态下，如何使我国PU产业从PU大国向PU强国迈进？这就需要充分发挥我国PU产业的三大优势。
其中，优势之一是煤基PU的开发。目前，全球PU原料来源基本上依靠石油，而我国是一个富煤贫油的国家，受国际油价波动影响，对我国PU产业发展经常会带来不利后果。如何充分发挥我国富煤资源优势，走出一条符合国情的煤基PU发展道路，现正引起煤化工和PU产业界高度关注。为此，我和上海应用技术学院贾润萍教授对我国煤基PU发展进行了分析。
煤基PU技术路线基本思路是如何将煤基甲醇和乙炔（电石）转化成PU原料及其产品。大致有以下几条技术路线：第一条路线：煤基甲醇→烯烃（MTO）→环氧丙烷和环氧乙烷→聚醚多元醇（PPG）→PU泡沫等系列产品；第二条路线：煤基→乙炔（电石）甲醇→1.4-丁二醇（BDO）→聚四氧呋喃（PTMEG）→PU弹性体等系列产品；第三条路线：煤基→甲醇（MTP）→PX→聚酯多元醇和异氰酸酯→PU系列产品；第四条路线：煤基→甲醇→碳酸二甲酯→PCDL→PU高端系列产品。其中，第三条路线关键技术是MTP产业化，并能实现芳烃产品比例可调。目前处于产业化示范阶段，一旦突破前景广阔；PCDL是制造高端PU产品重要原料，一旦技术得到突破，对我国开发高端PU产品有很大促进作用。
康乃尔化学工业股份公司正在筹划利用蒙东地区廉价煤为原料，积极开发PU原料及其下游PU系列产品。
第二个优势则是我国PU产业区域分布将更趋合理。目前我国基本上已经形成八大PU产业区域。其中，以上海为中心的长三角地区是我国PU产业最发达的地区之一，集中了国际、国内知名PU生产企业。上海漕泾、金山和奉贤PU工业园区将逐渐成为国际一流PU生产和对外出口贸易基地；以烟台、天津为中心的环渤海地区借助万华、沧州大化和天津石化等国内知名PU企业和北京、天津的科技优势，将成为我国PU产业十分重要研发和生产基地。以广州为中心的珠三角地区，包括广州、深圳、珠海、佛山、江门、东莞、中山、惠州等地区，已形成了一批国内知名的PU生产企业，是我国PU产业重要生产和对外贸易基地。以葫芦岛为中心的东北地区涵盖东北三省和蒙东地区，依托该区域享受振兴东北老工业、辽宁沿海经济带国家优惠政策以及异氰酸酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、煤基PU原料以及PU系列产品等综合优势，不久将成为东北乃至东北亚地区重要PU生产和对外出口贸易基地。以兰州为中心的西北地区依托聚银公司异氰酸酯原料优势和宁夏、甘肃和新疆等地煤基PU原料优势，将是我国未来PU和煤基PU产业重要生产基地之一。以福建泉州为中心的海西地区涵盖福建全境、广东汕头、梅州、江西上饶等地。该地区是海峡两岸合作先行先试区，已建成PU鞋材、PU胶粘剂和TPU等PU产品生产基地，是海峡两岸合作的PU重要生产和对外贸易基地。以重庆为中心的西南地区依托BASF 40万吨MDI和西南地区丰富的天然气资源和连接欧洲的重要通道优势，将是我国发展很快的PU生产对外贸易基地。以太原为中心的华北地区是我国PU原料和产品研发生产重要基地。依托山西、蒙西地区丰富的煤碳资源和太原等地PU产业优势，将成为我国PU和煤基PU重要生产基地之一。
未来，我国PU产业应充分发挥区域分布广的优势，不断升级，使区域分布更趋于合理，这是确保我国PU产业具有国际竞争力最有利的条件之一。
我国新兴产业和广阔的内需市场是我国PU产业未来的第三大优势。作为我国的传统优势产业，发达的轻纺工业是我国PU产业广阔市场的重要源泉；而建筑业是我国PU保温材料最大的潜在市场，目前PU保温材料在建筑材料市场应用不足10%，而发达国家应用达50%以上。随着我国绿色建筑逐步推广并实现规范化，我国PU硬泡保温材料需求量将达到百万吨以上。交通运输业PU市场潜力同样巨大。PU材料是实现汽车轻量化、舒适化、环保化和安全化必要条件。目前我国汽车工业PU年需求量30万吨左右，包括PU软质、硬质、半硬质泡沫，、PU弹性体（TPU、CPU、微孔弹性体），胶粘剂、密封剂，涂料，PU复合材料等。据统计，一辆高级轿车PU平均用量22千克，最高用量30千克，而我国轿车平均用量18～22千克。PU轨道减振块、聚脲防水涂层、PU胶粘剂、PU泡沫塑料以及PU复合材料在我国高铁中已得到广泛应用，PU轨道枕木是高铁枕木发展方向。高铁作为我国未来重点投资产业，PU材料将随着我国高铁走出国门再创新功。同样，PU涂料、PU胶粘剂、TPU薄膜等材料在风能、太阳能等新能源领域的应用；PU弹性体、PU保温材料，以及高性能PU重防腐涂料在海洋工程上的应用将为PU的发展带来更多的市场空间。随着城镇化步伐不断加快、百姓生活水平不断提高，与城市百姓穿、住、行密切相关的各种PU材料的生活需求也会随不断扩大。
【周刊】未来我国PU产业发展还存在哪些问题？该如何进行调整？
