
提纲:
一. PVC行业概述
I. PVC概述
II. PVC的生产工艺
III. PVC主要用途以及加工助剂
IV. PVC的存储和交割标准
二. PVC的上下游产业链条
三. 影响国内PVC行业的因素
四. 未来国内PVC行业的发展分析
一.PVC(Polyvinyl chloride)行业概述:
I. PVC概述:
1.概念:
聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)是一种无毒、无臭的白色粉末。它的化学稳定性很高,具有良好的可塑性。除少数有机溶剂外,常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50~60%的及20%以下的烧碱,对于盐类亦相当稳定;PVC的热稳定性和耐光性较差,在140℃以上即可开始分解并放出氯化氢(HCl)气体,致使PVC变色。PVC的电绝缘性优良,一般不会燃烧,在火焰上能燃烧并放出HCl,但离开火焰即自熄,是一种“自熄性”、“难燃性”物质。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合
2.特点:
PVC是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料,由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点,目前,PVC已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一,在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用,与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和ABS统称为五大通用树脂。
3.PVC的分类:
1) 由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和紧密型(Ⅺ)两种。疏松型粒径为0.1—0.2mm,表面不规则,多孔,呈棉花球状,易吸收增塑剂,紧密型粒径为0.1mm以下,表面规则,实心,呈乒乓球状,不易吸收增塑剂,目前使用疏松型的较多。
2) PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级(无毒PVC)。卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lOl0-6,可用于食品及医学。
3) 合成工艺不同, PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。根据国家标准GB/T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定,悬浮法PVC分为SG-1到SG-8八种牌号的树脂,乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。
4) PVC可分为通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的;高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂;交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。
4.PVC的物化性质
物化性质:本色为微黄色半透明状,有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯, 在屈折处会出现白化现象。
具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差,软化点为80℃,于130℃开始分解变色,并析出HCI。
性能特点:本产品为白色粉末,根据不同用途可以加入不同的添加剂,呈现出不同的物理机械性能,其制品力学性能、耐腐蚀性能、介电性能、抗化学药品性能优良。
产品用途:其制品用于轻工、建材、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等各领域,广泛应用与建筑、交通运输、机械仪表、电子、化工、农业、食品包装等领域。
危险品标志:Xi:Irritant;
风险术语:R36/37/38:;
II.PVC的生产工艺
流程图:
