在當今社會中,合成膠粘劑作為一種新型材料,日益廣泛地應用在工農業生產和人民生活的眾多領域中,家具、門窗、鞋帽、便箋記事本等等,它與我們的關系日益密切,也因此越來越受到人們的重視,現已成為一個發展較快和經濟效益較好的精細化工行業。
一、行業現狀
2000年以來我國膠粘劑工業得到了較快發展,產量持續快速增長,新產品新技術新設備的科研開發取得了進展,多數企業的生產技術水平和產品質量有了較大提高,應用領域不斷拓寬,多數企業的經濟效益較好,環保型產品越來越受到人們的青睞。
1生產情況
產量和銷售額保持快速增長
2001年我國膠粘劑及密封劑產量為261噸,比2000年增長了7.4%,銷售額180.5億元,比2000年增長了8.7%,銷售額的增長超過產量的增長,顯示行業處于良性發展階段,利潤空間較大。
在2001年生產的各類膠粘劑中,仍然是三醛膠(脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛樹脂膠)和聚合物乳液產量最大,分別占總產量的42.9%和32.9%,對環境污染較大的聚乙烯醇縮甲醛(即107膠)產量在2000年下降了10%的基礎上,2001年又下降了9.9%,氯丁膠的增長率為0。
2001年我國生產丙烯酸酯乳液壓敏膠約16萬噸,水基壓敏膠帶和標簽約29億m2,均都為世界首位。
新產品新技術新設備得到開發
近年來,我國除了生產一些通用型膠粘劑產品,以充分滿足市場的一般需求外,一些改性型、接枝型、共聚共混型和特種型膠粘劑相繼研究開發出來,有的已實現了產業化。其中有聚氨酯改性聚乙酸乙烯酯乳液、抗凍性白乳膠、雙馬改性環氧樹脂導電膠、有機硅改性環氧樹脂結構膠、聚氨酯改性環氧樹脂膠、微泡型室溫固化單組份聚氨酯膠、阻燃型聚氨酯灌封膠、再粘性好的球型狀丙烯酸酯壓敏膠(用于留言記事帖)、有機硅壓敏膠及膠帶等。這些產品各具有許多優異的性能,它們的研究開發成功,不僅滿足了市場的各種需求,而且還提高了我國膠粘劑的檔次,取代了部分進口。近年來,膠粘劑生產技術也取得了新的進步,輻射法、紫外光固化法和互穿網絡法等新的生產工藝的應用,對改進膠粘劑的性能,提高產品檔次和質量都起著十分重要的作用。
聚合反應釜繼續向大型化、連續化、自動化發展,上海巴斯夫染化廠的乳液聚合釜容積已擴大到36立方米,全部采用計算機控制,北京東方羅門哈斯公司采用了半連續聚合法,容積25立方米的聚合釜,一次可生產36噸多產品。我國自己設計制造的7立方米乳液聚合螺旋半圓管夾套反應釜已在山西三維集團公司使用,效果較好。
環保型膠粘劑越來越受青睞
隨著人民生活質量的不斷提高,人們對周圍環境的要求日趨嚴格,特別是對室內裝飾裝修材料中有害物質含量尤為關注。為此,國家質檢總局于2001年12月頒布了“室內裝飾裝修材料有害物質限量”10項強制性標準,其中與合成膠粘劑相關的有人造板、內墻涂料、木器涂料、膠粘劑、家具、地毯等6項,主要涉及到的膠粘劑有三醛膠(主要是脲醛膠)、氯丁膠、107膠、水性膠、聚氨酯膠等,“標準”對這些膠粘劑中的有害物質進行了嚴格限量。
脲醛膠
主要用于木材加工,由于脲醛膠中甲醛釋放量高,而導致了人造板對環境的污染,據國家人造板檢測中心的測定,目前我國大多數人造板甲醛釋放量均在30mg/100g。這種釋放量大大高于國家頒布的GBl8580—2001標準。現在許多脲醛膠生產廠家正在積極改進工藝和配方,采用增加甲醛捕集劑等方法,千方百計降低甲醛含量,使之達到或低于國家標準。而一些生產規模小,生產技術水平低,設備簡陋的作坊式企業,無法達到國家標準,只能被淘汰。
聚乙烯醇縮甲醛(即107膠)
