PBT技术进展与市场分析

 《CPRJ 中国塑料橡胶》- 2013年6月号
文章来源:CPRJ 中国塑料橡胶

  聚对苯二甲酸丁二醇酯简称PBT，由对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸酯（DMT）与1,4-丁二醇（BDO）聚合而成，作为一种结晶性的饱和聚酯，具有耐高温、耐湿、电绝缘性能好、耐油、耐化学腐蚀、成型快等特点，而且价格适中，是五大工程塑料之一，相比其他工程塑料合成技术难度较低。

   PBT树脂广泛采用玻璃纤维增强，进一步改善其力学性能和耐热性能，并可与多种树脂掺混生产塑料合金，拓宽应用市场。在加工方面，PBT具有良好的模塑流动性，且结晶速度快，因而成型加工周期短，可大大降低加工费用。PBT也可作为纤维应用于纺织等领域。目前PBT主要用于电子电器、汽车部件、精密仪器、建筑材料和家用电器等领域。

  技术进展

   PBT品种繁多，除非增强的普通品级外，还有阻燃型、玻纤增强型、玻纤增强阻燃型、共混合金品级等。而共混合金产品又可以分别与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯、尼龙、聚苯醚等掺混成聚合物合金。

   改性技术

  目前国外已经大量使用的PBT改性技术是合金技术。如PBT/ABS合金，可用于汽车内饰件、家用电器外壳等；PBT/PET合金，用于汽车方向盘连接件、电气接插件等；PBT/聚丁二烯合金，用作汽车保险杠等；PBT/SMA合金，用于汽车底部、盖、内部装饰等部件；PBT/PPO弹性体，用于汽车包装部件、电子/电气和仪表零部件等；PBT/EPDM合金，用于汽车减震套管、散热管支撑系统、电动活塞、减震轴承等。

 除这些常用的PBT合金改性产品外，近年来国外又开发出一些性能更为优良的PBT树脂和合金制品，提高其应用性能，拓展了PBT应用领域。如光缆光纤级PBT树脂，一般采用PBT树脂进行后缩聚增粘处理制成粘度较高的树脂，作为光纤套管。随着信息工业的快速发展，对其需求增长迅猛，而目前国内光纤级PBT几乎全部依赖进口。

 卤阻燃是PBT发展的另一重要方向。随着全球阻燃剂无卤化的浪潮影响，以前主要使用溴系阻燃剂制备阻燃性PBT，以后将逐渐减少使用，而采用一些无机填充和磷系阻燃剂进行加工。PBT将被广泛应用到高温、高热场所，主要应用于电子/电器行业。

 可以替代陶瓷、玻璃、金属铝等建材的高密度PBT发展前景也很好，其密度可以达到2.4g/cm3，其中无机矿物填料含量高达60%。

 另外，玻纤增强的低翘曲PBT的应用市场也十分有潜力，作为工程塑料的PBT存在的主要问题是制品易产生翘曲，因此制备精密制件时要解决翘曲问题。巴斯夫公司采用聚合共混技术开发的玻纤增强PBT／ASA，显示出极低的翘曲，价格与正常PBT相当；杜邦公司也开发出低翘曲PBT合金。这些产品主要用于电器、家庭用具和汽车工业。

 汽车用PBT内饰材料的生物基材料替代

 丰田汽车公司新的普瑞斯α混合动力汽车已于2011年8月24日采用杜邦公司的Sorona EP聚合物，这是一种高性能、可再生来源的热塑性树脂，已用于制造汽车内饰。Sorona EP聚合物含有20-37%的可再生来源的材料（按重量计），它们由植物糖类衍生而来，与石油基的高性能PBT相似或更好。Sorona EP也有助于减少二氧化碳排放，并减少生产PBT使用的石化产品，PBT通常用于传统的汽车内饰件使用。

 世界市场分析

 截至2012年世界PBT生产能力达到120万吨。全球领先的PBT树脂商主要有：巴斯夫、拜耳、帝斯曼、杜邦、朗盛、鲁奇吉玛、沙特基础工业公司和日本温泰克聚合物（Wintech Polymer）公司。

 沙特基础工业公司于2007年通过收购GE塑料公司在PBT方面已占有领先地位。沙特基础工业公司与Osos石化公司在沙特阿拉伯投资10亿美元建设PBT装置，包括6万吨/年PBT装置（该工程塑料产品应用于汽车和电子）、5万吨/年丁二醇（BDO）（BDO为用于生产聚氨酯和PBT的中间体）。

 朗盛公司2011年宣布进行新的PBT塑料投资，投资2000万欧元扩增其全球PBT混配能力，包括在美国北卡罗林那州Gastonia建设新装置，并使在德国Hamm-Uentrop的合资企业生产能力翻一番。朗盛在Gastonia的装置投资为1000万欧元，生产2万吨/年聚酰胺和PBT，商品名称为Durethan和Pocan，2012年投产。朗盛与杜邦合资企业也使其Hamm-Uentrop的PBT混配装置能力翻一番，于2012年投产。

 印度石油有限公司(IOC)2012年4月中旬宣市计划建设一个PBT半结晶热塑性树脂装置，以满足印度和亚洲地区日益增长的需求。该公司预测，印度国内PBT树脂消费正在不断增加，目前的年需求量达7万吨，到2015年将扩大至10.3万吨。印度汽车、电气设备和消费电子行业的快速增长正推动印度PBT树脂需求不断增长。

