我國聚氨酯行業(yè)應(yīng)該堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)，加快差異化、高端化原料與制品的研發(fā)與應(yīng)用。

聚氨酯材料是由有機(jī)異氰酸酯和多元醇反應(yīng)生成的一種具有重復(fù)氨基甲酸酯鏈段的高分子聚合物，選擇不同的原料和不同的生產(chǎn)工藝，可以制成性能各異的聚氨酯產(chǎn)品。制品可以是十分柔軟的泡沫，也可以是極其堅(jiān)硬的塑料，按其形態(tài)變化可以分為聚氨酯泡沫塑料、彈性體、微孔彈性體、合成革、纖維、涂料、膠粘劑/密封劑等，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、家具、家電，服裝、制鞋、箱包、機(jī)械和國防軍工等國民生活的各個(gè)領(lǐng)域，不斷改善著人們的衣食住行。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著下游應(yīng)用的快速發(fā)展，我國聚氨酯產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，成為世界上最大的聚氨酯原材料及制品的生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū)。到“十三五”后期，我國聚氨酯制品消費(fèi)增速放緩，聚氨酯行業(yè)開始進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)提升期。

2022年我國聚氨酯制品消費(fèi)1200萬噸（含溶劑），較上年略有降低。經(jīng)歷2022年的低迷之后，2023年我國聚氨酯原料生產(chǎn)量和制品消費(fèi)量增速有所提高。

聚氨酯泡沫塑料分為軟泡和硬泡，聚氨酯軟泡主要用于家具、汽車、服裝等，聚氨酯硬泡主要應(yīng)用于冰箱、冰柜、冷庫、管道保溫、板材和建筑保溫等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國聚氨酯泡沫塑料的消費(fèi)量約445萬噸。

聚氨酯涂料固化簡單、性能優(yōu)異，主要應(yīng)用于木器漆、汽車修補(bǔ)漆及防水涂料等。聚氨酯木器漆在木器涂料中占主導(dǎo)地位，聚氨酯汽車修補(bǔ)漆約占40%的市場份額，聚氨酯防水涂料近年來增速明顯，未來具有廣闊的增長空間。聚氨酯彈性體具有優(yōu)良的綜合性能，主要包括熱塑性彈性體（TPU）和澆注型彈性體（CPU）及混煉型彈性體（MPU）等。近年來TPU需求增速最為迅速，在多個(gè)領(lǐng)域成為PVC、EVA等材料的替代品，2022年各類彈性體的消費(fèi)量約157萬噸。聚氨酯膠粘劑/密封劑性能優(yōu)異，可廣泛應(yīng)用于制鞋、包裝、建筑、汽車等領(lǐng)域，成為近年來聚氨酯制品增速最快的產(chǎn)品之一，2022年消費(fèi)量達(dá)113萬噸，同比增加約6%。

隨著國內(nèi)鞋企外遷，近三年來國內(nèi)鞋底原液增速出現(xiàn)微負(fù)增長態(tài)勢，行業(yè)進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級的陣痛期，2022年我國聚氨酯鞋底原液的消費(fèi)量約51萬噸。由于環(huán)保的因素，“十三五”期間開發(fā)與生產(chǎn)水性、無溶劑和TPU合成革成為聚氨酯合成革樹脂的主攻方向，但行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)集中度不高、行業(yè)利潤偏低、市場競爭激勵(lì)的發(fā)展整合期，2022年我國聚氨酯合成革樹脂的消費(fèi)量約152萬噸。聚氨酯纖維（氨綸）性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，“十三五”期間氨綸的應(yīng)用已經(jīng)從傳統(tǒng)的功能性織物擴(kuò)展到服裝面料，從內(nèi)衣擴(kuò)展到外衣等，市場對差異化、功能性、高附加值氨綸纖維的需求量不斷增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022我國年氨綸消費(fèi)量約78萬噸。

