PVC工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和市場前景怎么樣？

1.概述

聚氯乙烯[poly(vinyl chloride)，PVC]是由氯乙烯單體經(jīng)自由基聚合反應(yīng)生成的熱塑性線形聚合物，分子式為-（CH2—CHCL）n-，是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一。聚氯乙烯首次文獻(xiàn)記錄出現(xiàn)在1872 年，德國的E.Bauman發(fā)現(xiàn)盛有低黏度液體氯乙烯的玻璃封管暴露在陽光下會(huì)析出白色粉末。該粉末在130℃以上熔融并同時(shí)降解；1912年德國格金海電化廠的Fritz Klatte 開發(fā)了由乙炔和氫氯酸合成氯乙烯的可工業(yè)化工藝路線。

并在1915 年發(fā)現(xiàn)有機(jī)過氧化物可引發(fā)氯乙烯聚合；1935~1936 年德國法本（I.G.Farben）公司首先實(shí)現(xiàn)了PVC 的乳液法工業(yè)化生產(chǎn)；194O年美國化學(xué)家Waldo Semon開發(fā)成功懸浮法PVC，制成了軟質(zhì)PVC浴簾，并在其所在的B.F.Goodrich 公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。20世紀(jì)50年代，法國saint Gobain公司發(fā)明了本體法PVC。

PVC工業(yè)品為白色或淺黃色粉末。相對密度1.36，氯含量56%~58%。PVC具有耐酸堿性、耐磨性、電絕緣性好以及難燃、自熄等優(yōu)點(diǎn)。但FVC 的熱穩(wěn)定性差，加熱至140℃即會(huì)分解釋放氯化氫，而通常加工溫度要在160~180℃以上，因此，進(jìn)行成型加工時(shí)，必須加入熱穩(wěn)定劑。PVC軟化溫度低，使用溫度限在80℃以下。低相對分子質(zhì)量的PVC易溶于酮類。酯類和氯代烴類等溶劑，高相對分子質(zhì)量品種則難溶于上述溶劑。

工業(yè)上，用于合成PVC樹脂的氯乙烯單體可以通過石油或煤兩條不同原料路線生產(chǎn)，所得的氯乙烯進(jìn)而可采用本體聚合、乳液聚合和懸浮聚合滌制得PVC，但一般多用懸浮法制得粉末狀樹脂，約占FVC總產(chǎn)量的80%，其次用乳液法制得糊狀樹脂。

PVC 樹脂的質(zhì)量以粒度和粒度分布、相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布，表觀密度，孔隙度、魚眼、熱穩(wěn)定性、色澤、雜質(zhì)含量及粉末自由流動(dòng)性等來表征。

PVC生產(chǎn)工藝成熟、成本低、較易加工成型，可用注塑、擠塑、中空成型、壓延成型、壓塑、旋轉(zhuǎn)成型、蘸塑等加工方法制成PVC制品。

2.PVC樹脂工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

PVC是世界五大通用塑料之一，在全球范圍內(nèi)，PVC樹脂的需求量列于聚乙烯、聚丙烯之后居第3位；而在中國其消費(fèi)量已經(jīng)升至第一位。

近年，世界石油漲價(jià)，給中國其消費(fèi)量已經(jīng)升至第一位。

近年，世界石油漲價(jià)，給中國乙炔法PVC產(chǎn)能在短期內(nèi)得到了極大的擴(kuò)張。2005年我國PVC樹脂總產(chǎn)能約為8772kt/a，已經(jīng)超過美國，居世界第1位；2008年產(chǎn)能躍升到15810kt/a，繼續(xù)穩(wěn)居世界第一位。

中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是城市化和房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使PVC建筑材料在中國獲得極大的發(fā)展機(jī)遇，其需求量大幅度增長；另外，交通運(yùn)輸、通信等領(lǐng)域?qū)勐纫蚁渲男枨笠渤矢咚僭鲩L態(tài)勢。中國PVC樹脂工業(yè)仍有較大的發(fā)展空間。

3.PVC制品工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

PVC制品可根據(jù)是否添加增塑劑及添加量的不同，分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)制品。軟質(zhì)PVC可用做電線電纜包覆和其他絕緣材料以及薄膜等，還可用于制造人造革、鞋底、泡沫塑料和軟管等；硬質(zhì)PVC（PVC-U）可用做建材（如板材、管道、門窗異型材、貯槽、吸收塔等），包裝制品（如瓶、盒、泡罩包裝、醫(yī)藥包裝等）；此外，還有許多有待開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域。

