世界PA工程塑料的生產(chǎn)和需求
1.PA工程塑料概況
PA是歷史悠久、用途廣泛的通用工程塑料,2000年世界工程塑料市場分配為PA35%、PC32%、POM11%、PBT1O%、PPO3%、PET2%、UHMWPE2%,高性能工程塑料(PPS、LCP、PEEK、PEI、PESU、PVDF、其它含氟塑料等)2%。由于PC市場需求增長快,其市場占有份額已已經(jīng)超過PA。
從性能和價格綜合考慮,PA6和PA66的市場用量仍占PA總量的90%左右,居主導(dǎo)地位,2001年世界PA66的消費量為74萬噸,略高于PA6的68萬噸。歐洲消費結(jié)構(gòu)為PA6占50%,PA66占40%,PAll、PAl2和其它均聚、共聚PA占10%,美國PA66用量超過其它品種,日本則PA6消費居首位,為52%,PA66占38%,PAll和PAl2占5%,PA46和半芳香族PA占5%。PA工程塑料以注射成型為主,注塑制品占PA制品的90%左右,PA6與PA66的成型加工工藝不盡相同,PA66基本都采用注塑加工,占95%,擠出成型僅占5%;PA6的注塑制品占70%,擠出成型占30%。
近10年,世界的PA消費量以年均7.5%左右的速度遞增,而工程塑料用PA樹脂的年均增長率約為8.5%,利用填料、增強劑、彈性體、其它樹脂或添加劑對其改性,使PA工程塑料工業(yè)充滿活力。自1997-1998年亞洲金融危機以后和歐洲經(jīng)濟復(fù)蘇以來,對PA工程塑料的需求恢復(fù)增長。2000年比1999年增長7%,2001年由于世界IT行業(yè)不景氣,加之受美國“9.11"事件的影響,使2001年世界的PA6和PA66需求出現(xiàn)負(fù)增長,比2000年減少3%,由146萬t下降為142萬t,其中PA6與2000年持平,PA66受汽車、電子電氣等下游工業(yè)市場影響大,同比下降5%。世界PA6和PA66需求量變化見下表:
表1 世界PA6和PA66的需求量變化 (單位 萬噸)
品種1999年2000年2001年P(guān)A663.56868PA6672.57874合計136146142
2.PA工程塑料供應(yīng)和消費
與通用塑料相比,包括PA在內(nèi)的工程塑料生產(chǎn)和消費更集中在發(fā)達國家,美國、歐洲和日本等三大國家和地區(qū)的PA生產(chǎn)能力占世界總生產(chǎn)能力的90%,消費占80%。德國的《塑料》期刊提供的數(shù)據(jù)為:美國的PA生產(chǎn)能力占世界的31%,歐洲占45%,亞洲占40%。日本宇部興產(chǎn)公司報道的美國、歐洲和亞洲的PA工程塑料的生產(chǎn)能力分別為500kt/a、760kt/a、442kt/a(其中日本為282kt/a)。不同來源的數(shù)據(jù)雖有差異,但總的觀點是一致的。工程塑料用PA樹脂的生產(chǎn)和消費都快于纖維用PA樹脂,因此它在PA樹脂中占有的份額也在逐年提高。
世界2001年P(guān)A6和PA66的產(chǎn)量見表2。
表2 世界各地區(qū)PA6和PA66的產(chǎn)量 (2002年數(shù)據(jù) 單位:萬噸)國別PA6PA66合計美國233356歐洲252651日本12719其它8816合計6874142
從表2可知,日本PA6的產(chǎn)量高于PA66,與歐美有所不同據(jù)美國化學(xué)系統(tǒng)公司提供的數(shù)據(jù),世界PA工程塑料的總生產(chǎn)能力為1 600kt/a,居前4名的公司和占有份額分別為:DuPont公司為390 kt/a,占24.4%;BASF公司為220 kt/a,占13.5甲o;GE-Honeywell公司為200kt/a,占12.5%;Rhodia公司為145kt/a,占9.1%;其它公司總計為645 kt/a,占40.2%。位居前列的生產(chǎn)廠都是實力雄厚的綜合性大型石化或化工公司,除有大規(guī)模的先進聚合裝置外,都有附設(shè)的配混料廠,增加可供品級數(shù)量和提供滿足市場、用戶要求的專用產(chǎn)品,其它廠家還有Al-lied Signal、Solulia-Dow、UBE,Bayer、DSM、RodiciPlastics、EMS、東麗、旭化成、三菱工程塑料公司等。也有一些獨立的塑料配混料廠如著名的美國RTP、LNP公司等,提供有特色和用戶要求性能的牌號。品種多、供貨靈活和周期短是這些供應(yīng)廠的特點。
1996~2000年間世界不同地區(qū)PA的需求量見表3,歐洲和美洲的消費量分別占世界總量的41.7%和30.2%,占絕對主導(dǎo)地位。
表3 世界各地PA的需求量 (單位:萬噸)地區(qū)1997年1998年1999年2000年美洲37.338.841.545歐洲52.253.65862亞洲28.628.230.532其它7.97.588總計126128.1138147