我國聚氨酯制品的應(yīng)用規(guī)模隨著下游的需求而發(fā)展，2001—2018年是我國聚氨酯工業(yè)增速最快的時(shí)期。2019年我國各類聚氨酯制品總的消費(fèi)規(guī)模達(dá)1173萬噸（含溶劑）。到“十三五”后期，我國聚氨酯工業(yè)的發(fā)展進(jìn)入成熟期，消費(fèi)增速減緩，但科研投入繼續(xù)增加，自主創(chuàng)新能力進(jìn)一步增強(qiáng)，差異化產(chǎn)品增多，市場供應(yīng)豐富。2018—2022年我國聚氨酯制品的消費(fèi)概況見表1，2018—2022年我國聚氨酯制品的年均增速僅1.4%左右。

甲苯二異氰酸酯（TDI）是重要的異氰酸酯產(chǎn)品，生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，主要用于生產(chǎn)聚氨酯軟泡、涂料、彈性體、膠粘劑等。全球TDI主要生產(chǎn)企業(yè)為萬華化學(xué)、科思創(chuàng)和巴斯夫。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年全球TDI產(chǎn)能為349萬噸/年，其中我國TDI的產(chǎn)能為142萬噸/年。

2023年2月，巴斯夫宣布關(guān)閉其路德維希港30萬噸/年TDI裝置；3月，三井化學(xué)宣布計(jì)劃2025年7月公司大牟田的TDI裝置由12萬噸/年減產(chǎn)到5萬噸/年；4月，東曹宣布其2.5萬噸/年TDI裝置停產(chǎn)，萬華化學(xué)完成煙臺巨力的收購，關(guān)閉了煙臺的8萬噸/年TDI裝置；5月，萬華（福建）25萬噸/年裝置生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，同時(shí)關(guān)閉原有的10萬噸/年裝置。2023年我國TDI總產(chǎn)能將達(dá)149萬噸/年。

近年來，我國TDI的產(chǎn)量不斷增加，國內(nèi)TDI消費(fèi)規(guī)模維持在80萬噸左右。隨著海外市場的不斷開拓，我國TDI出口逐年增加。2018—2022年我國TDI產(chǎn)能及消費(fèi)概況見表2。

二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）可分為聚合MDI、純MDI和改性MDI等系列產(chǎn)品。2022年全球MDI母液生產(chǎn)裝置的產(chǎn)能為1010萬噸/年，我國MDI產(chǎn)能達(dá)429萬噸/年，其中萬華化學(xué)（福建）40萬噸/年MDI項(xiàng)目2022年12月底投產(chǎn)，2022年國內(nèi)實(shí)際產(chǎn)能可以按389萬噸/年計(jì)算。全球主要MDI生產(chǎn)企業(yè)包括萬華化學(xué)、上海聯(lián)恒、科思創(chuàng)和重慶巴斯夫。另外，瑞安東曹還有一套8萬噸/年MDI母液精餾裝置，每年進(jìn)口8萬噸/年左右母液進(jìn)行精餾。

萬華化學(xué)是國內(nèi)唯一掌握MDI生產(chǎn)技術(shù)的公司，隨著其MDI生產(chǎn)技術(shù)水平和裝置規(guī)模的不斷擴(kuò)大，已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的異氰酸酯生產(chǎn)商，也是全球最大的MDI生產(chǎn)商。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國MDI母液的生產(chǎn)量達(dá)330萬噸，各類產(chǎn)品的消耗量約為255萬噸，已經(jīng)成為全球最重要的MDI生產(chǎn)基地。2018—2022年我國MDI產(chǎn)能及消費(fèi)概況見表3。

六亞甲基二異氰酸酯（HDI）是一種脂肪族的異氰酸酯。根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，HDI產(chǎn)品以單體、縮二脲、TMP加成物和三聚體等四種形式存在，單體主要用于制造膠粘劑，另外三種形式主要用于涂料的固化劑。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年全球HDI單體的生產(chǎn)能力為40.4萬噸/年，其中我國有2家企業(yè)生產(chǎn)HDI，科思創(chuàng)位于上海的HDI裝置生產(chǎn)能力為10萬噸/年，萬華化學(xué)在煙臺和寧波分別建立5萬噸/年的生產(chǎn)裝置。

