不久前,燕山石化公司成功開發出聚乙烯(PE)管材(以下稱“PE管材”)專用料的消息讓PE管企業倍受鼓舞——多年來他們由于受制于國外專用料而步履維艱的狀況終于可以改變了。而這,越發讓管材行業的另外一些企業——氯化聚氯乙烯(CPVC)管材(以下稱“CPVC管材”)企業更加期盼國產的CPVC管材專用料能早日研發成功,他們的這種渴盼已經有好幾年了。
近年來,伴隨著化學管材在我國各領域的長足發展,CPVC管材(以下簡稱“CPVC管材”)的市場需求量逐年遞增,目前年需求量已超過1.5萬噸。專家分析,隨著相關領域對CPVC管材特性認識的進一步深入,CPVC管材的市場需求量還將快速增長。然而,由于國內高質量管材專用CPVC原料主要依賴進口,在石油價格不斷上漲的背景下,他們面臨著極大的成本壓力,因此迫切希望國內的相關企業能改進生產工藝,加強專用樹脂開發,早日開發出高質量CPVC管材的專用原料。
CPVC是PVC(聚氯乙烯,以下稱“PVC”)氯化的產物,氯含量通常比PVC高10%以上,其制得的管材與PVC管材相比,具有一系列優勢:使用溫度范圍廣,一般PVC管安全使用溫度為60攝氏度,而CPVC管在95攝氏度下使用時仍可保持足夠的機械強度;管壁光滑,輸送流體時摩擦阻力和附著力比PVC管材更小;具有優異的耐化學腐蝕性、阻燃性和力學性能,在惡劣的工況條件下具有更長的使用壽命;質量輕;安裝方便等。CPVC管材的上述特點使之具有很高的使用價值,常常可代替金屬或其他價格更貴的工程塑料。CPVC管材也正因為此在我國擁有廣闊的市場。
據專家介紹,CPVC管材的性能主要決定于CPVC樹脂,由于CPVC管材樹脂的加工主要采用水相懸浮法,因此國外的一些生產商都選用由特殊助劑懸浮合成的專用PVC樹脂來合成CPVC樹脂。一般CPVC的氯含量為64%~75%(含量越高,其質量越高)。隨著氯含量的增加,CPVC的熔體黏度也隨之增加,加工難度也隨之增大。因此CPVC管材生產廠家希望氯含量較高的CPVC樹脂表面氯含量較低,這樣可以降低加工難度。有資料顯示,CPVC樹脂在氯化過程中所產生的斷縫、支化和交聯等現象,對CPVC樹脂的最終性能影響極大,進而影響CPVC產品的成型加工性能,所以不同生產廠家所生產的CPVC樹脂的性能及可加工性能均有較大差異。
目前,我國CPVC樹脂的生產大多是由稍具規模的CPVC生產廠家利用其原有設備及工藝,采用普通低聚合度PVC樹脂為原料進行的。盡管其工藝也是采用水相懸浮法,但國產CPVC樹脂有兩個明顯缺陷:一是其氯含量只能保持在66%左右,若超過68%,則加工性能變差,而國外優質的CPVC樹脂氯含量則可達70~75%;二是由于國內氯化工藝粗糙,材料的拉伸強度、屈服強度、彎曲強度均低于PVC材料。具體表現在:沒有生產CPVC的專用PVC樹脂,而普通PVC樹脂用于生產CPVC時由于表面皮膜過厚和疏松性不夠,難以氯化均勻且樹脂得不到高度氯化,從而導致CPVC塑化性能不好,而且加工制品物理性能與進口原料差別很大。同時,氯化反應是放熱反應,反應溫度偏高,通氯不恒定,無后處理工藝,致使氯化過程中產生較多的斷鏈及支化反應,從而導致了其物理性能的下降。采用聚合度為700的普通PVC樹脂,經氯化后其聚合度還不到400。因此,目前我國高質量的管材專用CPVC原料基本依賴進口。
我國企業對CPVC管材的加工,最初是通過引進國外的設備小規模進行的,后來美國B.F.Goodrich公司在浙江成立專門的CPVC管材公司并進行大力推廣后,CPVC管材的許多優點開始被越來越多的國內用戶接受,從而拉開了國內廣泛應用CPVC管材的序幕。CPVC管材在我國最初主要用于冷水、熱水和工業化學液體的輸送,目前該產品己開始用于消防領域。CPVC管材應用領域的不斷擴大給該行業的生產企業帶來了巨大的商機,但是由于生產該管材的專用料只能依賴國外原料,在石油價格不斷上漲的背景下,國內的CPVC管材生產企業往往面臨著巨大的成本壓力。如同聚乙烯管材企業因受制于國外專用料而步履艱難一樣,國內的CPVC管材生產企業在推廣CPVC管材方面步履維艱,因此,這些企業都迫切希望國內的石化及相關企業能早日研發出自己的CPVC管材專用料。

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