酚醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂等热固性树脂是我国最早发展起来的一类合成树脂。在塑料工业发展初期,热固性树脂所占比例很大,一般在50%以上,是树脂的主要品种。随着石油化工的发展,聚烯烃等热塑性树脂高速发展,产量剧增;而热固性树脂发展相对较慢,到20世纪80年代,热固性树脂在合成树脂总产量中仅占10%~20%。时至今日,我国热固性树脂的技术水平和生产水平有所改善,但整体情况与世界先进水平仍有较大差距。在合成树脂总产量中,热固性树脂所占份额不超过10%。
(一)酚醛树脂
整体来说,国内酚醛树脂行业的发展经历了3个阶段:
第一阶段为1978年以前,该阶段我国酚醛树脂行业发展缓慢,1955年产量尚不足2000吨,至1978年的23年间,产量增加不多,并且技术没有明显进步,远远落后于发达工业国家。
第二阶段为1978—2000年,该阶段我国酚醛树脂行业初步发展,产量稳步增长,但主要生产企业的技术力量仍然比较薄弱。到20世纪末,全国酚醛树脂及塑料生产厂家超过100家,总生产能力达15万吨,其中3000吨以上的生产厂有11家,生产能力合计10.2万吨。
第三阶段为2000年以后,该阶段酚醛树脂行业发展比较迅速,应用领域也逐步拓展。
经过多年的发展,我国酚醛树脂行业获得了长足的进步:在产量方面,由于国内市场需求较大,我国酚醛树脂的产量迅速增长。2006年我国酚醛树脂的产量达到45万吨,居世界第三位;2016年我国酚醛树脂的产量达到102万吨,生产企业达200家左右。此后,因我国环保政策要求更加严格,加之产业升级需要淘汰落后产能,不符合排放标准的中小型酚醛树脂生产企业和落后产能关停淘汰较多。据中国合成树脂供销协会统计,截至2018年底,我国酚醛树脂生产企业还有约120家,产量达到120万吨左右。
近些年来,我国在酚醛树脂下游材料及制品的制造技术显著提升,应用范围不断扩展,应用技术也逐年提高,我国已成为酚醛树脂的消费与生产大国。酚醛树脂的市场应用已发展到模塑料、铸造、耐火材料、摩擦材料、磨料磨具、油田助剂、轮胎橡胶、电工电子材料、酚醛泡沫、木材粘结、复合材料、油墨、涂料、胶粘剂等领域,伴随着国内汽车、冶金、消费电子、航空航天等产业的快速发展,酚醛树脂的消费量在相关的应用领域内还将保持快速增长的势头,国内酚醛树脂的市场发展空间还很大。
(二)环氧树脂
环氧树脂是一类重要的热固性树脂。飞机、航天器中的复合材料、大规模集成电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘剂,乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电泳涂装等,都大量使用环氧树脂,环氧树脂已成为国民经济发展中不可缺少的材料。环氧树脂的产量和应用水平也可以从一个侧面反映一个国家工业技术的发达程度。
建国初期,环氧树脂在世界上尚属新兴材料。我国的社会主义建设迫切需要环氧树脂等材料,但当时以美国为首的西方17国在1949年设有“巴黎统筹会”,审查他们出口到社会主义中国的商品,只要涉及国防、武器,以及与高新技术有关的物资,即使出高价也买不到。所以在建国初期,我国就开始自力更生开发环氧树脂和有机硅等一大批新材料。
从20世纪50年代到1978年,我国环氧树脂工业处于起步阶段,经历了一个从无到有的漫长过程。环氧树脂的开发主要集中在科研院所和高校,围绕军工和国家重点建设项目进行相关产品的试制,以探索研究和小规模生产为主。到70年代末、80年代初,我国已形成了从单体、树脂和辅助材料,从科研、生产到应用的完整的工业体系。但技术水平不高,进步比较缓慢。这个时期环氧树脂生产总体上看,产量低,品种少,主要满足一般需求。
1978年以后,我国实行改革开放政策,促进了国民经济的快速发展。中外合资及外商独资企业如雨后春笋般在中国大地涌现,新技术、新装置、新产品的大量引进和出口的快速增长,为环氧树脂的应用提供了广阔的舞台。
目前我国约有40家环氧树脂生产企业,总产能约210万吨,占全球的46%;产量约130万吨,其中前八大企业产量超过100万吨。
经过60年的发展,我国环氧树脂产业从无到有、由小到大,目前环氧树脂产能、产量和消费市场规模均居全球首位,创造了世界环氧树脂产业发展史上的奇迹。时至今日我国已发展成为世界上最大的环氧树脂产能国、产量国和世界上最大的环氧树脂消费市场,环氧树脂材料已成为生产生活不可或缺的新材料,是国家战略性新兴行业重要组成部分。
回顾环氧树脂在中国60年的发展过程,虽然稍显缓慢,但完全是依靠自己的力量一步一步发展起来。老一代的环氧树脂从业人员开发成功了最基本的原料双酚A、环氧氯丙烷等;现在新一代从业者仍在继续努力研发、创新之中。
(三)不饱和树脂
我国不饱和聚酯树脂的研究工作始于1958年,至今已有61年的历史,其发展历程大致可分为研制(1958—1965年)、形成生产能力(1966—1976年)、初级发展(1976—1985年)、成熟(1986—1990年)、成长发展(1991—2000年)和高速发展(2001至今)六个历史阶段。
北京市化工研究院是我国最早开展不饱和聚酯树脂研制工作的单位,此后,天津市合成材料工业研究所和上海新华树脂厂建成2台500吨反应装置,这是我国最早进行不饱和聚酯树脂工化生产的单位。进入21世纪以来,随着中外合资企业和台资独资企业的增多,不饱和聚酯树脂产品结构发生了很大的变化,产能、产量也不断剧增,使我国的不饱和聚酯树脂产业跨上了飞速发展的道路。自1995年以来,我国不饱和聚酯树脂消费量年均增长21%,至2017年,我国不饱和聚酯树脂消费量已达到297万吨。2018年,主要受环保安全政策,以及产业结构调整的影响,我国不饱和聚酯树脂消费量为270万吨,比上年下降9%。
进入2019年,不饱和树脂的下游传统需求市场的萎缩已是大势所趋,我们第一次不得不把如何应对经济衰退和市场萎缩摆上了企业战略的头牌位置。企业必须强迫自己做出改变,甚至重新选择未来成长的路径。换句话说,未来决定大部分企业生死存亡的不再是企业的生产能力,而是企业开发新的应用市场的能力。我国的不饱和树脂行业,正在从销售员与销售员的对决,走向工程师与工程师的对决。