（1）PVC異型材

PVC異型材是PVC的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。PVC塑料門窗節(jié)能、節(jié)材、耐氣侯性及防腐性好，符合環(huán)保要求，降低能量損耗。由于PVC異型材本身熱導(dǎo)率小和異型材門窗的多腔室結(jié)構(gòu)，它的保溫保冷性能優(yōu)異，如在建筑采暖領(lǐng)域，采用塑料門窗比采用普通鋼門窗能耗可節(jié)省17%左右。為此，PVC異型材門窗在建筑節(jié)能和減少二氧化碳排放方面獲得了越來越多的認(rèn)可。

PVC異型材在歐洲，尤其是德國，應(yīng)用較早，也較為普遍。西歐各國PVC消費(fèi)量的30%~60%用于門窗異型材。

日本為了削減二氧化碳排放量，正提倡使用絕熱效果好的PVC窗框；對現(xiàn)有舊房也提倡用PVC窗框改建，從而促進(jìn)了PVC異型材的增長。

日本獨(dú)棟住宅和公寓加在一起約有4700萬戶，如果全部采用PVC材料改建，每年可減排二氧化碳約35000kt，效果非常明顯，受到相關(guān)政府部門的關(guān)注。2006年開始，計(jì)劃大幅增加通過NEDO（新能源·產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)）的助成制度或預(yù)算。

綜上所述，在當(dāng)前全球防止氣候變暖的環(huán)境問題日益引起各國政要關(guān)注之時(shí)，異型材門窗的應(yīng)用將有新的應(yīng)用潛力。

建筑是我國耗能的三大領(lǐng)域之一。建筑能耗占我國總能耗的約1/4，其中外墻保溫、屋頂隔熱、門窗散熱占房屋能源浪費(fèi)的50%，為此，冬季北方采暖、南方夏季制冷的建筑中國，能源浪費(fèi)很大。在建筑保溫性能上我國門窗能耗是發(fā)達(dá)國家的2.2倍，外墻能耗是發(fā)達(dá)國家的4倍。目前國家要求外墻熱導(dǎo)率從0.8~1.16W/（m·k）降至0.45~0.6W/（m·k），窗從3.5W/（m·k）降至2.8W/（m·k），節(jié)能型住宅耗標(biāo)煤由25.2kg/㎡降至8.82kg/㎡。這正是中國PVC建筑材料發(fā)揮特長的好機(jī)遇。

1990年前，中國塑鋼門窗占建筑門窗的比例不足1%，據(jù)輕工口統(tǒng)計(jì)，1990年異型材的實(shí)際產(chǎn)量僅為13kt（另有統(tǒng)計(jì)為50kt）；1993年塑鋼門窗占建筑門窗的比例也僅占3%，但是1996年的比例已達(dá)到5%~6%，1999年更達(dá)到15%；據(jù)中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)塑料門窗委員會(huì)估算，2001年，全國塑料門窗異型材行業(yè)生產(chǎn)能力已經(jīng)超過1600kt，型材產(chǎn)量接近1000kt，全國塑料門窗行業(yè)完成門窗產(chǎn)量1億平方米，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新階段。2005年，中國塑料異型材有生產(chǎn)企業(yè)350家，生產(chǎn)線4300條，總能力3550kt/a，生產(chǎn)量1800kt/a。2007年中國塑鋼門窗在建筑門窗中的市場占有率達(dá)到55%，異型材生產(chǎn)能力達(dá)到4000kt/a，生產(chǎn)量達(dá)2300kt/a。2008年，由于受國際金融危機(jī)、國際國內(nèi)應(yīng)用市場萎縮、出口退稅率降低、行業(yè)內(nèi)的無序競爭激烈以及房地產(chǎn)市場新建宅總量的萎縮等多方面因素的影響，國內(nèi)塑料異型材制品實(shí)際產(chǎn)量與預(yù)計(jì)產(chǎn)量相比縮減了約50萬噸。

（2）PVC管材

塑料管材是PVC的另一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。塑料管材材料包括PVC、PE、PP、PB、ABS、PA和不飽和聚酯增強(qiáng)塑料等，其中，PVC-U為占第1位的材料。2003年全球范圍塑料管材用量2500kt，其中，PVC管材用量約占62%。

