丙烯酸酯类胶粘剂发展聚焦“三化”
■ 中国胶粘剂和胶粘带工业协会副理事长兼秘书长 杨栩
在合成胶粘剂中，丙烯酸酯类胶粘剂是比较引人注目的一类，其性能独特、品种繁多、专利报告不胜枚举，是使用量最大的胶种之一。当前，我国丙烯酸酯胶粘剂行业面临结构性矛盾凸显、产业集中度低、高端研发不足、人才匮乏、配套能力弱等问题，未来应走“多样化、功能化、绿色化”发展之路。
乳液型产品占主流
丙烯酸酯胶粘剂通常是指那些含有氢酯基的丙烯酸酯单体（如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯等）为主体材料，与不饱和烯烃类单体（如苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、偏氯乙烯等）共聚而成，再加入适量助剂制备而成的粘附性物质。
行业内常按照物理形态将丙烯酸酯胶粘剂划分为三大类：①水基型：包括乳液型、溶液型、水溶型，其中乳液型应用最为广泛，约占总量的90%以上；②溶剂型：一般含有40%~60%不等的有机溶剂，用量约占总量的6%；③无溶剂型：基本不含有机溶剂，主要包括厌氧胶、氰基丙烯酸酯胶、改性丙烯酸酯胶、紫外光固化胶，用量不足总量的2%，但附加值高。2014~2016年我国各类丙烯酸酯胶粘剂的产量、增长率及市场份额见表1。近几年我国丙烯酸酯胶粘剂产量及销售额变化见表2。
丙烯酸酯胶粘剂具有一系列明显的优点：一是通常为低粘度液体、使用方便；二是可以室温快速固化，固化速度快，固化时不需要压力；三是胶膜无色透明，光泽度高；四是耐候性好，耐介质、抗老化性强；五是对多种材料有良好的粘接强度，与所有金属、非金属都能粘接；六是合成工艺相对简单，价格低廉，符合环保要求。
建筑、包装、纺织领域应用是主要驱动力
丙烯酸酯胶粘剂，粘接性能优良，可用于金属、塑料、橡胶、木材、纸张等材料的粘接，在国民经济建设、国防建设和人们的日常生活中发挥了重大作用。根据胶种的不同，丙烯酸酯胶粘剂的主要应用领域如下：
1.乳液型丙烯酸酯胶粘剂
建筑行业：建筑物内外墙涂料、外墙保温胶、玻纤胶、地板胶、瓷砖胶、防水材料、密封嵌缝胶等。
包装行业：主要用作压敏胶粘剂，其次用于纸、纤维、塑料、铝箔间的相互粘合（复合）。
纺织行业：主要用于涂料染色印花、非织造物粘合、静态植绒、织物商标、服装中间衬料、经纱上浆、地毯衬背胶等。
皮革加工行业：填充剂、部分涂饰剂和鞣剂。
汽车行业：主要用于汽车内装饰的粘接。
木制品、电器、玩具和医药等行业：直接用来粘接木器、纸板、纤维与塑料等。
2.丙烯酸酯压敏胶
通常被加工成胶粘带、标签、保护膜或各种片状制品来应用。按形态可分为乳液型丙烯酸酯压敏胶、溶剂型丙烯酸酯压敏胶、丙烯酸酯热熔压敏胶、水溶胶型丙烯酸酯压敏胶、辐射固化型丙烯酸酯压敏胶等。
包装行业：各种纸箱、袋、桶、行李和邮件等的密封包装和捆扎，各种金属和塑料管子以及其他物品的捆扎。
工业及电器行业：电缆、电线、电机和家用电器产品等的绝缘包扎、固定、装饰和识别等。
日用品行业：办公文件、书籍及其他物品的粘贴和修补，商品标牌、广告、夜间标识、药品标签等。
制造业：材料表面的防腐、防锈和防霉保护，车辆、建筑、仪器仪表的表面装饰和保护。
医药卫生行业：医用压敏胶带、医用标签、卫生材料、医用橡皮膏、各种膏药。
3.改性丙烯酸酯胶
交通行业：汽车、大型卡车、游艇、机车制造中的结构粘接以及飞机的结构修补，被粘材料以金属、塑料为主，近年来用于玻璃钢的粘接明显增多。
机电行业：直流电机磁钢与金属的粘接，电梯轿厢不锈钢与加强筋的粘接等。
电声行业：扬声器的装配是改性丙烯酸酯胶最主要的应用领域。
建筑行业：建筑物加固和结构改造的钢筋锚固，玻璃及金属幕墙后加埋件的安装，地铁、轻轨道钉的锚固。
其他行业：塑料玩具、珠宝首饰、体育用品（高尔夫球棒、网球拍等）、铭牌等的粘接装配。
4.厌氧胶
机械装配：电气、机械、汽车和飞机制造等工业中整机装配或零部件制造中螺丝防松，互相嵌接的轴的固定，螺纹管道接头和螺纹插塞的密封，发动机平面的密封，发动机等铸件针孔渗透密封等。
