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发展势头良好,非邻苯类环保增塑剂仍需长期布局

2018-11-15

■ 中国化工信息中心咨询事业部 张松臣

增塑剂是日常生活中最常见的一类塑料助剂,主要作用是增加塑料及橡胶制品的柔韧性,利于加工,对于PVC等加工难度较大的塑料品种的工业化具有重要意义。增塑剂消费量占到所有塑料助剂需求的一半以上。大到汽车内饰、电线电缆、建筑材料,小到儿童玩具、输液袋、橡胶手套。增塑剂的种类繁多,目前工业上已有应用的品种达到百余种,主流品种主要包括邻苯类、对苯类、偏苯类、环氧类、柠檬酸酯类等,其中应用最普遍的为邻苯二甲酸酯类化合物。

使用受限,环保无毒化成必然趋势

邻苯二甲酸类增塑剂是一种环境荷尔蒙,作用类似于人工荷尔蒙,人体过量摄入会造成免疫力下降,危害男性生殖能力并促使女性性早熟,长期大量摄取会导致肝癌,其对于婴幼儿的潜在危害性远高于成人。国内白酒中多次被检测出含量超标的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)(即邻苯二甲酸酯类增塑剂最主要的品种之一),而2012年11月“酒鬼酒增塑剂超标事件”使得传统增塑剂对人体的危害性争议首次进入大众视野。

欧美国家大部分已经对邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用做出了各种限制。早在2005年,欧盟就颁布了关于邻苯二甲酸酯禁令,对于用于3岁以下儿童而且能够被放入其口中的用品,其塑料部件中6种邻苯二甲酸酯类增塑剂的含量不能超过0.1%。美国在2008年开始限制增塑剂在儿童消费品中使用,并于2018年4月对限令进行修改,美国市场中儿童玩具和儿童护理产品中实施强制性永久禁令的增塑剂由3种增加到8种,若产品中增塑剂含量超过1000mg/kg,将被禁止在美国市场销售。加拿大、日本、巴西、阿根廷等国也分别对儿童制品中的增塑剂做出规定,要求增塑剂含量不得超过0.1%。

作为世界第一大增塑剂生产和消费国,虽然我国也在2016年1月强制执行了与欧洲类似的儿童玩具增塑剂标准,但是目前国内市场上近60%的增塑剂仍然都是邻苯二甲酸酯类增塑剂,而造成这一现状的主要因素是其价格低廉。同时,生产企业对无毒新型增塑剂的开发和推广并没有引起足够关注。近年来,随着公众安全环保意识的提高,以及国内环保风暴的推动,传统邻苯二甲酸酯类增塑剂厂家已经倍感压力,向绿色环保无毒增塑剂替代邻苯二甲酸酯类增塑剂转型已成为行业发展的必然趋势。2017年我国各类增塑剂消费结构见表1。

2017年国内各类增塑剂消费结构

增塑剂种类   

2017年国内消费量,万吨  

占比    

2017年国内消费量,万吨            

2017年国内消费量,万吨   

占比     

邻苯类

213.3

58%

邻苯二甲酸二辛酯(DOP)

131.9

36%

邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)

25

7%

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)

28.5

8%

邻苯二甲酸二丙基庚酯(DPHP)

17.9

5%

其他邻苯二甲酸酯类

10

3%

非邻苯类

152.5

42%

对苯二甲酸二辛酯(DOTP)

110

30%

偏苯三酸三辛酯(TOTM)

12.5

3%

其他环氧类、柠檬酸酯类等

30

8%

合计

365.8

100%

合计

365.8

100%

目前国内市场比较有发展潜力的非邻类增塑剂主要包括对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、柠檬酸酯类、偏苯三酸三辛酯(TOTM)、己二酸二辛酯(DOA)等,其发展现状及趋势如下:

DOTP:产能增速一枝独秀

DOTP与常用的DOP相比,具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软性和电绝缘性能好等优点,广泛应用于耐70°C电缆料及其他各种PVC软质制品中。由于对苯结构目前尚无法规限制,其较好的综合性能及相对亲民的价格,使DOTP已经成为近几年传统DOP厂家转型产品的最主要选择。

由于连续几年增塑剂整体行业利润走低,作为利润率相对较高的品种,DOTP的产能增速一枝独秀。近两年DOTP产能增长连续爆发,国内企业数达到近30家,主要增塑剂企业如齐鲁增塑剂、联成、威联达等均有新增及扩产DOTP装置动作。2017年,DOTP总产能水平已达到170万吨,预计2018年底其产能将达到185万吨,近五年的年均增长率达到22%。  

产能的快速增长随之而来的是产能利用率的降低与行业利润率的起伏。2017年国内DOTP产量在110万吨,开工率仅65%。供应端高速扩张,如果下游需求没有相对应配套及跟进的话,DOTP企业难以维持较高利润率,低价竞争只会让DOTP产业长期在成本线附近动荡,这与前几年DOP企业野蛮扩张基本如出一辙。

DOTP的下游用户多数为PVC塑料软制品企业,其中电缆应用占比40%,橡胶手套应用占比为30%。因为下游用户以前长期使用DOP、DBP等邻苯类增塑剂,在产品订单没有明确指出必须使用环保增塑剂产品前提下,多数还是习惯于采购传统邻苯类增塑剂产品。因为DOTP与DOP在使用中添加份数不同,一般的用料师傅如果按照原先使用DOP时的添加份数,通常会出现出油、开裂等问题,因此下游企业容易有DOTP不好用的印象,加之邻苯类增塑剂价格普遍比DOTP要低200~300元/吨,下游生产企业为节省成本考虑,也是倾向于邻苯类增塑剂。因此从未来两年的DOTP的供需来看,将迎来一段整合调整期,新进入者需倍加谨慎,下游需求的增长尚需消费端使用习惯的转变来逐步消化。