中國塑料管材生產(chǎn)廠家多達(dá)數(shù)千家，生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到4500kt，產(chǎn)量超過萬噸的企業(yè)就有100家左右。近年中國塑料管道行業(yè)的高速發(fā)展主要得益于需求的增長，市政及建筑給、排水管道為塑料管道的主要應(yīng)用領(lǐng)域，農(nóng)用（飲用水、灌排）管道業(yè)保持高速增長，市政排污、燃?xì)?、供暖、城市非開挖施工、工業(yè)、通信、電力、礦山等許多領(lǐng)域。

PVC管材中硬管（PVC-U）占絕大部分，約為90%，主要用于給水、排水和護(hù)套等用途。PVC-U管大約40%用于各種排水用途，其中以建筑物內(nèi)用管占大部分；30%左右用于給水領(lǐng)域；20%左右用于各種護(hù)套管。另有10%左右的軟管和復(fù)合軟管，主要用于輸送液體、粉體、氣體以及混合物等。

（3）PVC電線電纜

用于電線電纜的絕緣和護(hù)套材料有PVC、PE、交聯(lián)PE和橡膠等，其中，PVC具有價(jià)格低廉、阻燃性好、易加工、硬度可調(diào)節(jié)范圍廣、電絕緣性好、耐油、耐化學(xué)試劑等優(yōu)勢，使它長久以來成為電線電纜行業(yè)使用數(shù)量最多的塑料品種。但是，20世紀(jì)末以來，一些發(fā)達(dá)國家對PVC 材料以及PVC 電線電纜中使用的含鉛熱穩(wěn)定劑提出了疑問，有的國家甚至提出了全面禁止使用PVC 電纜的法令，從而影響了PVC 電線電纜行業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)有下降的趨勢。

世界電線電纜行業(yè)比較集中，至2006 年，經(jīng)過兼并重組等，世界最大的3家電線電纜企業(yè)是：意大利比瑞利電纜(Pirelicable) 公司，年銷售40億歐元；日本住友電纜公司，年銷售30億歐元；法國耐克森公司，年銷售25億歐元；3家企業(yè)占世界25%的市場份額。

中國電線電纜行業(yè)共有企業(yè)6000 家以上，其中規(guī)模企業(yè)2700 家以上；生產(chǎn)200多個(gè)品種，2500多個(gè)型號(hào)規(guī)格。2006年，中國電線電纜總銷售量達(dá)到貂00 億元，成為中國僅次于汽車行業(yè)的第二大行業(yè)；生產(chǎn)量按價(jià)值計(jì)，僅次于美國，居世界第二；產(chǎn)品品種滿足率已高達(dá)95%以上，國內(nèi)市場滿足率己高達(dá)90%以上。2007 年，國內(nèi)PVC電線電纜產(chǎn)量約700kt。

表1.8為近年中國電線電纜進(jìn)出口量(包括各種材料)一覽。由衷1.8可見，中國電線電纜出口量較大。

值得注意的是，盡管無鹵PE電線電纜取代PVC材料的呼聲越來越高，但由于PVC 的綜合性能較好，在短期內(nèi)取代可能性不大。要完全禁止PVC 的實(shí)驗(yàn)更是不現(xiàn)實(shí)的。開發(fā)新型不含鹵素和無鉛化的環(huán)保型電線電纜雖是發(fā)展方向，但是尚有不少技術(shù)問題有待解決。

（4）其他PVC軟制品

如前所述，PVC 塑料制品基本上分為硬質(zhì)制品和軟質(zhì)制品兩類。盡管電線、電纜屬于軟質(zhì)制品的范疇，但由于電線、電纜品種的特殊性，人們習(xí)慣上還是把電線、電纜品種單列。因此，按慣例本節(jié)介紹的軟質(zhì)PVC 制品盡管也是指PVC 電線、電纜外的品種，但應(yīng)注意，在PVC樹脂的消費(fèi)數(shù)據(jù)中還是包含了電線、電纜品種的。

目前，全球PVC 消費(fèi)以硬質(zhì)制品為主，硬質(zhì)制品已占PVC 樹脂總消費(fèi)量的59.83%，軟質(zhì)制品和其他占40.17%。國內(nèi)2008 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，硬質(zhì)制品的比例已接近全球平均水平，軟質(zhì)制品消費(fèi)PVC樹脂約為3800kt。盡管軟質(zhì)制品的總量小于硬質(zhì)制品，但其中薄膜由于用途廣泛、出口量大，制造、使用歷史久遠(yuǎn)，所以薄膜品種所占比例為15%以上，

