不久前,燕山石化公司成功开发出聚乙烯(PE)管材(以下称'PE管材')专用料的消息让PE管企业倍受鼓舞——多年来他们由于受制于国外专用料而步履维艰的状况终于可以改变了。而这,越发让管材行业的另外一些企业——氯化聚氯乙烯(CPVC)管材(以下称'CPVC管材')企业更加期盼国产的CPVC管材专用料能早日研发成功,他们的这种渴盼已经有好几年了。
近年来,伴随着化学管材在我国各领域的长足发展,CPVC管材(以下简称'CPVC管材')的市场需求量逐年递增,目前年需求量已超过1.5万吨。专家分析,随着相关领域对CPVC管材特性认识的进一步深入,CPVC管材的市场需求量还将快速增长。然而,由于国内高质量管材专用CPVC原料主要依赖进口,在石油价格不断上涨的背景下,他们面临着极大的成本压力,因此迫切希望国内的相关企业能改进生产工艺,加强专用树脂开发,早日开发出高质量CPVC管材的专用原料。
CPVC是PVC(聚氯乙烯,以下称'PVC')氯化的产物,氯含量通常比PVC高10%以上,其制得的管材与PVC管材相比,具有一系列优势:使用温度范围广,一般PVC管安全使用温度为60摄氏度,而CPVC管在95摄氏度下使用时仍可保持足够的机械强度;管壁光滑,输送流体时摩擦阻力和附着力比PVC管材更小;具有优异的耐化学腐蚀性、阻燃性和力学性能,在恶劣的工况条件下具有更长的使用寿命;质量轻;安装方便等。CPVC管材的上述特点使之具有很高的使用价值,常常可代替金属或其他价格更贵的工程塑料。CPVC管材也正因为此在我国拥有广阔的市场。
据专家介绍,CPVC管材的性能主要决定于CPVC树脂,由于CPVC管材树脂的加工主要采用水相悬浮法,因此国外的一些生产商都选用由特殊助剂悬浮合成的专用PVC树脂来合成CPVC树脂。一般CPVC的氯含量为64%~75%(含量越高,其质量越高)。随着氯含量的增加,CPVC的熔体黏度也随之增加,加工难度也随之增大。因此CPVC管材生产厂家希望氯含量较高的CPVC树脂表面氯含量较低,这样可以降低加工难度。有资料显示,CPVC树脂在氯化过程中所产生的断缝、支化和交联等现象,对CPVC树脂的最终性能影响极大,进而影响CPVC产品的成型加工性能,所以不同生产厂家所生产的CPVC树脂的性能及可加工性能均有较大差异。
目前,我国CPVC树脂的生产大多是由稍具规模的CPVC生产厂家利用其原有设备及工艺,采用普通低聚合度PVC树脂为原料进行的。尽管其工艺也是采用水相悬浮法,但国产CPVC树脂有两个明显缺陷:一是其氯含量只能保持在66%左右,若超过68%,则加工性能变差,而国外优质的CPVC树脂氯含量则可达70~75%;二是由于国内氯化工艺粗糙,材料的拉伸强度、屈服强度、弯曲强度均低于PVC材料。具体表现在:没有生产CPVC的专用PVC树脂,而普通PVC树脂用于生产CPVC时由于表面皮膜过厚和疏松性不够,难以氯化均匀且树脂得不到高度氯化,从而导致CPVC塑化性能不好,而且加工制品物理性能与进口原料差别很大。同时,氯化反应是放热反应,反应温度偏高,通氯不恒定,无后处理工艺,致使氯化过程中产生较多的断链及支化反应,从而导致了其物理性能的下降。采用聚合度为700的普通PVC树脂,经氯化后其聚合度还不到400。因此,目前我国高质量的管材专用CPVC原料基本依赖进口。
我国企业对CPVC管材的加工,最初是通过引进国外的设备小规模进行的,后来美国B.F.Goodrich公司在浙江成立专门的CPVC管材公司并进行大力推广后,CPVC管材的许多优点开始被越来越多的国内用户接受,从而拉开了国内广泛应用CPVC管材的序幕。CPVC管材在我国最初主要用于冷水、热水和工业化学液体的输送,目前该产品己开始用于消防领域。CPVC管材应用领域的不断扩大给该行业的生产企业带来了巨大的商机,但是由于生产该管材的专用料只能依赖国外原料,在石油价格不断上涨的背景下,国内的CPVC管材生产企业往往面临着巨大的成本压力。如同聚乙烯管材企业因受制于国外专用料而步履艰难一样,国内的CPVC管材生产企业在推广CPVC管材方面步履维艰,因此,这些企业都迫切希望国内的石化及相关企业能早日研发出自己的CPVC管材专用料。

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