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中國氟橡膠加工產業發展現狀及趨勢
2012-7-12 來源:中國聚合物網
關鍵詞:氟橡膠 制品加工 產業技術

    氟橡膠包括以偏氟乙烯和六氟丙烯共聚的二元氟橡膠和以偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚的氟橡膠,以及以四氟乙烯與丙烯共聚的四丙橡膠、氟硅橡膠、氟醚橡膠等。氟橡膠由於具有耐熱、耐氧化、耐油、耐化學品等優異性能,已成為現代工業尤其是高技術領域中不可缺少和替代的基礎材料,廣泛應用於國防、軍工、航空航天、汽車等諸多領域。

    國內產能分布情況

    中國自20世紀60年代開始研制氟橡膠,先後成功研制出23類、26類、246類、四丙等以聚烯烴為主的氟橡膠和羧基亞硝基氟橡膠。20世紀80年代又發展了全氟醚橡膠及氟化磷腈橡膠等。但直到目前,國內氟橡膠的品種仍然以26類氟橡膠為主,占生產量的90%,主要生產廠家有上海三愛富、中昊晨光、江蘇梅蘭和山東東岳神舟公司等。

    2009年,中國氟橡膠市場受金融危機影響較大,氟橡膠產量下滑29%,特別是出口量下降33%。2010年以來,隨著下游行業的快速恢復,氟橡膠產量迅速增長,2010年1-5月同比增長40%以上。

    上世紀90年代末期,隨著國內汽車、航空航天、石油化工等相關產業的高速發展,國內氟橡膠產業得到較快發展。“十一五”期間,國內氟橡膠產能從300余噸/年增加到7000噸/年左右,配套單體工藝、聚合工藝等生產技術逐漸接近國外先進水平。

    由於市場需求增長,以及豐富螢石資源賦予的發展氟化工得天獨厚的條件,使近年來中國氟化工產業掀起新一輪的氟橡膠裝置建設熱。

    目前國內氟橡膠生產廠商主要有四家:四川中昊晨光化工研究院,氟橡膠年產能為3000噸;上海三愛富新材料股份有限公司,年產能1500噸;江蘇梅蘭,年產能1500噸;山東東岳,年產能1000噸。品種包括23類、26類、246類、四丙等以聚烯烴為主的氟橡膠和氟硅橡膠、四丙橡膠等,其中26類氟橡膠約占總產量的80%。

    國內主要氟化工企業也積極涉足氟橡膠產業,浙江巨化有意從事氟橡膠的生產,內蒙古萬豪氟化工有限公司在烏蘭察布市建設氟橡膠系列產品,設計年產能3500噸,中昊晨光化工研究院年產4000噸高品質氟橡膠裝置正在建設當中。但新建產能基本上屬於外延式擴張,技術來源單一,對高性能特種產品、關鍵共性技術、應用研究的投入較少。由於缺乏後續技術的支撐,產能的盲目擴張勢必引發新一輪價格惡性競爭,并可能造成裝置產品嚴重過剩和開工負荷不足。

    與此同時,國內產能一直缺少的混煉膠生產也已進入議事日程。2010年8月17日,中國化工集團旗下中昊晨光化工研究院與杜邦高性能聚合物事業部簽署了在中國建立生產并銷售氟橡膠生膠和預混膠的50/50合資企業的意向書。合資企業將包含一家擬設立在上海的尖端預混膠工廠。

    產業技術水平現狀

    盡管目前國內氟橡膠本身的性能已經與國外發達國家接近,但在加工技術、配方技術、品種的多樣化、應用的針對性開發方面還有待提高。

    制品加工以模壓為主

    “量少面廣”是氟橡膠加工行業的主要特征,缺乏大中型行業領先企業,難以進行細分品種統計。

以筆者調查的青島海力威公司為例,該公司年氟橡膠加工量約100噸,這已是業內較有影響的大企業。而國內比其規模小的氟橡膠加工企業不勝枚舉。
    由於整個加工業規模化效應不顯著,加工技術以模壓加工為主要手段,加工技術自動化水平不高。這一方面與國內自產材料以中高門尼粘度產品為主不適合注射加工有關,另一方面,氟橡膠加工企業普遍規模較小,而注射加工投資成本高也是主要的原因之一。