石油化工：法兰的平面密封和管螺纹的密封。
电子行业：小型电子元件与印刷电路板的粘接（UV固化厌氧胶）。
电声机电：扬声器、直流电机磁钢的结构粘接。
5.氰基丙烯酸酯胶
工业领域：粘接仪器、仪表零件，粘接硫化橡胶密封条与框格，机器的修复。
医药卫生领域：单纯皮肤裂伤手术、胸腔手术、眼科手术、牙科手术，美容。
民用领域：制作工艺美术品，临时加工用固定、定位，器皿的修补。
6.UV胶
光电领域：LCD制造业，照相机等光学产品制造业，光盘制造业（CD、VCD、DVD、DVD-R）。
电子领域：印刷电路板（PCB）粘贴表面元件，线圈粘接，液晶显示器粘接，手表制造业，手机按键的装配。
医疗领域：皮下注射针头与注射器和静脉注射管的粘接，导尿管和医用过滤器的粘接。
汽车领域：汽车灯装配，倒车镜和气袋部件的粘接，燃油喷射系统、器材面板、气缸垫圈、方向盘等生产。
日用品领域：玻璃家具的制造，玻璃工艺品的组装，玩具、珠宝装饰品的组装。
品种多样、用量巨大、价格适中、质量良好、发展迅速是当前丙烯酸酯胶粘剂的最大亮点。综合来看，建筑建材、包装材料和纺织领域是我国丙烯酸酯胶粘剂市场发展的三大驱动力。
行业发展暴露五大问题
2016年我国丙烯酸酯胶粘剂产量约占全部胶种44.4%，是胶粘剂行业最大的品种。根据中国胶粘剂和胶粘带工业协会丙烯酸（酯）行业分会的统计数据，2016年我国丙烯酸酯单体总产量171.5万吨，其中丙烯酸酯出口量10.8万吨，同期丙烯酸酯进口量4.6万吨，实际我国丙烯酸酯的消耗量约165.3万吨。
2016年我国丙烯酸酯胶粘剂的应用领域及丙烯酸酯单体消耗量见表3。从表3可看出，各类丙烯酸酯胶粘剂对丙烯酸酯单体的消耗量约137.6万吨，占总消耗量的83.2%，其余丙烯酸酯单体用于丙烯酸酯橡胶、塑料改性助剂（抗冲改性剂、加工助剂、抗氧剂）、地板和鞋的抛光剂、塑性共聚物、印刷油墨等行业。
当前，我国丙烯酸酯胶粘剂行业的特点是：集中度较低、生产厂家多、产品单一、生产规模小、经营分散，不少企业仍以粗放型方式运行；多数通用型产品供大于求，技术含量不高，市场竞争激烈。近年来，国内一批股份制企业纷纷投入巨资引进或自行开发生产技术、工艺配方、生产装置和设备，陆续向市场推出高性能、高品质的丙烯酸酯结构胶粘剂，以满足汽车车辆、节能建筑、电子电器、医疗卫生、高档家具等方面的需要，初步具备了与国外进口或合资企业的产品相抗衡并争夺高端市场的实力。
我国丙烯酸酯胶粘剂产业主要存在以下五个方面的问题：
1．产业结构性矛盾突出，产品总体水平和技术含量较低。虽然部分企业产品己达到或接近国际水平，在某些新兴应用领域能够与跨国公司竞争，但总体来看，企业在综合研发实力上存在明显差距。多数企业技术和装备落后，产品档次低，品种少，以通用型产品为主，并且产能严重过剩，市场竞争激烈；自主创新能力不足，自有产品配方、牌号和技术太少，企业管理水平低下，整体竞争力仍然相对较弱。
2．生产企业多，规模小，分布区域广，产业集中度低。据中国胶粘剂和胶粘带工业协会不完全统计，国内丙烯酸酯胶粘剂的生产企业320多家，分布在全国20多个省市自治区，但生产上规模、技术上水平的企业（年销售额在2亿元以上）不足80家，因而难以形成规模优势和行业合力。
3．高端产品研发投入不够。近年来国外众多胶粘剂跨国企业纷纷调整战略投资方向，将中国作为亚太地区的核心，将企业的研发中心迁移或新设置在上海或周边城市，拥有了强大的技术后盾。而我国胶粘剂企业在研发方面的投入却捉襟见肘，普遍不重视研发的投入，只注重眼前的企业效益，导致国内企业在高性能、高品质的胶粘剂新品种开发上与国际品牌的差距越来越大。一些科研院所对胶粘剂的研究也有被边缘化的趋势，新产品新技术开发迟缓，赶不上快速发展的市场需求。
4．高素质人才匮乏。体制和人才问题是我国胶粘剂行业面临的瓶颈问题。除极少数化工院校有专门的胶粘剂专业外，目前我国还没有建立起胶粘剂专业人才的系统培养机制，社会上也没有任何胶粘剂专业的培训机构，个别外资企业或大型国企的培训班还不对外界开放。因此很多胶粘剂企业总在为找不到合适的人才问题而困惑，甚至于求助于我们行业协会，但显然“高薪”并不能吸引来高素质的人才。
