CPVC性能更胜一筹,未来有望取代PVC
CPVC是由聚氯乙烯氯化改性制得的新型工程塑料,具有优异的耐腐蚀性、耐热性、可溶性和阻燃性。根据生产工艺,CPVC可分为均质和非均质两种,应用于不同领域。随着全球对环保和可持续发展的关注增加,CPVC行业将面临更高的环保要求,新兴市场将推动对CPVC产品的需求增长。未来,需加大对新的材料配方、制造技术和应用方法的研发投入,推动CPVC行业的创新。
氯化聚氯乙烯简称CPVC,是由聚氯乙烯(PVC)树脂氯化改性制得的产品,为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。氯化聚氯乙烯氯含量一般为65% ~ 72%( 体积分数)。CPVC 除了兼有PVC 的很多优良性能外, 其所具有的耐腐蚀性、耐热性、可溶性、阻燃性、机械强度等均比PVC 有较大的提高, 因而CPVC 是性能优良的新型工程塑料。
依据CPVC生产方法的不同,可将其分为均质CPVC和非均质CPVC两种。均质CPVC特性为具有良好的溶解性能,较差的耐热性和机械强度,主要应用于海底电缆外皮、工业滤布、输送带、渔网、不燃烧降落伞等。非均质CPVC性能为耐热性、阻燃性、耐蚀性以及力学性能,广泛适用于化工、建材、航空、电子电器、石油等领域。
CPVC生产工艺主要包括溶剂法,悬浮法,气固相法。溶剂法是最早采用的制备CPVC 的方法,由于使用氯仿或四氯化碳等有机溶剂毒性大, 回收困难,因此造成环境污染,该法正逐步被淘汰。目前悬浮法是国内外普遍采用的方法。
氯化聚氯乙烯(CPVC)是由聚氯乙烯进一步氯化得到,从上游原材料看,主要为PVC,氯化氢,氯气等,下游被广泛用于建筑、化工、冶金、造船、电器、纺织等领域。
中国是CPVC产业链上游原材料PVC主要产国,据统计2023年中国PVC产能达3050万吨,全球占比已超过40%。
由于性价比较高, CPVC已在一定范围内取代了一些传统的热塑性工程塑料,广泛应用于化工、建材、电器和黏合剂等领域。其中使用量较大的有冷水和热水管线分布系统和配件,控制液体化学品的阀体,要求在较高温度下使用的耐腐蚀管道系统(特别是化工强腐蚀系统)等。管材加工领域氯化聚氯乙烯消费量占比最大,约63.5%。
全球氯化聚氯乙烯市场规模持续增长,主要受到建筑、化工、电力和水处理等领域的需求推动。建筑业是CPVC市场的主要驱动力之一,用于供水管道和防火系统。化工行业也对CPVC的需求增加,用于制造耐腐蚀设备和管道。电力和电气工程领域对CPVC的需求不断上升,用于电缆护套和绝缘材料。数据显示,2022年全球氯化聚氯乙烯行业产量约为29.36万吨,需求量约为28.55万吨。
中国是全球最大的CPVC市场之一,市场不断扩大,全球占比超过40%。建筑业的迅速发展是中国CPVC市场增长的主要驱动力之一。随着城市化进程的加速,供水管道和建筑材料的需求不断增加,这为CPVC行业提供了稳定的市场基础。
国内CPVC技术与国外相比仍明显滞后,树脂质量及加工性能与进口产品相比存在很大差距,应用领域受到限制。美、欧、日等国外厂商为垄断中国市场,只出售CPVC专用料,一些高质量管材、管件、型材等专用CPVC原料仍然需要依赖进口。据统计,2022年中国氯化聚氯乙烯行业产量约为13.21万吨,需求量约为14.11万吨。
全球生产CPVC树脂的企业已有二十多家,主要集中在美国、法国等,其中法国阿科玛使用气固相法,其余国家生产工艺均采用水相悬浮法。路博润公司为世界上最大的CPVC生产企业,日本德山积水化学工业公司为第二大CPVC生产企业,日本钟渊化学工业公司、电石工业公司和德国巴斯夫公司等是世界上主要的CPVC生产企业。近年来,随着国内PVC聚合技术的进步,我国很多公司开始研究并生产CPVC,国内生产的公司主要有江苏天腾化工有限公司、山东高信化学股份有限公司、上海氯碱化工股份有限公司等。
随着全球对环境保护和可持续发展的关注增加,环保法规的日益严格,CPVC行业也将面临更高的环保要求。未来,CPVC生产企业将加大对环保技术和绿色生产方式的投入,以减少对环境的负面影响,提升企业的可持续发展能力。
CPVC是一种具有优异性能的工程塑料,具有出色的耐高温、耐腐蚀和耐压性能。新兴市场的基础设施建设和工业化进程将继续推动对CPVC产品的需求增长。特别是在亚洲、非洲和拉丁美洲等地区,这将为行业创造巨大的增长潜力。
从未来的发展趋势来看,CPVC相关领域的研究,将围绕如何解决其分解温度与加工温度过于接近,加工困难存有缺陷等问题展开。此外,研究出一种针对CPVC热氧分解机理的高效复合热稳定体系,对CPVC材料成型加工环节的热稳定性保持有着较为重要的意义;研究出针对CPVC、具有良好相容性的载体树脂,对CPVC粘度、流变性问题的解决有着积极作用;针对CPVC生产过程中存在的抗冲击缺陷,研发出有效的、针对共混体系的改性剂,将CPVC与具有一定抗冲击强度的高分子进行共混,能够较好地提升CPVC合金综合利用价值,兼顾CPVC的抗冲击特性。就上述CPVC进一步发展存有的问题来看,要实现CPVC应用水平的进一步提升,需要加大对新的材料配方、制造技术和应用方法的研发投入,推动CPVC行业的创新,以满足不断变化的需求。