根据氯乙烯单体的获得方法来区分,可分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法,习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法。
1.电石法,主要生产原料是电石、煤炭和原盐;
2.乙烯法,主要原料是石油。
国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主,而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋,则主要以电石法为主。虽然国内PVC生产以电石法为主,但天津大沽化、上海氯碱、齐鲁石化、宁波台塑等有石油资源优势或外资背景的化工企业仍采用乙烯法作为生产PVC的主要工艺,目前国内采用乙烯法生产的PVC还能占到1/5左右的市场总额。
我国PVC制备工艺比例图
3.根据氯乙烯单体的聚合方法,聚氯乙烯的获得又有悬浮法、乳液法、本体法和溶液法之分 聚合方法、配方和工艺条件是影响PVC结构形态和成本的主要因素。PVC树脂通常采用悬浮聚合法、本体聚合法、乳液聚合法和溶液聚合法生产,而其中以前三者为主要。据统计。目前世界PVC树脂总产量中悬浮聚合法约在80%上下,本体聚合法约为10%,乳液聚合法在10%以上。
III. PVC的加工助剂以及产品
1.PVC的加工助剂
PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物,软化温度和熔融温度较高,纯PVC一般须在170—210℃时才可塑化加工,PVC的主要加工方式有挤出、混炼、注射模塑、涂刮、浸渍以及吹塑成型等。塑化设备一般有单螺杆挤出机,平双螺杆,锥双螺杆。PVC分子间 具有很强的极性显示出硬而脆的性能。而且,PVC分子内含有氯的基团,当温度达到120℃时,纯PVC即开始出现脱HCl反应,会导致PVC热降解。因此,在加工时须加入各种助剂对PVC进行改性,使之可以加工成为有用的产品。 常用的加工助剂主要有:
1)稳定剂,PVC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂,根据制品使用要求和加工工艺要求选用不同品种、不同数量的稳定剂。常用的稳定剂类型有有机锡,复合铅盐,钙锌复合稳定剂,钡锌稳定剂,钾锌稳定剂,稀土稳定剂这几类。
2)增塑剂,增塑剂的加入,可以降低PVC分子链间的作用力,使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低,增塑剂可提高树脂的可塑性,使制品柔软、耐低温性能好。常用的增塑剂主要有DOP、DMP、DOTP、TOTM、DINP、DIDP、DOA、聚酯增塑剂等。
3)润滑剂,润滑剂的作用在于减少聚合物和设备之间的摩擦力,以及聚合物分子链之间的内摩擦。前者称为外润滑作用,后者称为内润滑作用。具有外润滑作用的如硅油、石蜡、微晶蜡、液体石蜡、乙烯蜡等,具有内润滑作用的如单甘酯,硬脂醇及酯类等。
4)抗冲击改性剂,改变PVC的脆性,主要是MBS,ACR,CPE,EVA等一些与PVC有一定的相容性的材料。
5)填充剂,在PVC中加入某些无机填料作为增量剂,以降低成本,同时提高某些物理机械性能(如刚性、热变形温度、尺寸稳定性与降低收缩率),增加电绝缘性和耐燃性。常用的填充剂有碳酸钙、高岭土、玻纤等。
6)着色剂,用于PVC塑料的着色剂主要是有机颜料和无机颜料。PVC塑料对颜料的要求较高,如耐加工时高温,不受HCL影响,加工中无迁移,耐光等。
7)发泡剂,PVC用的发泡剂主要是ADC发泡剂和偶氮二异丁腈及无机发泡剂。
8)阻燃剂,硬质PVC塑料由于含氯量高,本身具有阻燃性,对于PVC电缆、装饰墙壁及塑料帏布掺入阻燃剂,可增加其耐火焰性。常用氯化石蜡、三氧化二锑(2~5份)、磷酸酯等阻燃剂。磷酸酯类和含氯增塑剂也有阻燃性。
9)抗菌剂防霉剂,一些软制品,潮湿环境使用要求的产品。加入抗菌防霉剂能有效抵制细菌的生长。其他的因为功能性选择,抗静电剂和塑料合金等等。
2.PVC的主要用途及下游产业链
1)聚氯乙烯异型材
型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域,约占PVC总消费量的25%左右,主要用于制作门窗和节能材料,目前其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。在发达国家,塑料门窗的市场占有率也是高居首位,如德国为50%,法国为56%,美国为45%。