 PBT工程塑料及其各种合金被逐渐认识并广泛应用，同时PBT纤维也在纺织等领域显示出其优越性，将促进世界产能稳定增长。预计今后几年世界PBT的生产格局将发生较大变化，大型化和技术先进的生产装置将占领绝大部分市场，而小规模和工艺落后的生产装置将被淘汰，生产集中度将进一步提高。同时，上下游一体化的趋势进一步加强。

 2012年世界PBT树脂消费量约82万吨，亚洲、北美和西欧是主要消费地，分别占世界总消费量的53%、21%和19%左右。预计2015年世界PBT需求量将达到95万吨左右。汽车和电子电器仍是PBT最主要的需求领域，亚洲地区是需求增长最快的区域。

 中国市场分析

 近几年中国PBT装置建设速度较快，几乎每年都有一套装置建成。

 产能分布及新装置

 截至2012年，中国PBT总产能已经达到40.8万吨/年，呈现出较快增长的态势，主要厂家有中国石化仪征化纤股份有限公司、南通星辰合成材料有限公司、长春（江苏）化工有限公司、新疆蓝山屯河聚酯有限公司、江阴和时利工程塑料科技发展有限公司、江苏和时利新材料股份有限公司等。早期建设的一些小规模生产装置处于停产或低负荷开工。

 在近年新建装置中：鲁齐公司旗下的鲁齐吉玛公司与新疆昌吉的蓝山屯河化工公司签约，为其建设2万吨/年PBT装置。该装置采用精对苯二甲酸（PTA）和丁二醇为原材料生产PBT切片，采用鲁齐吉玛公司的连续缩聚技术，于2009年建成投产。

 中国石化仪化工程塑料厂6万吨/年PBT树脂新项目于2010年二季度投产。该厂已拥有2万吨/年PBT装置，从而形成年产超8万吨PBT生产能力。

 2011年12月，由恒力集团投资的营口康辉石化有限公司聚酯项目在辽宁省营口仙人岛能源化工区开建。据了解，该项目分期建成年产80万吨的新型聚酯产品生产基地，包括60万吨PBT膜片、新型双向拉伸聚酯薄膜及20万吨PBT工程塑料。

 无锡市江苏和时利新材料股份有限公司PBT树脂切片的产能已达到7万吨/年、PBT纤维的产能已达到3万吨/年，成为国内第一家既能生产PBT聚酯切片，同时又能生产PBT纤维的专业供货商。目前已发展成为中国纤维级PBT产能大、产业链完整、产品品种丰富、实现生产设备国产化的创新型企业之一。

 之前很长一段时间，PBT聚合生产工艺及设备都被国外厂家垄断，国内开发PBT纤维始于“七五”期间，但始终未能形成规模化生产。直到上世纪90年代，随着PBT原料丁二醇（BDO）生产技术的突破，才在PBT树脂迅速发展的同时，研发PBT纤维生产工艺技术。

 和时利不仅成功开发出直接酯化法生产PBT树脂的全套工艺和设备，且具有流程短、投资低、能耗低、污染小的特点，从而打破国外公司的技术垄断，填补了国内空白。近年来，公司的发展速度非常快，2012年销售额突破12亿元人民币。未来五年，和时利计划新增年产12万吨PBT切片和3万吨差别化PBT纤维的项目，向技术含量高、产品附加值高、符合消费需求趋势、经济效益好的领域进军。

 进出口

 2005年之后，多套PBT装置的陆续投产使国内PBT供应大幅提高。从2007年开始中国PBT对外出口也大幅增长，出口量从2007年的2.7万吨增长到2012年的9.3万吨，年均增长率28%，远超过产量、消费量或进口量的增长速度。2012年中国PBT树脂进口量17.2万吨，出口量达到9.3万吨。2012年国内PBT/PET工程塑料需求量约为45万吨，其中绝大部分为PBT工程塑料，2012年国内PBT消费量约为36.8万吨。预计2015年PBT需求将达到45万吨以上。

 国内的PBT产量不能满足国内市场的需求，近年每年都要进口各种PBT约12万吨，预计未来几年需求将保持年均9%的增长率，远高于世界平均增长水平，中国已成为PBT增长最快、需求量最大的国家之一。

 应用领域

 中国PBT树脂主要制成玻纤增强/阻燃复合材料，用于电子电器、汽车机械等配件制造，以及直接用于纤维、光纤光缆护套、薄膜等。目前消费结构大致是：电子电器领域占52%；汽车/机械领域占24%；电光源行业占20%；其他应用约占4%。

 未来PBT的消费领域会有所扩展，特别是在通讯行业和电子行业。PBT在节能灯上的应用越来越广泛，尤其是中国节能灯因为物美价廉而受到世界欢迎。随着汽车工业的迅猛发展，中国PBT作为车用工程塑料的用量也会高速增长。另外，随着江阴和时利工程塑料科技公司万吨级国产化PBT连续聚合装置及纤维产品开发成功，预计PBT弹力纤维的应用量将加大。

 目前，中国PBT树脂生产商无一例外地依靠引进德国吉玛公司（Zimmer）技术进行生产，因此国产PBT从质量方面来说与外资企业和进口产品相差不大。作为中国工程塑料及聚酯工业中的新兴力量，PBT具有很大的发展潜力，随着原料瓶颈被打破，今后五年内仍将是PBT生产规模快速扩大、产业不断发展完善的黄金时期。但根据分析，预计2015年国内装置平均开工水平在70%左右。新建PBT装置需谨慎，防范风险。