2011年中国酚醛树脂行业研究分析报告

【2012年8月 嘉肯行业研究部】

第一章 酚醛树脂介绍

第一节 什么是酚醛树脂?
酚醛树脂(phenolic-formaldehyde resin)也叫电木粉,简称PF。一般由酚类化合物和醛类化合物缩聚而成的树脂称为酚醛树脂,但商业生产中酚醛树脂通常是指由苯酚和甲醛在催化剂作用下缩聚而成的树脂。酚醛树脂作为三大热固性树脂,其主要用于清漆,涂料,模塑料,层压塑料,泡沫塑料,防腐蚀用胶泥以及离子交换树脂等。

通过控制酚与醛的物质量的比,及酚的官能度,以及催化剂的类型(酸性或碱性),进行改性可制得热塑性和热固性酚醛树脂。

热固性酚醛树脂主要用于制造层压塑料、表面被覆材料、刹车片衬里、铸造塑料、泡沫塑料、烧蚀材料、涂料、木材浸渍胶、胶粘剂及其他改性高聚物。

热塑性酚醛树脂主要用于制造模塑粉。可采用模压、模塑和注射成型等方法制成各类塑料制品,用于生产开关,插座,插头等电器零件,日用品等。热塑性酚醛树脂经过熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸水溶液中做固化处理,可得到甲醛交联的体型纤维。

酚醛树脂还可加桐油进行改性,也可加橡胶改性,还可以用硫、氮、二甲苯等进行改性。改性后的酚醛树脂具有耐高温,耐冲击,低发烟和耐化学性,且成本低等特点。在应用中与热塑性塑料相竞争。

在商业应用中主要的改性酚醛树脂品种有:苯胺改性酚醛树脂、PVC改性酚醛树脂,丁腈橡胶改性、聚酰胺改性、二甲苯树脂改性和苯酚糠醛膜塑料等。

其应用终端领域有:胶合板、绝缘材料、层压制品、纤维和碎木板、模塑制品、橡胶用胶粘剂、摩擦材料、保护涂层等。具体应用产品有汽车座椅,排气管道,隔热板,防护盖板,公共汽车内外装饰材料,飞机尾座;建筑业领域的隔热板,内外装饰板,天蓬等防火材料,门窗框,防火门,通道,楼梯和管道等。

第二节 酚醛树脂的性能特点

作为三大热固性树脂,酚醛树脂的特点如下:
1)容易制成B阶树脂,有优良的预浸渍制品的特性
2)固化物耐高温特性,特别是高温强度比聚酯好得多
3)有优良的耐燃性
4)固化物强度比聚酯高
5)热变形温度高,脱模时变形小
6)可用水和醇的混合溶剂,操作方便
7)成型只需加热,加压,不需添加引发剂和促进剂

第三节 酚醛树脂上下游产业链

制造和生产酚醛树脂的主要原料有酚类、醛类、催化剂和固化剂。各类原料如下:

原料

产品类别

酚类

如苯酚、二甲酚、间苯二酚、多元酚等

醛类

如甲醛、乙醛、糠醛等

催化剂

具体如盐酸、草酸、硫酸、对甲苯磺酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水、氧化镁和醋酸锌等

固化剂

有苯胺、六次甲基四胺、三聚氰胺等

 


第二章 中国酚醛树脂行业发展概况

中国于1946年由上海塑料厂开始小批量生产酚醛树脂,已经有近70多年的历史,产量超过50万吨,但生产工艺及其应用领域,始终与美日发达国家具有一定的差距。

据国家行业协会统计,中国目前从事酚醛树脂业务的企业超过600多家,酚醛树脂生产企业有100多家,生产能力近70万吨。平均单家生产企业的产能不足0.7万吨。据工业企业数据库统计,我国规模以上的酚醛树脂生产企业应不足60家。下游各类酚醛树脂应用产品的生产企业约有40多家。

酚醛树脂生产企业主要分布在山东,江苏、辽宁和浙江四省市,规模以上企业数量所占比重为64.2%。另外,酚醛树脂产业规模较大的省市还有河南、上海市和广东省。这些规模以上的酚醛树脂生产企业超过60%的成立于2000年之后,2001-2006年间是我国酚醛树脂产业发展迅速的时期。

根据主营业务收入进行整理,规模较大的主要酚醛树脂生产企业有山东圣泉化工、苏州住友电木工程有限公司、徐州龙田合成材料有限公司、常熟东南塑料有限公司、沙县宏盛塑料有限公司、圣莱克特化工(上海)有限公司,昆益树脂材料科技有限公司和厦门荒川化学工业公司等。