2)聚氯乙烯管材
在众多的聚氯乙烯制品中,聚氯乙烯管道是其第二大消费领域,约占其消费量的20%左右。在我国,聚氯乙烯管较PE管和PP管开发早,品种多,性能优良,使用范围广,在市场上占有重要位置。
3)聚氯乙烯膜
PVC膜领域对PVC的消费位居第三,约占10%左右。PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜,用这种方法加工薄膜,成为压延薄膜。也可以通过剪裁,热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜,所受热收缩的特性,可用于收缩包装。
4)PVC硬材和板材
PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料,经混炼后,用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管,用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压,可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状,然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。
5)PVC一般软质品
利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等;利用注射成型机配合各种模具,可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。
6)聚氯乙烯包装材料
聚氯乙烯制品用于包装主要为各种容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生产矿泉水、饮料、化妆品瓶、药品的PTP包装,也有用于精制油的包装。PVC膜可用于与其它聚合物一起共挤出生产成本低的层压制品,以及具有良好阻隔性的透明制品。聚氯乙烯膜也可用于拉伸或热收缩包装,用于包装床垫、布匹、玩具和工业商品。
7)聚氯乙烯护墙板和地板
聚氯乙烯护墙板主要用于取代铝制护墙板。聚氯乙烯地板砖中除一部分聚氯乙烯树脂外,其余组分是回收料、粘合剂、填料及其它组分,主要应用在机场候机楼地面和其它场所的坚硬地面。
8)聚氯乙烯日用消费品
行李包是聚氯乙烯加工制作而成的传统产品,聚氯乙烯被用来制作各种仿皮革,用于行李包,运动制品,如篮球、足球和橄榄球等。还可用于制作制服和专用保护设备的皮带。服装用聚氯乙烯织物一般是吸附性织物(不需涂布),如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。聚氯乙烯用于许多体育娱乐品,如玩具、唱片和体育运动用品,目前聚氯乙烯玩具增长幅度大,由于聚氯乙烯玩具和体育用品生产成本低,易于成型而占有优势。
IV.PVC的期货交割标准
PVC标准品为质量标准符合国家标准《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂(GB/T 5761-2006)》的SG5型一等品。优等品作为替代品允许交割,优等品和一等品之间不设等级升贴水。
交易所推荐厂家推荐品牌的聚氯乙烯,货主能够提供《大连商品交易所黄大豆1号、黄大豆2号、玉米、线型低密度聚乙烯、聚氯乙烯标准仓单管理办法》规定材料,经交割仓库审核同意后,可免于质量检验。推荐厂家推荐牌号的企业资格与名录由交易所确定并公布。
聚氯乙烯交割品要求使用原生产厂家或者其认可的包装,包装袋上应标明商标、产品名称、产品标准号、净质量、生产厂名称及地址,并标识产品型号。
包装材料为内衬塑料薄膜袋的牛皮纸袋、聚丙烯编制袋或牛皮纸与聚丙烯编制物复合袋,应保证产品在正常贮运中包装不破损,产品不被污染,不泄漏。每袋净重25±0.2kg,每吨40袋,无溢短。
聚氯乙烯包装物价格包含在聚氯乙烯合约价格中。
二. PVC的上下游产业链条
近几年,随着建筑业的发展,我国PVC消费构成变化较大,硬制品比例不断提高,现在我国硬制品比例已近60%。据不完全统计,各种PVC制品消费构成比例见表8。
近年PVC下游制品的消费比例情况表
| 制品分类 | 消费比例 % | 合计 % | |
| 软制品 | 鞋及鞋底材料 | 5.2 | 40.8 |
| 人造革 | 6 | ||
| 薄膜 | 12 | ||
| 电缆料 | 7 | ||
| 地板革、壁纸、发泡材料 | 2.1 | ||