    國產和進口氟橡膠的性能基本相同,只是加工性能有差異。國內氟橡膠以中高門尼粘度的膠種為主(占70%以上),基本采用模壓加工,制品質量不穩定、生產效率低。而國外主要使用低門尼粘度氟橡膠,采用擠出、注射成型的加工方法且通過改進配方來彌補其機械性能的不足。低門尼粘度膠種具有硫化速度適中、彈性好、易加工及脫模性好等特點,可以滿足加工復雜幾何形狀制品的需要,且制品性能穩定、生產效率高,是氟橡膠研制和加工的主流方向。

    氟橡膠品種少

    與制品加工技術落後的情況不一樣,國內氟橡膠生產技術與國際基本同步,如晨光院采用的氟里昂稀釋裂解制單體,連續聚合生產不同氟含量的氟橡膠、寬分子量分布及控制技術、低門尼膠生產等工藝已達到或接近國際先進水平,且通過不斷優化生產工藝,加強應用加工技術研究,產品質量穩定,加工性能已逐步與國際知名公司產品媲美。

    但是,氟橡膠品種遠少於發達國家。中國氟橡膠品種不到10個,而國外有超過50個品種,僅杜邦1家就有30多個氟橡膠品種,除固態膠外還開發出液態膠。國內氟橡膠企業在膠種配方的研究還主要停留在普通配方上,對氟橡膠質量的檢驗標準仍沿襲采用傳統3#硫化機硫化膠標準,難以滿足高性能硫化體系(如雙酚-AF)的要求,也因檢測不符合要求而損失了許多大的客戶,如通用汽車制造公司等。針對特殊應用的技術開發不足。

    值得欣慰的是,近幾年,國內也有一些新的膠種開發出來,并投入使用。如,國內已開發出全氟醚橡膠、羧基亞硝基氟橡膠及耐低溫、低壓縮永久變形、低濕性能及具優異加工性等特殊性能新品種以適應各種特殊需求。上海三愛富高氟含量氟橡膠和四丙氟橡膠兩種高性能特種氟橡膠項目已開始試生產,項目建成後預計可年產高氟含量氟橡膠50噸、四丙氟橡膠500噸,均達到國外產品同等水平。

    應用技術開發不足

    受加工技術的限制,應用上的障礙還未能有效突破。目前,國產氟橡膠主要用作各類密封雜件,而技術、品質、生產效率要求較高的曲軸油封、燃油管等產品的市場均被國外巨頭所控制,加上汽車工業的召回制度所產生的巨大技術、成本風險,使原配件市場很少直接使用國產膠。針對高性能、特殊產品應用的定制化研究國內企業還有待加強。不過,從最近幾年國內氟橡膠工業的加工整體來看,產業化生產瓶頸、環保瓶頸都有所突破,這也是氟橡膠產品能走出國門的主要原因之一。應用技術的較快推廣也是氟橡膠發展的根本推動力。

    發展契機

    目前,中國氟橡膠面臨著良好的發展機遇,尤其是從氟橡膠應用最大的汽車行業來看,中國已成為全球第一大的汽車生產國和消費國。

汽車、航空航天、石油化工和機械等行業是氟橡膠應用最為廣泛的領域,而60%~70%的氟橡膠用於汽車工業。
    針對汽車的相關法規將對氟橡膠的應用帶來深遠影響。對於氟彈性體生產工業的最大挑戰就是幫助汽車制造工業找到更好的和更低滲透的密封材料,以滿足嚴格的新的汽車廢氣排放標準。燃油系統和引擎密封墊圈制造商早已把目光聚焦在氟彈性體上,用來制造燃油和傳動系統的密封墊圈、軟管、引擎入風口和耐油墊圈。

    中國氟橡膠行業經過幾十年的發展,產能正逐漸擴大,但從產品品種、產品性能指標、產業化規模、市場自給率等方面尚不能滿足國內市場的需要,國際競爭力不強。但中國是氟化工基礎原料螢石的儲量和產量最大的國家,擁有得天獨厚的資源優勢,因此中國應加大高性能氟橡膠汽車零配件的生產,滿足國內汽車工業快速發展的需求,促進中國氟橡膠汽車零配件的結構調整,創造更佳的經濟效益和社會效益。

 

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(liu)
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