2013年中国氟橡胶行业研究分析报告

【2014年2月 嘉肯行业研究部】

第一章 氟橡胶行业介绍

氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体,具有较好的力学性能,还有很高的耐高温,耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性,是一种重要的特种高分子合成材料。

在所有合成橡胶中,其综合性能最佳。一般氟含量越高,氟橡胶就更耐燃油,石油,润滑剂和酸,且在极性溶剂中溶胀低。另外,氟橡胶可以与丁腈橡胶,丙烯酸酯橡胶,乙丙橡胶,硅橡胶和氟硅橡胶等并用,以降低成本,改善物理机械性能和工艺性能。
因此它广泛应用于特殊密封制品,是现代航空,航天等尖端科学技术及其他工业(如汽车)不可或缺的材料。

 

第二节 氟橡胶分类

从主链结构上看,氟橡胶可以分为三种基本类型:氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。
FKM类氟橡胶可分为二聚物和三聚物,包括以偏二氟乙烯(VDF)和全氟乙烯(HFP)共聚的二元氟橡胶一聚(VDF-HFP)和以VDF,四氟乙烯(TFE)、HFP三元共聚的氟橡胶一聚(VDF-HFP-TFE),以及及TFE与丙烯共聚的四丙氟橡胶(也称为FEPM),氟醚橡胶等。其主要单体为VDF、HFP,TFE和全氟甲基乙烯基醚(PMVE)。

国内市场主要有三类氟橡胶产品,俗称为1号胶,2号胶和3号胶。

1号氟橡胶
1号氟橡胶即23型氟橡胶。它具有良好的物理机械性能及化学稳定性,能在200℃之下长期使用,250℃之下短期使用;脆点为-20~-40℃;优良的耐介质性能,对有机溶剂、无机酸、氧化剂作用的稳定性优良,尤其耐酸性优异;有极好的耐气候、耐臭氧性能,在大气中暴露数年后,物理机械性能变化甚微,对微生物的作用亦较稳定。
23型氟橡胶是由偏氟乙烯与三氟氯乙烯在常温及3.2MPa左右压力下,用悬浮法聚合制得的一种橡胶状共聚物,为较早开始工业生产的氟橡胶品种。因加工困难,价格昂贵,发展受到限制。 1号氟橡胶目前国内仅中昊晨光院生产。主要用于制备耐热、耐油、耐酸的橡胶制品。如密封件、胶管、胶垫、胶布、胶带、簿膜、油箱和浸渍制品等也可用作导线的外护套及设备防腐衬里等。

2号氟橡胶
2号氟橡胶即国内的26型氟橡胶。是目前国内用量最大的氟橡胶品种。具有良好的贮存稳定性、电绝缘性和抗辐射性;优良的耐油、耐介质性;极好的真空性能,可满足特殊场合的需要;通常可在250℃下长期使用,300℃下短期使用。
26型氟橡胶耐油性优于其它品种氟橡胶,可用于需耐油的场合的部件。
F26胶密封件被用在石油钻井机械炼油设备、天然气脱硫装置上,可同时承受高温、高压、油类和强腐蚀介质等苛刻条件中使用。在化学工业中,F26密封件被用在泵、管接头、设备容器之中,以密封无机酸、有机物等化学物质。在建筑材料制造方面,F26可作水泥单仓泵密封胶圈,比天然橡胶做的密封圈使用寿命延长了10倍左右。

3号氟橡胶
3号氟橡胶,即国内的246型氟橡胶。他是偏氟乙烯、四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物。国产氟橡胶246G与美国VitonB相当。
通常可在275℃下长期使用,在320℃下短期使用;耐油、耐酸性优于1号胶;耐气候、耐臭氧、耐辐射性、透气性及电性能和耐燃性能与2号胶相近,广泛地应用于宇航、汽车、机械、石油化工等领域。

其他品类
氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。
偏氟醚橡胶,为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物,低温性能优异。全氟醚橡胶,低温性能优异,氟含量高,耐溶剂性能优异。

