在膠粘劑發(fā)展過程中,長期以無機膠粘劑和天然膠粘劑為主,但從二十世紀開始,隨著合成材料工業(yè)的發(fā)展,合成膠粘劑逐漸成為膠粘劑產(chǎn)品的主流,目前合成膠粘劑占膠粘劑消費量的絕大多數(shù)。
松香屬于天然樹脂類膠粘劑,歷史悠久,但目前已很少單獨作為膠粘劑使用,而主要作為合成膠粘劑配方中的增粘劑。
(―)、中國合成膠粘劑工業(yè)現(xiàn)狀
1、 生產(chǎn)情況
改革開放以來,中國合成膠粘劑工業(yè)發(fā)展迅速,2000年全國合成膠粘劑的生產(chǎn)能力達到450萬噸,產(chǎn)量達到300萬噸,產(chǎn)值超過100億元,成為重要的精細化工領域。
2000年中國合成膠粘劑的主要品種和產(chǎn)品如下表所示,其中脲醛膠的產(chǎn)量約為200萬噸,占合成膠粘劑總產(chǎn)量的2/3,但主要由木材加工企業(yè)自產(chǎn)自用,商品量只有大約50萬噸。
膠粘劑(按主要化學成分分類) |
2000年產(chǎn)量(萬噸) |
脲醛樹脂 |
200 |
聚丙烯酸酯 |
25 |
聚醋酸乙烯 |
20 |
酚醛樹脂 |
15 |
氯丁橡膠 |
13 |
聚氨酯 |
11 |
VAE乳液 |
5 |
EVA |
4 |
有機硅 |
3 |
環(huán)氧樹脂 |
2 |
其它 |
2 |
合計 |
300 |
中國合成膠粘劑生產(chǎn)非常分散,生產(chǎn)企業(yè)約有2000家,其中大宗品種的生產(chǎn)廠家都多達數(shù)百家。改革開放以來,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和三資企業(yè)發(fā)展很快,目前已基本形成了國有企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和三資企業(yè)三足鼎立的局面。
以北京有機化工廠、東方化工廠、四川維尼綸廠、長壽化工廠、山西化工廠等為代表的一批大型國有企業(yè)在引進國外先進技術,生產(chǎn)醛酸乙烯、VAE乳液、EVA樹脂和丙烯酸及酯、氯丁橡膠等大宗有機原料和合成樹脂的基礎上,利用自身的原料優(yōu)勢、技術優(yōu)勢,大力開發(fā)下游的膠粘劑產(chǎn)品如聚醛乙烯、EVA、聚丙烯酸酯和氯丁橡膠類膠粘劑,使我國在上述膠種的生產(chǎn)水平達到或接近世界先進水平。
鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)利用其生產(chǎn)成本低、營銷手段靈活、國家和地方給予優(yōu)惠政策、點多面廣接近市場等優(yōu)勢,在配膠、分裝等技術含量較低,屬勞動密集型的領域,異軍突起,其產(chǎn)量和產(chǎn)值均已超過合成膠粘劑工業(yè)的1/3,成為膠粘劑工業(yè)的生力軍。
改革開放以來,合成膠粘劑領域的三資企業(yè)迅速發(fā)展,其產(chǎn)值已占合成膠粘劑行業(yè)的30%左右。從80年代開始,國外公司特別是臺灣和香港公司,將制鞋業(yè)、制衣業(yè)等勞動密集型產(chǎn)業(yè)轉移到大陸,從而帶動了國內相關膠種如鞋用氯丁膠、聚氨酯膠和制衣用熱熔膠等膠種的快速發(fā)展,其中鞋用膠很多由三資的制鞋自身配套。隨著改革開放,香港和內地的貿易飛速發(fā)展,需要大量的包裝用壓敏膠帶和標簽等壓敏膠制品,帶動廣東省壓敏膠制品生產(chǎn)迅速發(fā)展,目前約占全國總產(chǎn)量的60%,其中大部分是三資企業(yè),目前我國壓敏膠制品已能基本滿足市場需要。90年代以來,一些國外著名的膠粘劑公司紛紛在國內建立獨資或合資企業(yè),生產(chǎn)高檔膠粘劑。世界上銷售額排名前十位的膠粘劑生產(chǎn)商已有五個在中國投資,它們是Henkel,Ciba,Ato Findley,3M和H.B.Fuller