位列第一，高于占12.4%比例的管材品種。但到目前為止，薄膜品種中除兒童玩具膜有國標(biāo)規(guī)定不得使用含鎘、含鉛助劑外 (指標(biāo)同RoHS指令)，其中最大品種燈箱廣告膜和農(nóng)用大棚膜至今仍大量使用含鎘、含鉛熱穩(wěn)定劑。這兩類產(chǎn)品，燈箱廣告膜大量出口，而農(nóng)用大棚膜關(guān)系到食品安全，筆者在此呼吁，希望能得到生產(chǎn)商和用戶的高度關(guān)注。

4.對PVC工業(yè)的發(fā)展前景

我國PVC樹脂工業(yè)在全球范圍內(nèi)已取得產(chǎn)能，產(chǎn)量和消費(fèi)量三個(gè)第一，但從人均消費(fèi)量來看，在中國還有較大的發(fā)展空間。PVC人均消費(fèi)量，發(fā)達(dá)國家約為15~20kg/(年·人)，而我國僅為6kg/(年·人)左右。據(jù)預(yù)測，未來十年或許更長時(shí)間全球PVC需求量將以每年4.1%比率增長，而中國將成為PVC 主要消費(fèi)國，其表觀消費(fèi)量增速將達(dá)到10%~15%。

PVC工業(yè)的發(fā)展曾因其可能對環(huán)境和健康有嚴(yán)重危害而受到影響。但是，近年來的大量調(diào)查研究表明，PVC 對環(huán)境和健康的危害，如二英、酸雨、重金屬及DOP環(huán)境荷爾蒙危害，并沒有像曾經(jīng)指出的那么嚴(yán)重，而更客觀的情況可能是，PVC 實(shí)際上比其他替代物對環(huán)境和健康更無害。

蘇格蘭愛丁堡地球生態(tài)協(xié)會(huì)已指出，大氣層中僅3%的氯化氫是由現(xiàn)代焚燒爐焚燒PVC廢棄物形成的，由它所形成的酸雨占總酸雨量的不到0.2%。實(shí)際上，大氣層中93%的氯化氫是由煤炭燃燒產(chǎn)生的，而且，形成酸雨的主要物質(zhì)其實(shí)是由傳統(tǒng)的燃料燃燒(如汽車尾氣、燃煤尾氣等)產(chǎn)生二氧化硫和二氧化氮而不是氯化氫. 美國紐約政府能源和發(fā)展局通過焚燒實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，城市固體垃圾中PVC 廢棄物含量與二囁英的形成其實(shí)沒有必然的聯(lián)系。

歐洲乙烯制品委員會(huì)的實(shí)驗(yàn)研究證明，廢棄PVC 制品不容易分解，即便有一定數(shù)量的增塑劑和穩(wěn)定劑能釋放到土壤中，但其釋放量極有限，對環(huán)境不會(huì)造成危害。研究結(jié)果還證明，在土壤中發(fā)現(xiàn)的氯乙烯不是由PVC分解產(chǎn)生的。因此，難分解的廢棄PVC制品完全可以和其他固體垃圾一起進(jìn)行掩埋處理而無害于環(huán)境。

一些環(huán)境學(xué)家正在以新的眼光看待PVC，即生產(chǎn)和加工PVC的能耗比其替代物要低40%左右，有利于降低“溫室效應(yīng)”。倫敦的學(xué)者約翰·愛克爾頓說“由于有利于節(jié)約能源，PVC有可能作為環(huán)境友好材料在21世紀(jì)再度興起。

近年，對PVC從防止氣候變暖、資源有效利用等視角進(jìn)行了重新評價(jià)，結(jié)果表明PVC材料的科學(xué)、合理利用，是符合低碳經(jīng)濟(jì)原則的，也是對循環(huán)型社會(huì)建設(shè)有貢獻(xiàn)而需發(fā)展的品種之一。首先，與PE、PP、PS等塑料相比，PVC焚燒CO2排放少。

同樣重要的是，PVC分子中氧含量高達(dá)57%，意味著，與100%以石油為原料的其他通用樹脂相比，PVC消耗的石油資源要少得多。

綜上所述應(yīng)該可以預(yù)期，如果能夠有效解決熱穩(wěn)定劑及其他添加劑的環(huán)?；瘑栴}，PVC工業(yè)還將具有寬廣的發(fā)展前景。