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环氧树脂产业将维持供应过剩局面
2021年20期 发行日期:2021-10-18
作者:王玉瑛 李亚男

  作为热固性树脂的主要品种之一,环氧树脂广泛应用于涂料、电子电气、复合材料和胶黏剂等行业。随着电子、汽车、船舶、海洋工业等产业的快速发展,环氧树脂产业发展前景可观。但我国环氧树脂生产起步较晚,具有绝对规模优势的厂商较少,存在低端产品过剩,高端产品不足的现象,未来调整结构、合理布局势在必行。

生产工艺分为一步法和两步法

  环氧树脂是指分子结构中含有2个以上环氧基,并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物总称,是热固性树脂的主要品种之一。环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐药品性能和粘结性能,可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂和层压材料,以直接或间接使用的形式渗透到从日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面。

  环氧树脂的种类繁多,为区别起见,常在环氧树脂的前面加上不同单体的名称。如双酚A环氧树脂(由双酚A和环氧氯丙烷制得)、甘油环氧树脂(由甘油和环氧氯丙烷制得)、丁烯环氧树脂(由聚丁烯氧化而得)、环戊二烯环氧树脂(由二环戊二烯环氧化制得)。目前应用最广泛的是双酚A型环氧树脂,通常所说的环氧树脂就也指双酚A型环氧树脂。

  液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种:一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。

  一步法工艺是把双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚,即开环和闭环反应在同一反应条件下进行。

  二步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在催化剂(如季铵盐)作用下,第一步通过加成反应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体,第二步在NaOH存在下进行闭环反应,生成环氧树脂。二步法的优点是反应时间短、操作稳定、温度波动小、易于控制、加碱时间短,可避免环氧氯丙烷大量水解,产品质量好而且稳定,产率高。

  固态双酚A型环氧树脂的生产工艺也可分一步法和两步法。一步法可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法,是将双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚反应,用于制造中等分子量的固态环氧树脂。两步法可分为本体聚合法和催化聚合法,是将低分子量液态E型环氧树脂和双酚A加热溶解后,在高温或催化剂作用下进行加成反应,不断扩链,最后形成高分子量的固态环氧树脂。

下半年产能提升20%以上

  我国自1958年开始对环氧树脂进行研究,并快速投入工业生产,至今已在全国各地蓬勃发展。2021年上半年,我国环氧树脂新增产能11.3万吨/年,全部为液体环氧树脂装置。截至6月底,我国环氧树脂总产能达到235万吨/年,其中液体环氧树脂产能约占总产能的64%以上。

  从环氧树脂的生产企业来看,我国环氧树脂生产起步较晚,具有绝对规模优势的厂商较少,行业集中度低于欧美地区。中国大陆排名前十的环氧树脂生产企业产能之和占我国内总产能的68.6%。其中江苏三木集团有限公司产能达到37万吨/年,位居我国榜首;其次是南亚电子材料(昆山)有限公司的24.8万吨/年。2021年上半年国内主要环氧树脂生产企业及产能见表1。

  据隆众资讯不完全统计,2021年下半年国内有6套环氧树脂装置计划投产,预计产能在50万吨/年左右。2021年下半年预计新投产装置见表2。

  国内环氧树脂新产能多为现有企业提升产能,也有部分项目为环氧氯丙烷生产企业配套下游,但配套上游双酚A/环氧氯丙烷或下游装置的仍占少数。若新装置都如期投放,2021下半年行业产能将提升20%以上。

一定时期内将维持供应过剩局面

  2016—2020年我国环氧树脂产量呈现波动变化,2020年国内环氧树脂产量为128.59万吨,同比上升6.29%。

  2021年上半年,我国环氧树脂产量处于增长状态。据隆众数据统计,2021年1—6月份环氧树脂产量约为71万吨,较2020年同期增加11.79%,行业平均开工率在65%。但预测下半年,部分装置因受疫情影响,以及道路运输受限,存在被迫降负运行的可能。2016—2021年上半年我国环氧树脂产量变化趋势见图1。

  全球产业转移使得电子、船舶等下游行业向中国转移,拉动了对环氧树脂的需求,使得我国很早便成为了全球环氧树脂需求第一大国。2016—2020年,我国环氧树脂表观消费量呈增长态势,年均增长率为6%。2016—2021年上半年我国环氧树脂供需情况见表3。

  从我国环氧树脂下游消费结构看,国内环氧树脂主要应用领域是涂料、电子电气、复合材料和胶黏剂行业,2020年消费领域的占比分别为42%、30.5%、20%和7.5%。详见图2。

  环氧树脂众多的下游应用领域中,复合材料和基本建设用环氧树脂将会成为支撑环氧树脂产量增加的主要领域。风电需求不断加大,高铁、高速公路,以及城市化发展建设中的地铁及机场建设和维修,都将推动环氧树脂的发展。

  随着环氧树脂新装置的投产,国产流通供应预期增加。尽管需求有好转预期,但仍难达到供应增速,预计一定时期内环氧树脂产业仍将呈现供应过剩局面。

国外工厂停产致上半年出口大增

  2016—2020年我国环氧树脂进口量逐年递增,年均增长率为14.51%。2020年虽然疫情对市场影响较大,但环氧树脂下游风电抢装带动需求,现货可流通资源紧张,进口量处于明显增加状态。2020年环氧树脂进口总量为40.48万吨,较2019年同期增长40.17%。详见图3。

  2020年上半年因受公共卫生事件打压,全球经济不景气,国际原油价格暴跌,化工行业严重受挫,环氧树脂价格跌至3年来的最低点,国内供应过剩局面明显,且无套利窗口之下,导致进口量缩减明显。但随着公共卫生事件逐渐缓解,及下游需求面陆续恢复,下半年进口量增加明显,在24.40万吨左右,较上半年增加8.32万吨。

  我国环氧树脂进口来源地众多。据海关数据统计显示,2020年中国环氧树脂进口来源地的前三位是中国台湾、韩国和美国,进口量分别为14.70万吨、11.57万吨和4.38万吨,占比分别为36.31%、28.58%和10.82%,合计占总进口的75.71%。

  2020年我国环氧树脂累计出口量为4.72万吨,同比减少1.97%。主要出口到泰国、越南、日本、韩国等周边国家。

  2021年上半年我国环氧树脂进口量为17.67万吨,比2020年同期增长9.9%。2021年上半年出口量为4.78万吨,比2020年同期增长105.2%。主要原因是2月中旬,美欧多地遭遇极寒天气,国外化工厂停产,环氧树脂遭遇了极其严重的减产,国外纷纷到中国询单,导致我国出口订单增加明显。预计下半年出口量将回落到正常水平。

  近年来,随着我国制造业的崛起,国内环氧树脂行业快速发展,预计到2026年表观消费量将增长到221万吨。但目前普通环氧树脂应用市场几近饱和,开工率不足50%。而高端环氧树脂需求巨大,且大量依赖进口,因此亟需开拓新的应用市场,加大高端产品开发力度。




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