2、進出口情況
中國2000年進口合成膠粘劑約17萬噸。進口的主要品種是熱熔膠、有機硅密封膠、聚氨酯膠粘劑、汽車用PVC塑熔膠等。進口的主要來源是臺灣、香港、日本、韓國、美國和德國,其中大約50%的進口來自臺灣。
中國2000年出口合成膠粘劑約3萬噸,主要是聚丙烯酸酯和聚醋酸乙烯類膠粘劑等。主要出口到香港、臺灣、日本、韓國、美國和德國,其中一半以上出口到香港。
3、消費情況
2000年中國合成膠粘劑的消費量約為314萬噸,商品量約為157萬噸,消費領域如下表所示。木材加工即生產(chǎn)人造板材是合成膠粘劑的最大用途,占總消費量的2/3和總商品量的1/3。建筑業(yè)是中國合成膠粘劑的第二大市場,約占合成膠粘劑總消費量的1/6和總商品量的1/3。
單位:萬噸
應用領域 |
消費量 |
總消費量中的比例 |
商品量 |
總商品量中的比例 |
木材加工 |
212 |
67.7% |
55 |
35.2% |
建筑 |
50 |
16.0% |
50 |
31.8% |
包裝 |
13 |
4.1% |
13 |
8.3% |
紡織品 |
11 |
3.5% |
11 |
7.0% |
制鞋 |
13 |
4.1% |
13 |
8.3% |
印刷裝訂 |
6 |
1.8% |
6 |
3.8% |
汽車 |
4 |
1.2% |
4 |
2.5% |
電子 |
1 |
0.4% |
1 |
0.6% |
其它 |
4 |
1.2% |
4 |
2.5% |
合計 |
314 |
100% |
157 |
100% |
中國市場上合成膠粘劑的主要品種及其消費量如下表所示,其中高性能膠粘劑比例偏低,聚丙烯酸酯、聚氨酯、EVA、VAE乳液、有機硅、環(huán)氧6個品種的膠粘劑僅占合成膠粘劑總消費量的約20%和總商品量的約40%。
膠粘劑 (按化學成分分類) |
消費量 (萬噸) |
在總消費量中的比例 |
商品量 (萬噸) |
在總商品量中的比例 |
脲醛 |
200 |
63.5% |
50 |
31.8% |
聚丙烯酸酯壓敏膠 |
25 |
8.0% |
25 |
15.9% |
聚醋酸乙烯 |
20 |
6.4% |
20 |
12.8% |
酚醛 |
15 |
4.8% |
8 |
5.1% |
聚氨酯 |
15 |
4.8% |
15 |
9.6% |
氯丁橡膠 |
12 |
3.8% |
12 |
7.6% |
VAE乳液 |
9 |
2.9% |
9 |
5.7% |
EVA |
8 |
2.5% |
8 |
5.2% |
有機硅 |
4 |
1.3% |
4 |
2.5% |
環(huán)氧 |
3 |
1.0% |
3 |
1.9% |
其它 |
3 |
1.0% |
3 |
1.9% |
合計 |
314 |
100% |
157 |
100% |
(二)、中國合成膠粘劑市場需求預測
預計2005年全國合成膠粘劑消費量將達到490萬噸,年均增長率約為8%,各消費領域的消費量如下表所示。因為中國限制森林砍伐,人造板材的原材料將會短缺,中國將加大人造板材的進口量來滿足市場需求,所以膠粘劑在木材加工領域的需求增長較慢。建筑、汽車、電子工業(yè)是中國的支柱產(chǎn)業(yè),膠粘劑在這些領域的需求會有較大增長,同時在包裝和印刷裝訂領域也將會有較快的增長。中國是世界上最大的鞋類和服裝生產(chǎn)國和出口國,在國際鞋類和服裝市場上有很強的競爭力,中國加入WTO以后,中國鞋業(yè)和服裝業(yè)將得到更大的發(fā)展,對合成膠粘劑將有更大的需求。
單位:萬噸
應用領域 |
2000年消費量 |
2005年消費量 |
年均增長率(%) |
木材加工 |
212 |
270 |
5 |
建筑 |
50 |
80 |
10 |
包裝 |
13 |
