聚碳酸酯(PC)是分子鏈中含碳酸酯基(-[O-R-O-CO]-,形似CO3碳酸根)的一類聚合物材料。
得益于電子電器、汽車、建筑行業的高速發展,中國聚碳酸酯行業市場規模(按產量計)在過去五年間呈現較為明顯的上升態勢。
2020年我國的PC產能為185萬噸/年,全球占比31%。同時在建和擬建PC項目眾多,未來三年內,國內產能將突破300萬噸/年。
表 我國在建及擬建PC產能
目前,中國本土生產的聚碳酸酯產品品質和種類仍與海外進口產品存在較大差距。
中國本土制造產品:聚合物分子量低、低粘度,以光盤級、水桶級和板材級為主短期內高端產品線難以實現進口替代。
海外進口產品:交易數量較大、產品質量高、種類豐富,可滿足各類下游企業加工需求。其中,以沙特SABIC產品線最為完全。
一、聚碳酸酯結構分類與比較
根據酯基的結構不同,聚碳酸酯可分為以下三類:
(1)脂肪族聚碳酸酯:熔點低、溶解度大、親水性強、熱穩定性差;
(2)脂環族聚碳酸酯:相比脂肪族,熔點提升、溶解度下降、機械強度仍不足;
(3)芳香族聚碳酸酯:三類聚碳酸酯中綜合性能最優異,其中雙酚A型是目前應用最廣泛的結構分型。
芳香族聚碳酸酯具有良好的光學透明、阻燃性、抗沖擊韌性和不易水解等優良特性,可替代傳統材料的使用,其中密度約為玻璃鋼的70%,抗沖擊強度約為玻璃的200倍。
三種聚碳酸酯性能對比,芳香族PC各項性能全面優異
二、我國聚碳酸酯行業概況
中國聚碳酸酯行業工藝研發起步較早,1959年,沈陽化工研究院對聚碳酸酯生產工藝進行研究開發,但此后50余年以來并無應用本土技術的大型聚碳酸酯生產項目投產,行業發展較為緩慢。
2005年以來,大型跨國企業陸續在中國投資建廠,中國國內聚碳酸酯供應完全集中于4家外資和合資工廠,分別為科思創、帝人、中石化三菱和菱優塑料。
2014年,采用自主開發技術的浙鐵大風正式投產,拉開中國聚碳酸酯擴能潮。此后,煙臺萬華、利華益維遠、海南華盛、平煤神馬等大項目陸續簽訂,產能逐年呈現爆發式增長,聚碳酸酯進口依賴度逐步降低。
三、聚碳酸酯生產工藝及原料
目前中國聚碳酸酯生產工藝路線主要有界面光氣化縮聚法、傳統熔融酯交換法和非光氣熔融酯交換縮聚法3種,各工藝生產的主要原料為雙酚A。根據工藝不同原料還有一氧化碳、液氯、苯酚、碳酸二甲酯(DMC)等產品。
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