我國HDI單體主要用于生產(chǎn)HDI固化劑。HDI固化劑生產(chǎn)企業(yè)有萬華化學(xué)、科思創(chuàng)、巴斯夫和旭化成。2022年HDI固化劑產(chǎn)能為17.1萬噸/年，其中萬華化學(xué)產(chǎn)能最高為10萬噸/年。2022年我國HDI固化劑的產(chǎn)量達(dá)12.5萬噸。

環(huán)氧丙烷（PO）是非常重要的化工原料，主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇、丙二醇、碳酸二甲酯、丙二醇醚、異丙醇胺等產(chǎn)品。我國PO約75%用于生產(chǎn)聚醚多元醇。

PO的生產(chǎn)工藝有氯醇法、共氧化法和直接氧化法。氯醇法是傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，具有投資最小、技術(shù)成熟的特點(diǎn)，但產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣和廢水，環(huán)保壓力大。共氧化法又稱間接氧化法或聯(lián)產(chǎn)法，包括PO/SM、PO/MTBE和PO/TBA等，PO/SM、PO/MTBE、PO/TBA工藝解決了氯醇法廢渣、廢水的問題，但是工藝流程復(fù)雜、投資成本高，受聯(lián)產(chǎn)物的影響較大。中石化、紅寶麗、萬華化學(xué)等公司自主研發(fā)了異丙苯過氧化氫(CHP)法生產(chǎn)技術(shù)，紅寶麗泰興化工有限公司、中石化天津公司的 CHP法裝置已建成投產(chǎn)，目前處于升級改造中；萬華化學(xué)40萬噸/年CHP生產(chǎn)裝置于2023年12月初環(huán)評公示。過氧化氫直接氧化法制環(huán)氧丙烷(HPPO)法是以雙氧水為原料直接氧化丙烯生產(chǎn)PO，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生聯(lián)產(chǎn)物，產(chǎn)物主要是產(chǎn)品和水，成熟技術(shù)主要掌握在陶氏和贏創(chuàng)，中石化、中石油、中化學(xué)天辰等公司也形成了自主技術(shù)，一些裝置已建成投產(chǎn)。隨著共氧化生產(chǎn)工藝和直接氧化法生產(chǎn)工藝的不斷建設(shè)，未來國內(nèi)PO產(chǎn)能有望突破1000萬噸/年，氯醇法生產(chǎn)工藝的占比將進(jìn)一步下降，PO產(chǎn)品也將出現(xiàn)產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國PO產(chǎn)能達(dá)489.7萬噸/年，產(chǎn)量約376萬噸，進(jìn)口量約30萬噸，同比降幅超過30%，國內(nèi)對進(jìn)口PO的依賴度進(jìn)一步降低。2022年我國PO的消費(fèi)量超過400萬噸，其中聚醚多元醇仍然是最大的消費(fèi)領(lǐng)域，其次是PG/DMC、丙二醇醚 PM、TCPP 阻燃劑和異丙醇胺。

全球聚醚多元醇主要生產(chǎn)商集中在陶氏、科思創(chuàng)、巴斯夫和殼牌等大型跨國公司。自2000年以來我國聚醚多元醇的產(chǎn)能增速明顯，形成了萬華化學(xué)、藍(lán)星東大、佳化化學(xué)、隆華新材料、長華化學(xué)等國內(nèi)知名企業(yè)，聚醚多元醇的生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，差異化、高端化產(chǎn)品的市場占有率不斷提高，我國已經(jīng)從凈進(jìn)口國轉(zhuǎn)變?yōu)閮舫隹趪?/span>

2022年我國聚醚多元醇的產(chǎn)能達(dá)740萬噸/年（裝置還可以生產(chǎn)表面活性劑、減水劑、乳化劑等）。隨著萬華、隆華、東大等企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)，加上PO項(xiàng)目的配套，未來聚醚多元醇的新增產(chǎn)能將超過500萬噸/年，產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)將進(jìn)一步加劇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國聚醚多元醇產(chǎn)量達(dá)409萬噸，出口量超過130萬噸，國內(nèi)市場表觀消費(fèi)量約324萬噸。2018—2022年我國聚醚多元醇產(chǎn)能及消費(fèi)概況見表4。