主要用于內墻涂料、裝修、貼壁紙和水泥增強劑等,經測定,絕大多數的107膠中游離甲醛含量均在10—50g/kg,是國家頒布的GB18583-2001強制性標準(甲醛≤1g/kg)的10-50倍,GB18583-2001標準的強制執行,將會導致很多的中小型和鄉鎮107膠生產廠停產或轉產。今后將以完全不含甲醛的“界面劑”或其他膠粘劑來取代,從北京等地的使用情況來看,界面劑不僅具有生產簡易,粘接性好等107膠的優點,而且價格與107膠相差無幾,是一種值得大力推廣的環保型膠粘劑。
氯丁膠和SBS膠
氯丁膠(俗稱萬能膠),主要用于室內裝飾、裝修、木器加工、箱包和制鞋等行業,應用廣泛,市場需求量大。氯丁膠含有大量的揮發性有機溶劑。目前,氯丁膠中使用的有機溶劑種類較多,但總的可分為低毒和無毒型溶劑,如乙酸乙酯、120g汽油、丙酮等,有毒型和毒性較大的溶劑,如苯、甲苯、鹵代烴等。
毒性較大的苯類溶劑在歐美和日本等發達國家早已禁止使用,而在我國由于它的價格便宜,仍有不少廠家使用,據全國膠粘劑質檢中心的測定,不少氯丁膠產品中苯的含量高達104g/kg,甲苯含量為300—500g/kg,嚴重地污染環境和傷害消費者的健康。這次國家頒布的GB18583-2001強制性標準,封殺了用于室內裝飾裝修以苯為溶劑的氯丁膠,并對甲苯和總的揮發性有機物也做出了嚴格的限量。
目前,很多生產廠家在調整產品結構,有的以SBS膠來取代氯丁膠,SBS膠將會有較大增長,但值得注意的是有些廠家在生產SBS膠時,使用毒性較大的鹵代烴為溶劑(如:1,2—二氯乙烷、二氯甲烷等),這將會對消費者產生新的傷害。
水基膠和熱熔膠
本文中所述的水基膠主要包括丙烯酸酯乳液、聚乙酸乙烯酯乳液和VAE乳液,它們廣泛用于內外墻涂料、木材和紙加工、地毯、紡織、粘合劑等許多行業。2001年產量共計85.9萬噸,比2000年增長13.2%。熱熔膠和熱熔壓敏膠由于近年來在制鞋業、商標廣告業和醫療衛生業的需用量迅速增加。2001年產量達到6.5萬噸,比2000年增長了12.1%,由于這兩類膠粘劑均不含有機溶劑,在生產和使用過程中基本上無三廢排放,不污染環境,實屬環保型產品,日益受到人們的青睞。它們是各類膠粘劑中發展最快的膠種。
北京有機化工廠擴建一套年生產能力為2.5萬噸的VAE乳液裝置,已于2002年初投產,產品質量達到了世界先進水平,這使我國VAE乳液的總生產能力達到了9.0萬噸/年。這將促進水性膠的進一步發展。
聚氨酯膠和環氧樹脂膠
近年來,由于我國的汽車制造業、建筑業、制鞋業、家用電器業和食品包裝業的快速發展,對聚氨酯膠、聚氨酯密封膠和密封結構膠的需求量增大,因此,聚氨酯膠的年增長率保持在10%以上。目前,我國聚氨酯膠基本上是溶劑型的,不僅含有大量有機揮發物,而且還有少量的游離甲苯二異氰酸酯(TD1),這次國家公布的GB18583—2001強制性標準,對用于室內裝飾裝修的聚氨酯膠中總的揮發有機物限量為≤7513g/L、TD1含量為≤10g/kg。由于環氧樹脂膠的韌性差、價格貴、生產難度大等原因,影響了它的推廣和使用。近年來,通過對其改性,如用聚氨酯、丙烯酸酯、有機硅等改性制得的環氧樹脂膠,其韌性和力學性能均有較大的提高。
2進出口情況
據海關統計,2001年我國進口各類膠粘劑和密封劑及其原輔材料共計15.02萬噸,金額28203.4萬美元。產品主要有聚氨酯膠、聚氨酯結構密封膠、環氧樹脂膠、聚酰胺樹脂膠、高性能丙烯酸酯膠及壓敏膠、高性能有機硅密封膠等。另外,還有數量可觀的膠粘劑原輔材料和相關助劑,如鞋用聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、SIS和EVA樹脂等,主要是從美國、日本、德國、韓國等國家和臺灣地區進口的。我國膠粘劑的出口量為4.94萬噸,金額8020.4萬美元。出口主要產品有聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸酯膠、丙烯酸酯壓敏膠(帶)及熱熔壓敏膠(帶),a—氰基丙烯酸酯膠(即502膠)、厭氧膠及相關的原輔材料,如氯T橡膠、SBS樹脂等。出口的主要國家和地區是美國、日本、韓國、東南亞、中東、非洲、臺灣和香港。