氟硅橡胶,低温性能优异,具有一定耐溶剂性能。氟橡胶生产供应商不止一家,在我国市场上,进口氟橡胶供应商还有美国3M,日本的大金和欧洲的Solvay。氟橡胶主要应用于汽车和机动车行业,由于它的耐高温、耐油和耐介质性能优异,主要是做油封和O型圈。

全氟橡胶
全氟橡胶由三个或更多氟橡胶单体聚合而成,单体上所有的氢原子的位置被氟原子取代。其具有杰出的抗高温硬化的性能,又兼具橡胶的弹性和聚四氟乙烯的耐腐蚀性。在-28.9~323.9℃范围里,全氟醚O形圈拉长度和密封性都很好。无论是遇到温度、压力、化学腐蚀或者上述所有的相关情况,产品都能提供相应的解决难题的方案。全氟醚O形圈能耐绝大多数化学品的腐蚀,包括有机酸、无机酸、碱、酮类、醇类、醛类和燃料。

 

第三节 氟橡胶的成型加工

氟橡胶的成型加工与普通橡胶的加工方式基本相同。
第一种为模压成型,即将混炼后的橡胶放入模具中,使用加压方法进行硫化成型制造橡胶制品,该方法是目前最普遍的橡胶硫化方法。产品有0型圈,垫片,油封等。

第二种为注射成型。该加工方式在普通橡胶产品已普遍采用,氟橡胶正在逐渐使用,该成型法可以实现大批量生产,减少废边,保证产品外观质量。但该方法要求氟橡胶具有良好的流动性,通常双酚硫化氟橡胶使用该工艺。

第三种为挤出加工工艺。挤出加工工艺主要是生产胶管,胶条等产品,一般使用门尼粘度较低的氟橡胶。汽车燃油软管是通过氟橡胶和普通橡胶复合挤出工艺生产的。目前有氟橡胶/氟醇橡胶、氟橡胶/丁腈橡胶,及氟橡胶/硅橡胶等多种结构的复合胶管制品。

第四种为二次硫化。二次硫化也叫烘箱硫化。根据产品的用途不同有时可以省略。其目的是结束硫化反应;分解剩余的硫化剂;挥发掉硫化时产生的气体;同时改善物性。

 

第四节 中国氟橡胶行业的发展历程

受军工航天产业的需要,中国于60年代一些科研机构和研究所相继研制成功了以聚烯泾为主的氟橡胶(23型,26型,246型,TP-2型),还成功地合成了羧基亚硝基氟橡胶。

在民用工业市场,我国氟橡胶行业起步较晚,2001年国内氟橡胶产量为578吨,当时主要生产企业为晨光化工研究院和上海有机氟材料研究所(即现在的上海三爱富新材料公司)。

受国内市场需求推动,2005-2007年间国内氟橡胶行业快速发展,产能产量在快速扩充。原国有企业改制并实现产能扩展,外资氟化工企业进入;国内新的生产企业关注涉足该领域,到2007年国内氟橡胶产量达到3700多吨。新的生产企业有江苏梅兰化工,大金氟化工(中国)有限公司。拟建项目的企业有山东东岳集团,浙江巨化集团等。其中国内氟橡胶的品种仍然以26 类氟橡胶为主。

高端产品还是以进口为主。主要外资生产企业有美国杜邦、3M(Dyneon公司)、意大利苏威和日本的大金工业、旭硝子公司等。
2009年,中国氟橡胶市场受金融危机影响较大,氟橡胶产量下滑29%,特别是出口量下降33%。但近年来,受汽车产业的发展驱动,2013中国氟橡胶产能达到12800吨。2015年产能将扩充至2万吨。生产企业将达到10家左右。

据嘉肯咨询调查了解:其中产能最大的生产企业为中昊晨光化工研究院,2012年产能为3000吨,新建的4000吨氟橡胶生产装置已经完成,预计在2014年投产。综合产能达到7000吨。在过去三年中产量维持在2400吨左右。