另外,产能规模较大的生产企业有溧阳难度热固性塑料厂、上海双树塑料厂、上海欧亚合成材料厂、江苏力强集团公司、溧阳酚醛塑料厂、浙江嘉民塑料有限公司、福建沙县宏光化工有限公司和浙江嘉兴嘉化公司等。

其中产能规模和经营收入最大的生产企业是山东圣泉化工股份有限公司,公司在济南章丘和营口分别建立了3个工厂,年生产能力为10万吨。涉及10个系列800多个品种。公司生产,销售用于耐火材料,磨具磨料,摩擦材料,铸造覆膜砂,建筑材料,表层涂料等用途的酚醛树脂。是国内最大的酚醛树脂生产商。
该公司原为中英合资圣泉海沃斯化工有限公司,成立于1997年,是国内首家全面引进国外软硬件技术,设备及生产管理模式的酚醛树脂生产企业。后在筹划上市的过程中改制为股份制公司,它是中国耐火材料专用酚醛树脂标准唯一起草单位,曾为中国载人航天工程提供保护涂层。
表:国内主要大型酚醛树脂生产企业列表(部分企业)

公司名称

区域

2011年产能

产量(万吨)

山东圣泉化工股份公司

山东

10

——

辽宁锦成化工耐火材料

辽宁

4

——

可隆乔治太平洋化学(苏州)

苏州

2.5

——

河南邦得化工

河南

2

——

青岛合力化工

青岛

2

——

河北龙港工贸

河北

2

——

南通住友电木

苏州

1.7

——

美国圣莱克特化工

上海

2.7

——

常熟东南塑料有限公司

苏州

1.5

——

昆山森华化工

昆山

1.5

——

上海欧亚合成材料有限公司

上海

2.5

——

上海双树塑料厂

上海

1.0

——

福建沙县宏盛塑料有限公司

福建

1.5

——

过去十年中,中国酚醛树脂表观消费量增速约为6.2%。与其他产业相比,酚醛树脂的产业发展十分的平稳。这主要是由于在过去的十几年中,全球科技发展,新型合成材料不断涌现,使得通用级酚醛树脂应用领域受到抑制。中国作为技术转移接收国,大型产业资本对酚醛树脂的关注不如其他工程塑料,如PC、POM、PBT等。

通用级酚醛树脂的消费正缓慢增长,但是,酚醛树脂作为成本/特性比十分优良的人工合成材料,其总需求量仍将继续保持稳定增长的势头。国外酚醛树脂生产企业在向高性能、高附加值的方向发展,特殊结构的酚醛树脂和助剂产品向精细化,功能化方向发展,发达国家酚醛树脂产业中特种树脂以及固化剂的品种在增多,正形成多品种,小批量的生产格局。

国内酚醛树脂产业进口量一直比较稳定,在过去十年中,进口量维持在9~12万吨之间,进口依存度由2002年的27.6%,下降到2009年的16.8%,下降近10个百分点。这反映出国内酚醛树脂产能扩张比较理性,与消费需求基本保持同步。

我国酚醛树脂行业近年来新建/扩建生产装置较多年份在2005-2006年。主要扩建产能集中在江苏、辽宁和山东省,有效产能增加近20万吨,但与国内需求相比,总体上依然处于供不应求状况,国内企业开工率高,每年仍然需要进口大量的酚醛树脂。这种格局持续到2008年上半年。

国内酚醛树脂生产厂商开始受经济危机影响在2008年底,下游需求急剧下降,企业纷纷减产,上中下游一体化厂家还能维持60%左右的开工率,但一些小的企业处于停产和半停产状态,全年装置平均开工率73%。虽然这种情况在2010年有所好转,但国内酚醛树脂生产企业在工艺技术的落后制约了他们在经济下行周期的运营效益。

外资企业在国内市场的布局

过去十年中,国外知名的酚醛树脂生产企业也在将产能逐步向中国转移,如日本住友化学和昭和高分子公司、芬兰太尔化工、韩国可隆化工、美国十拿集团(圣克莱特)和英国华奇化工等。这些企业在国内投资生产高性能,高附加值的酚醛树脂工程材料。
芬兰太尔化工公司在上海、南京和北京三地建设酚醛树脂工厂及下游粘合剂产品生产装置,酚醛树脂产能约为1.5万吨。
韩国可隆化工与美国乔治太平洋化工公司合资成立可隆乔治太平洋化学(苏州)有限公司,在中国苏州合资成立的生产性企业。生产各种高科技含量的酚醛树脂。2004年进入中国树脂市场年产能达0.8万吨以上,目前产能达到2.5万吨。产品广泛用于耐火材料,电子材料,涂覆磨具,轮胎,汽车,铸造等十多个领域。
日本住友电木(苏州)工程公司计划在2012年夏及2013年初分别扩大3600吨产能。最终位于苏州市的成型材料工厂总产能达2.2万吨。