2001年我國膠粘劑及相關原輔材料的進口量及金額都比2000年有所下降,出口量雖有所下降,但出口金額有所增長,這表明我國在2001年出口的產品檔次和質量有了一定的提高。
3市場情況
中低產品供過于求
從2001年膠粘劑供需市場來看,一般“通用型”中低檔產品供大于求的現象十分嚴重,市場競爭更加激烈,如用于BOPP膜和紙基的丙烯酸酯壓敏膠乳液、用于書本無線裝訂(中低速)的EVA熱熔膠、熱熔壓敏膠及標簽與膠帶、用于建筑的內外墻涂料的苯丙、乙丙、純丙型乳液、聚乙酸乙烯酯乳液、氯丁膠、502瞬干膠、硅酮膠和環氧樹脂膠等。
這些產品的生產能力大大超過了市場的需求量,企業之間在“低水平、低檔次和低價位”上競爭。
而一些市場急需的高性能、高品質的膠粘劑和助劑產品,還不能生產或產品性能與質量還不能達到市場的要求,需要從國外進口。
木材用量最大,其他行業需求大幅上升從膠粘劑消費市場來看,需求最大的仍然是木材加工業,它的用量約占總產量的54%,其次是建筑建材業,約占25.6%,這是因為室內裝飾裝修業的興旺和建筑業的快速發展,用膠量增大。包裝商標業約占8.4%,制鞋業為5.2%,汽車制造和裝配裝飾行業由去年的1.6%增長到了2.3%,電子電器業和航天航空業的膠粘劑用量也有較大增加。
三資企業發展迅速
近幾年來,世界一些著名的膠粘劑生產廠家來我國投資,建立合資和獨資企業的步伐加快。現在企業數量增多、生產規模擴大、資金投入加大、高新技術產品投入增加,如:BASF、3M、AVERY、H·B·Fuller、Room&Haas、Nationalstarch等公司。這些公司看重我國的市場潛力,加大了在我國的資金和開發力量的投入,新建和擴建生產企業,把部分高新技術產品轉移到我國生產,提升產品檔次。
臺灣一些膠粘劑公司來大陸投資辦廠的勢頭不減,近年新建成投產的企業增多,如:上海北極熊文具膠帶有限公司、上海十盛科技有限公司和無錫德松科技有限公司等多家企業就是新近建成投產的。長興公司在廣東珠海又投資建設七臺容積為30m3反應釜的生產裝置,用于生產溶劑型丙烯酸類樹脂,生產能力為5.5萬噸/年。三資企業的生產規模較大,生產技術和設備比較先進,管理嚴格,產品質量較好,檔次較高,受到國內外客戶的好評。目前,三資企業的銷售額已占我國膠粘劑總銷售額的40%左右,三資企業生產的一些高性能、高品質產品在市場中已占主導地位。隨著我國加入WTO后,投資環境的不斷改善,三資企業還將會有較大發展。這些企業的建成投產,大大促進了我國膠粘劑工業的發展和生產技術水平與產品檔次的提高。
二、存在的問題及對策
1存在的問題
生產技術落后、產品檔次低、技術創新和產品開發緩慢
這是當前我國膠粘劑生產中普遍存在的問題。
目前,大多數企業科技人員匱乏,經費不足,對市場急需的一些高科技產品的研究開發嚴重滯后。即使取得一些科研成果,由于多種原因,實現產業化生產的不多,達到世界先進水平的高科技產品較少。很多生產企業的產品老化,品種單一,趕不上快速發展的市場需要。如市場急需的環保型氯丁膠和聚氨酯膠的水基化研究,在我國的一些科研單位和企業已進行了多年,但至今也未實現商品化生產。