5．产业配套能力不足，部分重要助剂仍需进口。助剂是丙烯酸酯乳液生产和使用中的重要原料，通过添加不同种类的助剂可以显著改善乳液性能，提高产品质量，缩短生产周期。但我国大部分高效和特殊功能化助剂（如乳化剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、成膜助剂、防腐和防霉剂）均来自于美国安格斯、伊士曼化学、陶氏化学、海明斯、毕克化学、瓦克化学、罗地亚、赛比克等公司，这些公司占据着我国中高档乳液助剂市场，同时引领我国助剂市场。相比之下，国内助剂生产企业技术力量有限，产品模仿多，创新少，还没有形成自己的特色，较多地靠价格竞争。
走多样化、功能化、绿色化发展之路
今年以来，与胶粘剂行业相关的环保政策日益收紧。3月20日环保部发布的《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》（征求意见稿）正式提出：在家具制造行业，重点针对木质家具等全面使用水性胶粘剂，到2020年底前，替代比例达到100%；在包装印刷行业，加强源头控制，大力推广使用水性、大豆基、紫外光固化等低VOCs含量的胶粘剂；在纸制品包装、塑料软包装等领域，推广应用无溶剂、水性胶等环境友好型复合技术，到2020年底前，替代比例不低于70%；在建筑装饰行业，严格控制装饰材料市场准入，逐步淘汰溶剂型涂料和胶粘剂。
4月13日，京津冀联合发布《建筑类涂料与胶粘剂挥发性有机化合物含量限值标准》，自2017年9月1日起在京津冀同步实施。该标准将对生产、销售、使用建筑类涂料与胶粘剂的各个环节进行全过程管控，从而减少这些产品在使用过程中产生的VOCs无组织排放。
4月14日，环保部、国家质检总局发布《涂料、油墨及胶黏剂工业大气污染物排放标准》（征求意见稿），新建企业2017年7月1日起执行，现有企业2019年1月1日起执行。其中，针对胶粘剂制造行业，颗粒物排放浓度、苯的排放浓度限值、苯乙烯的排放浓度限值与德国的排放标准一致；甲苯的排放浓度限值与德国的基本相当；二甲苯的排放浓度限值（30 mg/m3）要严于欧盟的标准（150 mg/m3），甲醛的排放浓度限值（5 mg/m3）要严于德国标准（20 mg/m3），挥发性有机物（VOCs）的排放标准限值（80 mg/m3）要严于欧盟的标准（150 mg/m3）。综合来看，该标准是我国胶粘剂行业迄今要求最为严厉的国家标准，也是国际上最为严格的标准之一。几乎所有的胶粘剂生产企业，如果不采取严格的污染控制措施（包括过程控制技术、末端VOCs控制治理）以及清洁生产工艺，是难以达到本标准规定的大气污染物排放控制要求的。
在国家产业政策的刺激与鼓励下，丙烯酸酯乳液、乳液型丙烯酸酯压敏胶、丙烯酸酯热熔压敏胶、辐射固化型丙烯酸酯压敏胶、无溶剂型丙烯酸酯胶粘剂等，将迎来快速发展的契机。三大传统应用领域（建筑涂料和建材、压敏胶粘带、纺织品和纤维加工）的稳步发展，带动了对丙烯酸酯胶粘剂市场需求稳步增加，胶粘剂企业的活力和信心十足。在纸塑、塑塑复合包装领域，依靠复合技术的进步、新产品推出及更优质的服务，水性丙烯酸酯复膜胶仍有巨大的发展空间。从技术进展看，丙烯酸酯胶粘剂的未来发展方向是多样化、多功能化、绿色环保型产品。
此外，行业企业需要重点关注八大新兴产业，它们分别是：风力发电用胶、太阳能发电用胶、航空航天领域用胶、高铁及轨道交通用胶、节能建筑用胶、汽车轻量化用胶、电子电器工业用胶、塑料包装复合材料用胶。这些领域，无一例外地大量使用丙烯酸酯胶粘剂，有望成为丙烯酸酯胶粘剂行业新的增长点。
未来三年，随着国家和地方环保政策的日趋严格，丙烯酸（酯）上游行业开工率的稳步提升，以及丙烯酸酯胶粘剂应用领域的进一步拓展，我国丙烯酸酯胶粘剂的产量将持续较快增长，预计产量年均增长率为9.7%，销售额年均增长率将达到10.2%（见表4）。