还有一些外资酚醛树脂生产企业,在国内市场并不生产酚醛树脂,而是投资生产下游应用产品或生产改性材料,企业通过‘进料加工贸易’和‘来料加工装配贸易’进口国外的通用级酚醛树脂或改性酚醛树脂。

 

第三章 酚醛树脂的市场应用

据业内人士介绍,我国酚醛树脂下游主要应用领域为:酚醛模塑料、木材加工/层压板、研磨/摩擦材料、耐火/绝缘隔热材料、铸造材料和涂料。其中酚醛模塑料为酚醛树脂最大的应用领域,国内市场2007年消费量为12.4万吨。占整个需求量的22.5%。但该应用领域需求增长空间不足,近年来该领域消费量在稳中有降。2010年消费量约为12万吨。

酚醛模塑料
酚醛模塑料是以酚醛树脂为粘合剂,加入木粉填料及其他添加物所制成的热固性塑料,适宜于用模塑成型或注射成型方法。他具有机械强度高,耐热性好,耐漏电,耐电弧,阻燃和尺寸稳定性好的特点,正以工程塑料及先进的复合材料新面貌出现。
国内已经开发出各种类型的酚醛模塑料,同时也开发各种高强度耐热酚醛模塑料,各种具有特殊功能的酚醛模塑料(像高耐磨材料、导电材料、电磁屏蔽用材料、大尺寸稳定性材料、感光性材料等)。目前酚醛模塑料主要应用于家居,中低压电器绝缘类产品,而应用于工程机械,汽车等高强度高耐热类产品很少。
据嘉肯咨询了解,2010年,该领域消耗酚醛树脂约12万吨。国内生产酚醛模塑料的规模以上生产企业有常熟市兴隆塑料厂、江苏力强化工有限公司、昆山森华化工有限公司和上海欧亚合成材料有限公司等。

木材加工,层压板
酚醛树脂固化后,具有较高的胶合强度,优良的耐候性及耐沸水性,是生产室外级人造板很好的胶种。酚醛树脂作为胶粘剂应用于木材加工行业中有较长的历史。酚醛树脂和三聚氰胺(密胶)树脂是国内木材加工工业用量最大的粘合剂。占整个木材加工用胶量的70%以上,广泛用于胶合板,细木工板,面板等。
酚醛树脂可直接作为层压板重要分支,印刷电路板的基板材料覆铜板的浸渍主体树脂。中国拥有世界最大的建筑市场,2010年,我国木材加工,层压板领域消耗酚醛树脂11.2万吨。未来五年年均增长率在5%左右。

耐火,绝缘隔热材料
因为酚醛树脂有较好的绝缘性,耐热性,耐老化性和粘结性而广泛应用于各种增强塑料,近年来,国内钢铁行业的迅速发展,带动了耐火材料市场,2010年,我国耐火,绝缘隔热材料消耗酚醛树脂10.5万吨。业内人士预计未来年均增长率将超过20%。

耐磨摩擦材料
磨具磨料广泛应用于汽车,造船,家具,装备制造,五金工具等加工制造工艺中,中国磨具磨料行业自2002年后发展迅猛,每年以20%的速度发展,出口增长也很快。
改性的热塑性酚醛树脂,具有热分解温度高,流动性好,游离酚含量低等特点,用于生产汽车刹车片,火车闸阀,砂轮等摩擦材料,2010年,国内用于研磨摩擦材料的酚醛树脂达9.2万吨。该产业受经济危机影响较大,未来五年年均增长率在5%左右。国内相关的生产企业有谷城县福兴化工有限公司。

涂料应用
前涂料工业中使用酚醛树脂漆主要有油溶性纯酚醛树脂,松香改性酚醛树脂和醇溶性纯酚醛树脂3种。
100%油溶性纯酚醛树脂漆有非油反应型和油反应型树脂漆两种。纯酚醛树脂漆有很好的耐水性,耐酸性,耐溶剂性和电绝缘性能。纯酚醛树脂可制成底漆,磁漆,清漆等品种,还可制成分散型酚醛树脂漆。
醇溶性酚醛树脂涂料抗腐蚀性能较好,但施工不便,柔韧性,附着力不太好,应用受到一定限制。因此需要对其进行改性,如松香改性酚醛树脂与桐油炼制,加入各种颜料,使其漆膜坚韧,价格低廉。广泛用于家具,门窗的涂装。松香改性酚醛树脂漆是用量最大的一种酚醛树脂漆。2010年我国用于涂料的酚醛树脂约2万吨。未来几年的增长率在5~10%之间。
国内规模以上生产酚醛树脂漆的生产企业有茂名金龙特种涂料有限公司、南京东方漆业有限公司、柳州市造漆厂和吴江东海化工厂等。

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