生產廠家多、規模小,而且非常分散據不完全統計,2001年我國膠粘劑生產企業已達2000家左右,大多數為中小型、民營和鄉鎮企業,分散在全國28個省市自治區,上規模上水平的企業不足百家。這些生產廠家的生產技術和管理水平低、產量低、產品檔次低,對環境的污染大,而且范圍廣,難以適應現代化生產和市場的需要。
部分膠粘劑的主要原材料及相關助劑需要進口部分膠粘劑的主要原材料及相關助劑在我國還不能生產或產品質量與性能達不到市場要求,如用于熱熔膠和熱熔壓敏膠的EVA樹脂、SIS樹脂、PA(聚酰胺)樹脂、鞋用的TPU樹脂、叔碳酸乙烯酯、聚硅氧烷等,還有部分氯丁橡膠、TDI、MDI以及與膠粘劑配套使用的一些助劑,如:特種催化劑、觸變劑、脫水劑等,還必須全部或部分從國外進口,影響了我國膠粘劑工業的發展。
2建議與對策
中國化工網www.chemnet.com.cn整理
近年來,我國合成膠粘劑工業得到了快速發展,但走的基本上是一條粗放式、外延型的通路,各種國營、集體和民營企業遍地開花,規模小、水平低、產品檔次低、質量不佳、品種單一、污染環境,面對我國加入WTO后的挑戰和經濟的全球化。面對日益嚴格的環保法規和市場對產品質量越來越嚴格的要求和挑剔,我國膠粘劑工業要持續高速發展,與時俱進,必須轉變觀念,走一條全新的發展道路,必須解決產品升級換代和實現規模化生產兩大難題。
積極開發和大力發展高新技術產品,提高產品檔次今后,國家要加大對部分重點高新技術產品研究的資金投入,組織力量予以攻關。集體和民營企業要把資金用在高新技術產品的研究開發和技術創新上,與有實力的科研院所或高等院校聯合,開發具有自主知識產權的高新技術產品。與此同時,一些有能力的企業要積極引進國外的先進技術和設備,或與外商合資開發高新技術產品,力爭在今后較短的時間內,使我國的合成膠粘劑產品的檔次和質量上一個新的臺階,高新技術產品將有一個大的發展。目前我國需要開發或引進的主要膠粘劑產品有:
(1)水性氯丁橡膠型膠粘劑,廣泛用于室內裝飾裝修、制鞋和箱包制造等行業。
(2)水性聚氨酯膠、熱熔和反應熱熔型聚氨酯膠、高性能(如無底涂)的汽車檔風玻璃聚氨酯密封結構膠。
(3)耐蒸煮(135℃,30rain)復合薄膜用聚氨酯膠粘劑。
(4)粘接性能好,180。剝離強度≥12N/cm的改性丙烯酸酯壓敏膠及膠帶,耐熱性好(≥120℃,30rain)丙烯酸酯壓敏膠及膠帶,吸濕固化丙烯酸壓敏膠及膠帶。
(5)熱穩定性好(失效溫度在185℃~220℃)的熱熔膠及熱熔壓敏膠。
(6)高性能改性硅酮密封膠,高固含量有機硅壓敏膠及膠帶等等。(7)低致敏、耐水和粘性適中的醫用壓敏膠(用于傷口貼)。
調整產業結構,加快實現膠粘劑生產的規模化和集約化
為了盡快改變目前我國膠粘劑生產小規模、低水平、低檔次的現狀,必須對現有分散的企業實行關、停、并、轉。積極推進強強聯合,大力發展上規模、上水平的現代化生產。努力發展我國膠粘劑的名牌產品,力爭在國內外的市場競爭中占有一席之地。與此同時,國家要認真規范市場行為,嚴格執行“市場法”、“商標法”等各種法規,嚴厲打擊假冒偽劣產品和保護知識產權,推進公平競爭,利用市場手段促進合成膠粘劑產業的優勝劣汰,使我國膠粘劑工業向優勢企業集中,加快實現膠粘劑生產的規模化和集約化。
重點發展環保型產品
隨著人們環保意識的不斷增強,無毒或低毒的環保型膠粘劑已成為當今世界發展的主流。今后,我國要重點發展無毒無污染的水性膠、熱熔膠和符合國家GB18580-2001強制性標準的人造板用脲醛膠。對部分用途廣、影響大的溶劑型膠,國家要制定一些強制性標準,嚴格限制有害物質的含量,如氯丁膠、聚氨酯膠等,對那些不能達到“標準”的產品,堅決不準進入市場。我們要加快水性氯丁膠和聚氨酯膠的研究開發,力爭早日實現商品化生產。