另外,苏威特种聚合物(常熟)公司和大金氟化工(中国)公司也在积极扩展在氟橡胶产品中国产能。提高在国内市场的占有率。
截至2013年,全球主要的氟化工生产企业均深度涉足中国市场,外资企业通过独资建立生产企业;或通过与国内的氟化工生产企业深度合作;或建立技术服务中心服务国内下游客户。

 

第五节 国内市场的需求状况

国内氟橡胶主要应用于汽车行业、化工机械和医疗行业等。其中主要应用领域为汽车行业。业内人士认为2012年国内的需求量在7000吨左右,其中汽车行业占国内氟橡胶总需求的60%以上。

汽车领域的应用

氟橡胶在汽车领域的应用如下,可用于生产油封、垫片、0型圈、密封圈和软管等:
1)汽车油封:曲轴油封、气闷油封、齿轮箱油封、凸轮轴油封
2)气缸垫片
3)0型圈
4)燃油管/加油管
5)燃油泵密封圈/氧传感器密封圈
6)中冷器进气管

目前汽车燃油胶管的内胶层已经用氟橡胶来代替丁腈橡胶,为了降低燃油渗透和进一步改进耐热性,内胶层多采用复合结构,即由氟橡胶和氯醇橡胶或丙烯酸酯橡胶组成。由于氟橡胶价格比较昂贵,因此氟橡胶层比较薄,约为0.2-0.7mm,这种结构燃油胶管已经成文国外的主流产品。

伴随着汽车工业对可靠性,安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车行业中的需求量也呈现出增长趋势,但目前国内产品受加工工艺限制,国内外产品的质量还存在一定的差距,产品稳定性和产品种类难以满足下游的需求,产品要进入主流汽车企业采购体系还需要质量提升和技术的积累。

除在汽车工业应用以外,氟橡胶密封件被应用在钻井机械,炼油设备,天然气以及电厂脱硫装置上,可以同时承受高温,高压,油类和强腐蚀介质等苛刻条件;在化学生产中氟橡胶密封件被用在泵,设备容器之中。

 

第六节 重点生产企业介绍(节略)

大金氟化工(中国)有限公司

公司为日本独资企业,成立于2001年4月,位于常熟新材料产业园。投资股东为:大金工业株式会社,大金(中国)投资有限公司,三井物产株式会社和三井物产(中国)有限公司。

产品主要包括:混合冷媒、聚四氟乙烯、六氟丙稀、聚四氟乙烯树脂、悬浮树脂、分散树脂、聚四氟乙烯分散液、氟橡胶和石材保护剂等

公司产能介绍

据嘉肯咨询调查了解:大金氟化工中国有限公司产能扩充变化如下:

2003年,公司新建七套生产装置,分别为年产6000吨四氟乙烯、1500吨六氟丙烯、1500吨悬浮聚四氟乙烯、1500吨分散聚四氟乙烯、500千升聚四氟乙烯分散液、1000吨聚四氟乙烯粒料和700吨氟橡胶(一期工程仅有混炼);

2008年,公司扩建800吨聚四氟乙烯。

2011年,公司增产1300吨/年分散聚四氟乙烯(PTFE—F)、增产1500吨/年六氟丙烯。

2012年,公司增资5446.7万美元扩建氟橡胶和偏氟乙烯生产项目,产能分别为年产3200吨氟橡胶和5000吨偏氟乙烯。

大金氟化工(中国)有限公司氟橡胶业务

公司氟橡胶产能为3200吨,生产的氟橡胶产品主要有胺类硫化、双酚硫化和过氧硫化三类,其中胺类硫化有G-500系列;

双酚硫化产品有G-550系列、G-700系列和G-7000系列等。主要用于生产0型圈,燃料管、加油管、曲轴油封等

过氧化物硫化产品主要有G-800系列、G-900系列和LT系列。主要用于生产0型圈,涡轮增压管、燃油喷射器、板式换热器、涡轮增压管等。

销售情况(略)

harcoln.com
— 完 —

 

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