PA消費結(jié)構(gòu)
PA具有優(yōu)良的性能,經(jīng)填充、增強、增韌、阻燃等改性后其性能可進一步提高,被廣泛用于汽車、電子電氣、包裝、機械、家具、建材、運動和休閑用品、生活用品、玩具等行業(yè)。汽車工業(yè)是PA的最大用戶,其次是電子電氣工業(yè),當(dāng)然各國的消費結(jié)構(gòu)不盡相同。1999年美國、歐洲、日本的PA消費結(jié)構(gòu)見表4。由表4可知,日本的薄膜占有份額(主要是PA6)比其它國家和地區(qū)多,而歐洲電子電氣工業(yè)的PA用量占總量的比例相對高些。
表4 1999年P(guān)A樹脂應(yīng)用消費結(jié)構(gòu) (單位:萬噸)項目美國歐洲日本汽車18.321.98.2電子電器4.111.52.5工業(yè)3.73.91.9薄膜6.165.5其它9.314.73.5合計41.55821.6
2000年西歐的PA工程塑料市場分配為:汽車31%,電子電氣21%,包裝11%,日用消費品11%,機械7%,建筑6%,運動和休閑5%,其它8%。
2001年日本的PA樹脂消費結(jié)構(gòu)為:汽車等運輸業(yè)37%,電子電氣23%,工業(yè)晶10%,其它(單絲、薄膜、電線電纜、管材)占30%。
盡管不同來源的數(shù)據(jù)也有差異,但汽車是PA的最大消費市場卻不容置疑,PA合金和共混材料應(yīng)用最多的行業(yè)也是汽車工業(yè)。幾十年來,PA已成功地取代金屬用作汽車內(nèi)飾件、外飾件、車體和機罩下部件。為節(jié)能降耗,發(fā)達國家早就開始加快汽車輕量化、塑料化的步伐,并把每輛車用塑料量作為汽車現(xiàn)代化和技術(shù)進步的標(biāo)志,有的車型每輛用量已超過20ke,如BMW公司的BMW328i型車每輛用工程塑料162ke,占汽車總重的11.6%,其中PA用量為21.8kg;”,因而也可以說汽車工業(yè)是工程塑料工業(yè)發(fā)展的主要推動力之一。PA兼有平衡的力學(xué)性能、良好的熱性能和阻燃性,能承受電子電氣器件長期工作要求,適于制作各種開關(guān)、齒輪、家用電器部件、電子設(shè)施、大型汽車電子接插件、接線頭和手控電動工具部件等。PA單層膜及其與其它塑料的多層膜和容器,可包裝肉類、香腸、奶酪、花生、魚、液體食品等,能延長商品保質(zhì)期。
2001年世界的PA6消費結(jié)構(gòu)為:汽車34%,電子電氣8%,機械18%,單絲和薄膜30%,其它10%;而PA66市場為:汽車50%,電子電氣30%,機械20%‘q。由此可見,兩種主要PA的消費市場不同。
市場預(yù)測
為了增強PA同其它材料(包括工程塑料)的競爭力,擴大應(yīng)用范圍,提高市場占有份額,從提高制品性能、降低成本和有利于環(huán)境這三個方面改進產(chǎn)品晶級的性能,如Du Pont、DSM、Rhodia、東麗公司等樹脂生產(chǎn)廠家都先后推出了快速成型品級,縮短了成型周期,降低了生產(chǎn)成本。采用茂金屬聚烯烴如聚烯烴彈性體(POE)增韌改性比用彈性體改性更方便,可調(diào)范圍更大。同時能生產(chǎn)阻燃(特別是無鹵阻燃)PA品級的廠家增多,可供用戶選擇的產(chǎn)品也增多。另外,值得提及的是PA·納米復(fù)合材料是前產(chǎn)量最大的工業(yè)化聚合物系納米復(fù)合材料,納米粒子填充量小,改性產(chǎn)品的密度幾乎與基礎(chǔ)晶級相同,其優(yōu)越性是顯而易見的。
工業(yè)家和咨詢家普遍對PA工程塑料的未來市場持樂觀態(tài)度,有的認(rèn)為2000~2005年其用量將以年均7%的速度遞增”’,也有報道預(yù)計2001—2006年間世界PA工程塑料市場的年均增長率為5%-6%”l。亞洲地區(qū)生產(chǎn)能力的占有份額將有所提高。PA工程塑料市場應(yīng)用的熱點和未來潛在市場為:
(1)汽車發(fā)動機吸氣歧管 汽車廠為降低生產(chǎn)成本,要求采用一體化部件,選用高性能材料和簡化設(shè)計。制作PA吸氣歧管可使制品輕量化,降低成本40%-50%,井有減振效果。目前歐洲汽車廠應(yīng)用PA吸氣歧管走在前列,預(yù)計美國和其它地區(qū)會很快跟上。
(2)耐熱性(特別是焊接耐熱性)晶級將在電器工業(yè)上應(yīng)用十分活躍,無鹵膽燃PA肘開發(fā)和應(yīng)用將受到人們的更大關(guān)注。
(3)以PA6為中心的食品包裝膜 該產(chǎn)品應(yīng)用前景看好,雙向拉伸(BO)PA薄膜具有良好的抗穿刺性、對氧和二氧化碳的阻隔性及耐蒸煮性,用作共擠出多層膜的芯膜,可延長食品的保質(zhì)期,需求量會穩(wěn)步增長,并從最初開發(fā)、應(yīng)用的日本擴大到其它國家和地區(qū)。