【黄茂松】当前，我国PU产业还存在部分产品产能过剩、产品同质化严重，产品质量、技术水平与国外先进水平相比还有一定差距，产业集中度不高等问题。为了适应新常态下我国PU产业调结构、转方式、促发展的转变模式，需注意以下几个问题：
低效能向高效能转变：目前一些PU原料和产品已明显存在产能过剩现象，如TDI、PPG、BDO（1.4-丁二醇）已二酸和聚酯多元醇等。如何化解产能过剩矛盾，已成为PU业界共同关心的问题。企业要充分发挥自身优势，找准产品国内市场和国外市场切入点，突破点和发展趋势，切勿盲目扩产、避免产品同质化、立足差异化，从提高产品效能上多下功夫，走高效能发展方式道路。
数量型向质量型转变：国内不少PU企业、注重走产能、产量扩产数量型道路，而忽视走质量型道路。显然产品质量上不去，数量再大也无济于事。企业必须改变传统思维方式，做好由数量型向质量型转变。
低端型向高端型转变：我国大部分PU产品处于中低档次，而高端产品由技术发达国家所控制。我国PU产业经过二十多年的发展，已形成了一批技术力量较雄厚、产品质量水平较高、经济实力较强的PU龙头企业。这些企业应带头开发中高端PU原料和产品，使之能带动我国PU产业整体技术水平，早日实现我国成为世界PU强国之梦。
仿制型向创新型转变：我国PU产业中不少原料和产品走的是引进仿制道路。如今我国已是世界PU制造大国又是推动世界PU产业的引擎，我国有能力在PU一些领域走在世界前列。必须坚定不移走创新驱动道路，企业要自觉认识到加强科研力量和资金投入的重要性，充分发挥我国“产学研用”合作模式优势。真正做到生产一代、研发一代、规划一代。
分散型向集中型转变：我国从事PU产业企业众多，有上千家，十分分散，缺乏竞争力。为了提高我国PU产业集中度，应充分发挥我国区域分布广特有优势。在不同区域内根据区域特点，培育几个具有全球竞争优势的PU产业集团。
新技术、新材料、新应用引领PU行业发展
【周刊】当前，PU行业有哪些新技术、新产品、新应用是值得行业共同关注的呢？这些新的技术、产品和应用在国内外产业化的情况如何？
【黄茂松】首先，丙烯直接氧化制环氧丙烷工艺技术（HPPO技术），是环氧丙烷最先进的制造技术。与传统氯醇法和共氧化法相比，具有工艺简单，副产物少，投资能耗低、环境污染小等优点，是国家鼓励支持的先进工艺技术，也是环氧丙烷生产工艺发展方向。目前国际上主要有美国陶氏、德国巴斯夫和赢创掌握此技术。我国吉林神华总投资25亿元，引进赢创工艺技术，建成年产30万吨环氧丙烷，现已正式投产。中石化湖南长岭采用中石化研究院、长岭炼化和上海工程公司技术，投资12.8亿元建成产年10万吨HPPO生产装置，也已正式投产。此外，中国石油大学胜华化工公司年产10万吨HPPO项目正在建设中。
由中科院大连化物所开发的反应控制相转移催化体系，是一项国际领先的HPPO先进工艺技术。该HPPO法催化体系，已通过中科院沈阳分院组织的专家鉴定，属原始创新性发明，目前正在进行万吨级工业示范设计。
低导热系数PU保温材料是PU保温材料长期追求目标。目前，国内外PU保温材料导热系数一般为0.022～0.028，低导热系数高保温PU材料对国家完成建筑节能政策具有非常重要价值。据悉，德国巴斯夫公司采用气凝胶技术开发出了导热系数小于0.018的PU无机复合保温材料。北京信达方舟科技公司已开发气凝胶系列产品，并已实现了产业化，并正在与上海应用技术学院合作联合开发纳米气凝胶在PU中应用技术研究。
TPU因其性能优越，应用越来越广泛。TPU薄膜材料、TPU发泡材料、TPU复合材料、阻燃材料以及TPU切片等材料技术上的进展，使TPU在汽车、高铁、新能源、电线电缆、纺织、轮胎、医疗等领域得到了越来越广泛的应用。上海恒安PU公司开发成高透气性高强度TPU薄膜，在医疗、纺织等领域已得到广泛应用，正与上海应用技术学院联合开发形状记忆TPU薄膜，对提升我国高档纺织品和医疗产品使用性和附加值有重大价值。
CO2基PU材料以CO2为原料，与环氧丙烷、环氧乙烷反应，可生成多种品种多元醇产品，由此与异氰酸酯反应可以生成多种用途的PU产品。德国拜耳已开发成功此类系列产品，包括PU软泡、PU硬泡，并成功用于汽车内饰件、家具、寝具和水性PU等产品。我国中科金龙、惠州大亚湾达吉精细化工公司也已开发多种CO2基聚碳酸亚脂多元醇系列产品，以此可用于支撑PU皮革、涂料、黏合剂、弹性体、鞋底原料、PU硬泡和水性PU等产品。该项技术对我国完成CO2减排任务具有重大价值。
另外，DDI（二聚脂肪酸二异氰酸酯）与TDI和IPDI相比，具有活性低、对水不敏感、蒸汽压低、无毒等突出优点，是制造水性PU、PU弹性体、涂料、油墨、胶粘剂以及军事应用优良的异氰酸酯品种。目前，黎明化工研院已突破了合成关键技术，并已实现产业化，为开发高附加值PU产品创造了有利条件。