聚酯多元醇（己二酸類）是指由己二酸與多元醇（包括二醇）縮合（或酯交換）反應(yīng)而成的端羥基化合物。我國己二酸類聚酯多元醇主要用于生產(chǎn)鞋底原液、合成革樹脂、彈性體、膠粘劑和油墨等。其中鞋底原液和合成革漿料行業(yè)消費(fèi)的聚酯多元醇占消費(fèi)量的60%以上，聚氨酯制品生產(chǎn)企業(yè)的聚酯多元醇以自產(chǎn)自用為主，約20%左右的產(chǎn)品為外銷。

國內(nèi)聚酯多元醇（己二酸類）的生產(chǎn)企業(yè)較多，生產(chǎn)工藝為間歇法，主要集中在浙江、山東和廣東等地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年國內(nèi)產(chǎn)能接近300萬噸/年，市場消費(fèi)量約106萬噸，超過80%的產(chǎn)量由企業(yè)自用于下游鞋底原液、合成革漿料、TPU等行業(yè)， 有不到20%的聚酯多元醇外銷。2023年我國鞋底原液、合成革樹脂消費(fèi)較2022年有所增加，增幅有望超過10%。

經(jīng)歷了近30年的快速發(fā)展，我國聚氨酯原料及制品的制造技術(shù)均取得了長足發(fā)展：異氰酸酯制造技術(shù)居世界領(lǐng)先水平，配套設(shè)施完善，一體化水平較高，產(chǎn)品單位能耗居領(lǐng)先地位；聚醚多元醇生產(chǎn)技術(shù)和科研創(chuàng)新能力不斷提升，催化劑的研發(fā)與應(yīng)用幾乎與先進(jìn)水平同步，生產(chǎn)工藝優(yōu)化及裝備制造水平也得到較大提高，產(chǎn)品差異化進(jìn)程加快，高端產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)；有機(jī)硅表面活性劑品類和質(zhì)量水平不斷提升；擴(kuò)鏈劑研發(fā)與應(yīng)用達(dá)先進(jìn)水平；環(huán)保催化劑研發(fā)層出不窮。聚醚多元醇、異氰酸酯以及各類助劑出口量逐年增加，具有一定的國際市場競爭力。

聚氨酯制品性能也不斷提升，例如汽車座椅用低氣味低VOCs高回彈產(chǎn)品、LNG保溫絕熱板材、CO2發(fā)泡技術(shù)、無醛添加人造板、水性聚氨酯避孕套、高性能聚氨酯彈性體等技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用引領(lǐng)行業(yè)環(huán)保與綠色發(fā)展。

我國聚氨酯行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)提升期，聚氨酯材料消費(fèi)增速減緩，原料投資仍然活躍，產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)加劇，激烈的市場競爭將導(dǎo)致行業(yè)整體利潤下滑。行業(yè)應(yīng)該堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)，加快差異化、高端化原料與制品的研發(fā)與應(yīng)用，加快生物基與可降解原料的研究開發(fā)，確保國內(nèi)高質(zhì)量發(fā)展的同時(shí)加快布局海外市場，以維護(hù)我國聚氨酯行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。為此，中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)真總結(jié)了我國聚氨酯行業(yè)的發(fā)展成就，編制了行業(yè)“十四五”發(fā)展指南，明確了今后我國聚氨酯行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向：一是聚氨酯原料制造過程中的工藝優(yōu)化（包括提高收率、能量集成、降低三廢、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、降低碳排放等）；二是生物基及可再生原料替代化石原料（CO2基及生物基多元醇、質(zhì)量平衡異氰酸酯等）；三是發(fā)展綠色聚氨酯產(chǎn)品（如發(fā)泡劑的替代、有毒有害原料的替代，產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量及低氣味低VOCs等）；四是玻纖、碳纖等復(fù)合材料用聚氨酯樹脂的開發(fā)；五是聚氨酯制品的回收再利用（泡沫及彈性體的物理回收、化學(xué)回收等）。

作者：中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì) 呂國會(huì)

內(nèi)容來源：《中國化工信息》雜志2024年第1期