| 其他 | 8.5 | ||
| 硬制品 | 管材 | 13.3 | 59.2 |
| 管件 | 2.3 | ||
| 型材、门窗 | 22.9 | ||
| 硬片、板材及其他型材 | 9 | ||
| 其他 | 11.7 | ||
1.上游原材料的影响
目前,PVC行业步入高成本支撑时代已经勿庸置疑,行业利润被极大压缩,此时商品的价格通常会与其生产成本相差不大,而且,PVC的生产工艺路线有多条,相对而言,低成本的工艺路线的原料价格会对PVC的价格影响更大一些。如2005年-2008年上半年,油价一直高位运行,电石法PVC制备工艺的生产成本较低,由于国内主要以电石料为主,导致PVC价格并未随着乙烯、原油价格进行同步上涨。同样道理,2008年下半年至今,由于煤炭限产保价,电石成本一直居高不下,而原油价格则较低,导致乙烯法PVC的生产成本较低,此时,市场供应的PVC主要以乙烯料为主,电石料企业根据价格调整自己开工率高低,对市场供应进行补充。所以,在PVC生产成本这部分,影响价格的主要因素应该考虑煤炭、焦炭、电力、电石、原油、乙烯、VCM等价格成本,另外,原盐的价格也会通过氯的价值传导对PVC的价格进行一定程度的影响。
(1)煤炭、焦炭、电力
由于中国工业用电仍以火力发电为主,焦炭也主要来源于煤炭,所以,三者的价格基本绑定,在此进行统一分析。根据电石法PVC的制备成本,吨聚氯乙烯折合电力消耗约为7000度左右,折合煤炭消耗量3吨左右,能源成本占生产成本比重超过50%,因此,煤炭、焦炭、电力等能源的价格波动将直接影响PVC的市场价格。目前,中国煤炭行业施行限产保价,这不但对中国电石法PVC的生产成本是一个有力支撑,而且部分企业可能转而直接出售煤炭原材料,而不是进一步加工为PVC再出售,从而影响电石法PVC的供应,进一步提升PVC价格,直到PVC能达到一个合理的价位。
(2)原油、乙烯、氯乙烯、二氯乙烷
从世界范围来讲,PVC的生产仍以乙烯法为主,目前,中国PVC主要以电石法为主一是受益于前期电石法的低成本,二是对国外PVC实施反倾销和原油的高价运行。现在随着原油价格的回落,以及中国对外实施反倾销的到期,进口料已经开始冲击国内市场。虽然在有关协会的努力下,中国对外实施PVC反倾销的得以暂延一年,但原油价格在50美元以下的持续低位运行,即使我们在对进口料征收了较高的反倾销税之后,仍然有部分进口料大量涌入了中国市场,据统计,2008年12月份一个月进口的PVC就占了全年总进口量的70%。所以,原油、乙烯以及进口氯乙烯(VCM)和二氯乙烷(EDC)的价格高低,也会直接影响PVC的价格走势。另外,由于中国只对国外PVC实施反倾销,而对VCM和EDC并未实施保护,国内部分PVC生产厂家可能会直接从国外大量低价购进VCM聚合成PVC,所以,原油和VCM等下游产品价格的高低,会对国内PVC的价格有直接影响。
(3)原盐
原盐的主要消费领域就是氯碱产品的生产,原盐电解后产生的氯部分用于生产PVC和其他氯产品,钠部分用于生产纯碱和烧碱。虽然在PVC的生产成本中,氯并不是一个主要影响因素,但钠部分却是烧碱和纯碱的主要成本。所以,原盐的价格会直接影响碱产品的价格,并影响市场对碱产品的需求,而PVC和碱之间存在一个氯碱平衡问题,间接影响PVC的供应量,从而影响其价格走势。
2.影响PVC下游需求的因素
(1)房地产行业
(2)国内经济走势
已有数据表明,GDP的增速对PVC的价格是一个有力支撑,所以,国内未来经济走势将直接影响PVC的价格。为了应对国际金融危机的冲击,中国执行40000亿的经济刺激计划,旨在保障国内经济增长,主要投向基础设施和农业建设方面,这可能会激发国内对PVC的市场消化能力。
(3)塑料制品的出口
除了型材管材以外,PVC还在塑料容器、玩具及其他产品的包装和日用品(如胶鞋、鞋底、雨披和运动用品)等领域也有广泛应用。据统计,中国每年对外出口68亿双鞋子,50%的家电用于出口,这些塑料制品的出口情况对PVC的需求也会产生一定的影响。
3.国家的影响
(1)石化行业振兴计划
目前,审议并原则通过了石化产业和轻工业产业调整振兴规划,决定加大对石化企业的信贷支持,将停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等煤化工项目,加快结构调整,优化产业布局。对煤化工的及对原油石化行业的支持,据称,将有60-80万吨的大乙烯项目将要投产,这可能会对中国PVC的生产结构产生一定影响,从而改变目前的PVC定价机制。
(2) 节能减排行业准入条件