18 |
7 |
紡織品 |
11 |
18 |
10 |
制鞋 |
13 |
21 |
10 |
印刷裝訂 |
6 |
10 |
10 |
汽車 |
4 |
6 |
9 |
電子 |
1 |
2 |
10 |
其它 |
4 |
5 |
5 |
合計 |
314 |
430 |
8 |
(三)、中國合成膠粘劑工業(yè)發(fā)展趨勢
1、環(huán)保型膠粘劑成為合成膠粘劑的主流
我國有關合成膠粘劑的環(huán)保法規(guī)日趨嚴格,環(huán)保型膠粘劑正在逐漸成為合成膠粘劑產(chǎn)品的主游,主要表現(xiàn)在以下方面:
聚乙醇縮甲醛膠粘劑曾經(jīng)是我國合成膠粘劑的大宗品種之一,主要用于建筑裝修,該膠粘劑因為含有游離甲醛,損害人類健康,在發(fā)達國家早已停止使用,但由于價格低廉,在我國使用量很大,1997年消費量高達20萬噸,1998年我國開始禁止在室內裝修時使用聚乙醇縮甲醛膠粘劑,隨著消費者環(huán)保意識的增強和有關部門執(zhí)法力度的加強,目前該膠粘劑將基本停止使用。
我國產(chǎn)量最大的合成膠粘劑是脲醛膠,大多數(shù)是木材加工廠自產(chǎn)自用,生產(chǎn)的專業(yè)性差,技術水平低,產(chǎn)品的甲醛醛釋放大,目前脲醛膠的國內質量標準為游離甲醛含量低于50mg/100g,而國際標準為低于10mg/100g,我國正在制定新的質量標準,一些生產(chǎn)規(guī)模小、工藝水平差的小型木材加工廠生產(chǎn)的脲醛膠將無法達到新的質量標準,脲醛膠生產(chǎn)的集約化、商品化和質量水平都將有較大的提高。
氯丁膠是我國傳統(tǒng)的大宗膠粘劑品種,主要用于鞋類制造,氯丁膠必須使用苯類有毒溶劑,且對軟PVC、熱塑性彈性體、聚氨酯等新型鞋用材料粘劑性能差,已不適應制鞋業(yè)的發(fā)展需要,在發(fā)達國家,鞋用膠粘劑已全部使用聚氨酯膠,在我國由于消費水平有限,聚氨酯膠還主要用于出口鞋和少量高檔鞋。但近年來在鞋類生產(chǎn)中聚氨酯膠取代氯丁膠的速度有所加快,福建省是我國鞋類生產(chǎn)和出口的第一大省,該省于1999年要求在出口鞋生產(chǎn)中停止使用氯丁膠,以保護工人的健康并提高出口鞋的質量。
熱熔膠不使用有機溶劑,符合環(huán)保要求,而且施工迅速、粘結效果好,是近年來中國需求增長最快的膠種,也是未來發(fā)展方向。在發(fā)達國家熱熔膠已占合成膠粘劑總量的20%以上,除了傳統(tǒng)的EVA熱熔膠外,聚酯類、聚酰胺類熱熔膠發(fā)展也很快。我國熱熔膠僅為合成膠粘劑總量的3%,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/SPAN>
2、高性能膠種將迅速發(fā)展
九十年代以來發(fā)達國家大力發(fā)展高性能膠種,而我國目前仍以中低檔膠粘劑為主。2000年我國高性能膠粘劑僅占合成膠粘劑總產(chǎn)量的17%,2000年合成膠粘劑進口量為17萬噸,超過國內膠粘劑商品量的1/10,其中主要是高性能膠粘劑,這說明我國高性能膠粘劑的發(fā)展還有很大差距,同時也有巨大的發(fā)展?jié)摿Α=窈笪覈咝阅苣z粘劑的發(fā)展重點是聚氨酯膠粘劑、有機硅膠粘劑和環(huán)氧膠粘劑。
聚氨酯膠粘劑廣泛應用于制鞋、包裝、建筑、汽車等領域。在發(fā)達國家,制鞋用膠全部是聚氨酯膠粘劑,建筑用密封膠主要采用有機硅膠粘劑和聚氨酯膠粘劑,包裝用復合薄膜全部采用聚氨酯膠粘劑,另外磁帶等專用膠粘劑也采用聚氨酯膠粘劑。聚氨酯膠粘劑由于其優(yōu)良的性能而被認為是中國最有發(fā)展?jié)摿Φ哪z種之一,國外公司看好中國市場,已建立了一批合資企業(yè),聚氨脂膠粘劑品種和規(guī)格很多,建筑用聚氨酯膠粘劑、復合薄膜用聚氨酯膠粘劑等將是發(fā)展重點。
