氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶,其耐高温性能极优,耐油及耐酸碱和多种化学介质,且真空性能极佳,电性能好,机械性能优良。是现代航空、火箭、宇航、舰艇和汽车及石油化工等不可缺少的优异材料。氟橡胶无可比拟的性能正在获得越来越广泛的应用,其需求量不断增加,从萤石矿物资源进行深加工生产氟橡胶前景极其广阔。
氟橡胶的国内外生产与发展现状
氟橡胶是合成的高分子弹性体,即在橡胶分子主链或侧链的碳原子上含有氟原子。最早的氟橡胶为1948年美国DuPont公司试制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体,但性能并不比氯丁橡胶、丁腈橡胶突出,而且价格昂贵,没有实际工业价值。上世纪50年代后期,美国Thiokol公司开发了一种低温性好,耐强氧化剂(N2O4)的二元亚硝基氟橡胶,氟橡胶开始进入实际工业应用。此后,随着技术进步,各种新型氟橡胶不断开发出来。
我国于1958年开始研发氟橡胶,其主要品种为聚烯烃类氟橡胶,如23型、26型、246型以及亚硝基类氟橡胶;随后又发展了较新品种的四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶及氟硅橡胶等,并首先用于军工航空领域,现已逐步推广至民用工业领域,尤其是汽车产业(占70%)。
目前我国生产厂家有晨光、东岳,研究开发部门还有上海有机氟材料研究所。进口氟橡胶的生产供应商有美国杜邦、美国3M、日本大金和欧洲Solvay。目前,全球氟橡胶产量约3万吨/年,还以近8%的速度逐年增长,品种50多个,还在不断涌现,如美国新研发的氟化磷晴橡胶,耐温范围-55℃_230℃,26-41氟橡胶可耐温到300℃,短期到400℃。近年来,国内氟橡胶的消耗量年均增长速度高达5%,2006年需求量为6600吨/年,2010年预计上升到10000吨/年。但国内生产能力远远不能满足需求,故仍多靠进口(主要进口国为美国、意大利和俄罗斯),主要生产厂家是江苏梅兰、四川晨光,总生产能力只有2600吨/年,且品种单一(主要为26型)。近年,作为高新技术产品,氟橡胶被确认为国家重点发展和支持的产业,氟橡胶又是高附加值产品,比橡胶价高出10多倍。
由于我国汽车工业的快速发展(仅次于美国,居世界第二),加上市场对汽车可靠性、安全性等要求的不断提升,极大地拉动着氟橡胶的市场需求,现国内60_70%的氟橡胶都用于汽车工业。其消费量在十五期间由300增至3000吨/年,现已逼近1万吨/年。
萤石的高值化深加工
萤石即CaF2,属不可再生资源。我国萤石资源丰富,储量1.3亿吨,占全世界储量的2/3。从1999年起,国家对萤石保护,采取出口配额限制和取消出口退税及提高出口关税(加增15%)等一系列措施。因此,氟化工行业应是我国得天独厚的产业,因近年国际氟化工都向中国转移,故其年增长率超过15%。其中氟树脂已进入成熟期,而氟橡胶正处于迅速增长期,其它含氟精细化工品也更为广阔。特别是氟橡胶,高利率多年维持不变。
随着氟化工的发展,我国自上世纪90年代以来,每年出口萤石达130万吨,一度造成过度无序开采和大量出口,对资源破坏极为严重。此后,由于列入加工贸易禁止目录,现出口量降到50万吨/年。但是,上有政策,下有对策,外商纷纷在国内投资设厂,生产低端的氢氟酸再出口(每年出口折合30万吨),再加上走私,萤石出口等于没有减下来。
我国萤石产地主要在江西、浙江、福建、安徽、河北、辽宁。20年前,浙江还对萤石出口沾沾自喜,而如今,不得不向外省引进萤石。现国内氢氟酸已经严重过剩,氢氟酸出口也即将出台保护性限制,何况我国自身发展的萤石需求量也很大,到2010年需求总量将达200万吨/年,故急需开发氟化工下游产品。如一吨氢氟酸需五吨萤石,现氢氟酸市价4600元/吨,高档进口的电子级无水氢氟酸价格4万元,而高级的氟橡胶价格则高达30_40万元/吨。故大量出口萤石或氢氟酸是非常不合算的。且用不了30年,我国已探明的萤石矿贮量也即将消耗殆尽。
上述可见,从萤石开始,随着加工深度增加,产品的附加值按几何倍数增长。例如萤石价格只有数百元,无水氢氟酸的价格是数千元,聚四氟乙烯是数万元,而氟橡胶价格则达到数十万元,含氟精细化工品还可高达数百万元(多靠进口),其中,聚四氟乙烯我国产能3万吨/年,国内需求量仅2万吨/年,过剩则产生杀价竞争,日本大金株式会社在江苏常熟投资13.3亿元建设聚四氟乙烯,建成时总产能将达4万吨/年,利润下降在所难免。因此有的生产初级氟单体的中国公司已经亏损。而氟橡胶的价格昂贵,加之萤石的保护措施,为我国氟橡胶的发展带来机遇。
2003年,我国氟橡胶生产能力只有0.25万吨,且产品单一(只有26型氟橡胶),而需求量却按3%的速度增长。现在国内急需的全氟醚、偏氟已烯、磷氢氟橡胶及不需硫化的氟橡胶等,都需靠进口。在国际上年消费量主要分布在美、欧、日(分别为42%,28.8%,12.5%)。由于我国是萤石生产和出口大国,现因出口限制、外商纷纷以合资、独资、收购等打入中国,继日本大金进驻常熟之后,其他跨国公司也纷纷来华。
然而,目前投入竞争的格局是:上游产品竞争激烈,其中,无水氢氟酸已经技术成熟并迅猛扩张,前者产能已超15万吨,供过于求。但高端氟化工产品大量空白,借助国外氟化工向中国转移之机,积极寻求引进与合作,即可实现产品升级,把原来的资源竞争引向深加工竞争。
同时,在国内,依靠上海有机氟材料研究所和四川晨光院,他们都是研制、开发、和生产一体的高科技研究院所,可生产和开发氟橡胶和氟化工精细品生产线。其核心技术是有机氟材料的单体制备,有机氟材料的聚合及后处理技术,其水平处于国外90年代中末期,领先于国内同行。可以为企业产品升级,避开低端产品的激烈竞争,获取高附加值和高利润。研究的主导产品有四大类:含氟聚合物,含氟精细化工品,氟制冷剂和CFCs替代品。其属于氟化工的全氟辛酸,主要用于氟聚合物生产的分散剂。其2005年在上海漕泾化工区新建的生产基地,占地200亩,投资3.5亿元,生产含氟的精细化工品和特种含氟聚合物。其当前主要问题是:自己没有萤石资源,投资及建设规模较小,生产及人工成本相对较高。
此外,浙江巨化股份,主要生产氟单体及其聚合物,包括含氟精细化工品的相关技术开发,是国内氟化工行业综合配套最齐全的生产企业,其氟化工产品及产能居全国之首。
结论
综上分析,利用丰富萤石和氢氟酸的原料,引资和引产氟单体和氟橡胶,乃是一条高利润的致富路。
例如:从氢氟酸→氟橡胶,先要上偏氟已烯+六氟丙烯→二元结构的氟橡胶。要上三元结构的还要四氟乙烯,这些单体市场上都可以买到。
历来,理论家都注重:该不该做;而实干家则注重:能不能做。用萤石生产氟橡胶既该做又能做,何乐而不为呢?关键是“意识要进入状态中”。
4/8/2010
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