节能减排一直是中国工作中的重中之重,PVC行业是典型的高能耗行业,为了优化产业结构,中国对氯碱行业实施新的准入条件,对22个高能耗产品施行最高能耗和最低能源利用率,其中电石、PVC、烧碱等均在范围之内,这将在特定时间段内对PVC的供应量产生影响。另外,《节约能源法》还对建筑节能进行了规定,据统计,PVC在欧洲窗框节能方面扮演着重要的角色,每年可帮助家庭房屋节约热成本10亿欧元,因此,随着中国节能工作的深入,未来中国可能会对PVC节能窗框有进一步的需求。
(3) 出口退税率和出口加工贸易
2007年,中国将PVC的出口退税率由11%直接下降到5%,由于中国PVC出口本身就是依靠价格优势,所以,出口退税率的下调以及出口加工贸易,将进一步压缩出口产品的利润空间,削弱PVC生产厂家出口积极性,加重中国PVC供大于求的局面,尤其是那些通过进口VCM和EDC生产PVC再加工出口的企业。
(4) 反倾销
反倾销对中国PVC价格走势的影响可以从两部分阐述,一是中国对来自韩国、日本、美国和俄罗斯等国外PVC实施反倾销,通过征收高额的反倾销税将其拒国门之外,从而在特定历史阶段,稳定国内PVC的供应结构;另外,中国目前PVC供大于求的形势非常严峻,开工率不断降低,正由净进口国向出口国转变,但国外同时也会出于对该国产业的保护考虑,对中国出口的PVC实施反倾销,如印度、土耳其的特殊保护等,这必将使中国PVC出口受阻,从而影响国内的供求关系。
四、未来PVC制品发展分析
PVC树脂应用广泛,从硬软质应用领域分,硬质(PVC-U)制品主要有塑料建材、包装制品(瓶、盒、泡罩包装、医药包装等)等;软质制品包括建材(地板、壁纸、防水卷材、密封异型材等)、电线电缆、人造革、玩具、医用软管、薄膜、软玻璃等;还有半硬质制品,如透明片等等和有待开发的应用领域。
PVC异型材是PVC的一个重要应用领域。由于PVC异型材本身热导率小和异型材门窗的多腔室结构,它的保温保冷性能优异,如在建筑采暖的场合,采用塑料门窗比采用普通钢门窗能耗可节省17 %左右。PVC异型材在欧洲,尤其是德国,应用较早,也较为普遍。西欧各国PVC消费量的30 %~60 %用于门窗异型材。在当前全球防止气候变暖的环境问题日益引起各国政要关注之时,异型材门窗的应用将有新的应用潜力。
塑料管材是PVC的另一个主要应用领域。塑料管材材料包括PVC、PE、PP、PB、ABS、PA和不饱和聚酯增强塑料等,其中,PVC-U为占第1位的材料。1998年全球塑料管材的用量仅占所有管材用量的44 %,而2003年已达54%。这个数字的重要意义在于塑料管在所有管材当中已居首位。
PVC管材中硬管(PVC-U)为绝大部分,约占90%,主要用于给水、排水和护套等用途。分析PVC-U管道中大约40%用于各种排水用途,其中以建筑物内为大部分;30%左右用于给水领域;20%左右用于各种护套管。另有10%左右的软管和复合软管,主要用于输送液体、粉体、气体以及混合物等。
用于电线电缆的绝缘和护套材料有PVC、PE、交联PE和橡胶等,其中,PVC具有价格低廉、阻燃性好、易加工、硬度可调范围广、电绝缘性好、耐油、耐化学试剂等优势,使它长久以来成为电线电缆行业使用数量最多的材料。但是,20世纪末以来,一些发达国家对PVC材料以及PVC电线电缆中使用的铅稳定剂提出了疑问,有的国家甚至提出了全面禁止使用PVC电缆的法令,从而影响电线电缆行业的发展,生产有下降的趋势。
但是,尽管无卤PE电线电缆取代PVC材料的呼声越来越高,由于PVC的综合性能较好,在短期内还无法取代,要完全禁止PVC的使用更是不现实的。而开发新型不含卤素和无铅化的环保型电线电缆是发展方向,但是尚有不少技术问题需要解决。
综观中国PVC工业的现状和发展前景,可以负责任地讲:尽管我国的PVC工业在全球范围内已取得三个第一,即:PVC产能全球第一;PVC产量全球第一;PVC消费量全球第一,但PVC在中国还有较大的发展空间。从PVC的人均消费量来看,发达国家为15-20千克,而我国仅为6千克左右。目前我国的PVC需求70%以上来自建筑业、农业、交通能源基础设施和医药行业。随着为应对全球金融危机,保证中国经济正常、健康发展,启动4万亿投资后,又陆续出台布置实施扩大内需的十项措施。其中加快建设保障性安居工程、加快农村基础设施建设、加快铁路公路和机场等重大交通基础设施建设、加快农村城市化建设、加快城市电网改造等重大工程建设都将拉动国内PVC需求的快速、持续增长。据预测,未来十年或许更长时间全球PVC需求量将以每年4.1%比率增长,而中国将成为PVC主要供应国家,其表观消费量增速将达到10%-15%左右。