在發(fā)達國家,有機硅膠粘劑用量很大,有機硅密封膠是密封膠的第一大品種,約占密封膠總消費量的30%,目前在我國有機硅膠粘劑的用量較少,但近年來增長很快,進口量很大,預計在五年內有機硅密封膠會成為我國建筑用膠密封膠的主導膠種。
環(huán)氧膠粘劑具有粘接強度高等突出優(yōu)點,是結構膠的首選膠種,也是發(fā)達國競相發(fā)展的熱點膠種,但電子工業(yè)用環(huán)氧膠粘劑和建筑業(yè)用環(huán)氧結構膠,技術難度大,國內產(chǎn)品質量差,目前主要依靠進口。隨著中國電子工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展,對高性能環(huán)氧膠粘劑的需求將迅速增長。
3、生產(chǎn)向有實力的大企業(yè)集中
全球最大的十個膠粘劑公司控制著1/3以上的合成膠粘劑市場,中國有2000多家膠粘劑廠,產(chǎn)值卻僅為全世界的5%,不足漢高公司一家的膠粘劑的銷售額。
與我國膠粘劑生產(chǎn)高度分散相伴生的是產(chǎn)品質量低下、不符合環(huán)保要求、科研開發(fā)投入不足、難以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格、用戶對產(chǎn)品質量的要求日益提高、市場競爭的日益規(guī)范,作坊式的小生產(chǎn)企業(yè)將失去賴以生存的土壤,合成膠粘劑的生產(chǎn)將向有實力的優(yōu)勢企業(yè)集中,這一進程在90年代后期已經(jīng)開始,隨著一系列環(huán)保法規(guī)和新的產(chǎn)品質量標準的實施以及我國加入WTO,這一進程將大大加快,將產(chǎn)生一批國內乃至國際知名的膠粘劑企業(yè)和品牌,增強我國合成膠粘劑工業(yè)的市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。
(四)、松香及其衍生物在中國膠粘劑工業(yè)中的應用現(xiàn)狀與前景
松香可直接用于合成膠粘劑的配方,同時有多種松香衍生物可用于合成膠粘劑配方,主要包括松香脂、氫化松香、皂化松香、富馬酸或馬來酸酐改性松香等,松香及其衍生物在合成膠粘劑中的主要應用形態(tài)是松香酯。
1、松香及其衍生物在中國合成膠粘劑工業(yè)中的應用現(xiàn)狀
松香及其衍生物在膠粘劑配方中主要起增粘劑的作用,目前消費量約為2.7萬噸,具體情況如下:
熱熔膠是固態(tài)膠,沒有溶劑,增粘劑含量最高:壓敏膠的固含量較高,增粘劑含量也較高;氯丁膠和其它橡膠類膠粘劑(不含硅橡膠)均為溶劑型膠粘劑,固含量較低,增粘劑含量較低。
松香及其衍生物作為增粘劑的主要競爭對象是石油樹脂和萜烯樹脂,我國松香資源豐富,石油樹脂的發(fā)展尚處于起步階段,目前增粘劑仍以松香為主,萜烯樹脂也有一定的用量,石油樹脂的用量較少,而西方因為缺乏松香資源,而石油樹脂發(fā)展較快,目前石油樹脂已占增粘劑的50%以上。
氯丁膠常用叔丁基酚甲醛樹脂作為增粘劑,因此使用松香及其衍生物作為增粘劑的比例較低。
2、松香及其衍生物在中國合成膠粘劑工業(yè)中的應用前景
綜合考慮應用領域和石油樹脂等競爭性產(chǎn)品的發(fā)展情況,預計2005年松香及其衍生物在膠粘劑工業(yè)中的消費費約為2.4萬噸,比2000年略有下降。
在“十五”期間,對松香及其衍生物在中國膠粘劑工業(yè)中的應用來說,既有積極因素,也有不利因素,積極因素是熱熔膠作為環(huán)保型膠種將快速發(fā)展,不利因素主要是石油樹脂的性能/價格比優(yōu)于松香及其衍生物,在增粘劑領域的市場份額不斷上升,另外氯丁膠正在逐漸被聚氨酯等膠種取代,綜合考慮以上因素,預計松香及其衍生物在膠粘劑工業(yè)中的用量將穩(wěn)中有降。