柠檬酸酯类:绿色环保性能备受期待

环氧植物油类等安全环保的增塑剂作为邻苯类增塑剂的更新替代产品,近些年备受关注。其中,柠檬酸酯类绿色环保增塑剂发展较快,市场消费量成倍增长。

以柠檬酸三丁酯(TBC)、柠檬酸三辛酯(TOC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)等为代表的柠檬酸酯类物质属于绿色环保类增塑剂,安全无毒性,增塑效果与邻苯二甲酸酯类增塑剂相当,被认为是邻苯二甲酸酯等传统增塑剂的理想替代产品。欧美等国已先后发布声明,允许柠檬酸酯类产品应用于儿童玩具、医疗器械、食品药品等卫生要求较高的领域。

柠檬酸酯增塑剂以柠檬酸为主要原料合成,具有无毒、生物降解性好、挥发性小、抗细菌、增塑效率高等优点,已被FDA批准为无毒增塑剂。柠檬酸酯增塑剂合成工艺简单,与通用增塑剂生产设备之间具有一定的通用性,可以提高工业化增塑剂生产装置的利用率。我国是世界上柠檬酸最大生产国和出口国,国内有稳固的原料基地,研究和开发柠檬酸酯增塑剂及其下游产品具有得天独厚的优势。

2017年国内柠檬酸酯类增塑剂生产企业为10家左右,合计产能为8万吨,产量约6万吨。由于国内柠檬酸酯类增塑剂研发主要集中在低分子量的品种,存在挥发性大、耐低温性能差等固有缺点,限制了此类增塑剂更大范围的应用推广。未来国内应该加快多类型高分子量柠檬酸酯类增塑剂的研发步伐,才能使这类无毒环境友好型增塑剂的市场迈上新的台阶。

TOTM:电线电缆是主要需求领域

TOTM作为一种无毒环保型增塑剂,具有优良的耐热性、耐迁移性以及绝缘性能,兼具聚酯增塑剂和单体增塑剂的优点,增塑效率和加工性能与邻苯二甲酸酯类增塑剂相近,主要用于高端PVC电缆料的生产,也可用作脉冲及低压电力电容器的浸渍材料和合成革增塑剂。

2017年底,国内TOTM产能达到18.0万吨,产量达到13.0万吨,装置平均开工率72%。国内TOTM厂家达到近10家,装置主要集中于波林化工、河南庆安、联成化学、爱敬化工、山东蓝帆等企业。

随着国内环保意识的提高以及高端PVC电线电缆对TOTM需求的拉动,我国TOTM消费量自2010年的5.2万吨快速增长至2017年的12.5万吨,其中电缆行业需求占比达到90%左右,其他主要为汽车内饰和医药制品领域。

未来5年,电线电缆仍是TOTM最主要的需求领域,随着环保要求的提升、消费理念的转变,汽车与医药行业对环保型非邻苯增塑剂的需求巨大,将成为TOTM需求增长最快的领域。

DOA:成本质量仍有待提高

DOA是一种优良的耐寒增塑剂,它赋予制品优良的低温柔顺性,并具有一定的光、热稳定性和耐水性。DOA通常与DOP等增塑剂并用于耐寒的农用薄膜、电线、簿板、人造革、户外用水管及冷冻食品的包装薄膜等。DOA还可作为许多合成橡胶的低温增塑剂以及硝基纤维素、乙基纤维素等树脂的增塑剂。随着PVC产能及其在耐寒领域如冷库、冰箱、耐寒大棚膜、耐寒包装膜等领域的广泛应用,作为PVC耐寒增塑剂的己二酸二(异)辛酯的需求也不断扩大。

2017年,我国DOA的需求量在4万吨左右,国内产能完全可以满足市场需求。但是目前我国每年仍需大量进口DOA,其原因主要是因为我国DOA的生产成本和质量与国外相比有较大的差距。我国DOA的生产企业有40家左右,主要集中在山东、广东以及浙江等省份。随着市场的发展及对绿色增塑剂的需求不断增加,未来DOA的市场呈快速增长的趋势。”

提前布局 应对未来竞争

未来几年,国内增塑剂行业的环保标准只会愈加严格,传统邻苯二甲酸类增塑剂的限制范围很有可能由现在的玩具和医疗领域逐步扩大。国外的环保增塑剂生产企业密切关注中国增塑剂行业法规升级的动向,准备抓住传统增塑剂替代的巨大潜在市场。比如巴斯夫针对邻苯类塑化剂替代而研发的DINCH专利产品,具备优异的毒理性和低迁移率,在玩具、食品包装领域具有良好的发展势头。

反观国内环保类增塑剂市场,除了DOTP行业发展较为成熟,其他大多数非邻苯类环保增塑剂企业的生产规模仍然偏小,总体生产水平比较低,与国际先进水平仍有较大差距,高品质产品基本上依赖进口。对于国内的塑化剂企业,必须提前布局,投入高成本去研究新的催化和分离工艺,大力开发和推广无毒、环保及可生物降解的增塑剂,才能在未来新的塑化剂市场格局中占有一席之地。



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