聚醚胺產(chǎn)業(yè)分析風電、建筑雙極拉動需求增長

聚醚胺產(chǎn)業(yè)分析-風電、建筑雙極拉動需求增長1

聚醚胺：性能優(yōu)異的胺基聚醚高分子化合物聚醚胺(PEA)又稱為多醚胺、端氨基聚醚、聚醚多胺，是一類以聚醚為主鏈結(jié)構(gòu)，末端以胺基為官能團的聚

合物，在室溫下為淺黃色或無色透明液體，具有粘度低、蒸氣壓低和伯胺含量高等優(yōu)點，能溶于乙醇、脂肪族

烴類、芳香族烴類、酯類、乙二醇醚、酮類以及水等溶劑中。聚醚胺是通過聚乙二醇、聚丙二醇或者乙二醇/

丙二醇共聚物在高溫高壓下氨化得到的。通過選擇不同的聚氧化烷基結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)聚醚胺的反應(yīng)活性、韌性、

粘度以及親水性等一系列性能，而胺基提供給聚醚胺與多種化合物反應(yīng)的可能性。聚醚胺具有低粘度、較長適

用期、高韌性、抗老等優(yōu)異性能，在一些材料工藝上能夠很好的替代聚醚，并能夠提高新型材料的應(yīng)用性能。產(chǎn)品性能優(yōu)異，行業(yè)壁壘高聚醚胺是在

20

世紀

60

年代由美國的

Jefferson公司發(fā)明，并在

20

世紀

70

年代初正式實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。聚

醚胺在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用起始于

20

世紀

90

年代，至今發(fā)展歷史較短，目前該產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴大

中，行業(yè)整體仍處于快速擴張時期。通過改變原料聚醚的不同結(jié)構(gòu)以及制備工藝,可以制造出不同結(jié)構(gòu)以及分子量的聚醚胺,以適應(yīng)各種不同的

用途，其中主要應(yīng)用聚集在聚氨酯反應(yīng)注射成型材料、聚脲噴涂、環(huán)氧樹脂固化劑以及汽油清凈劑等領(lǐng)域，在

風力發(fā)電、紡織印染、鐵路防腐、橋梁船舶防水、石油及頁巖氣開采等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中，在風電葉

片領(lǐng)域，聚醚胺被用作環(huán)氧樹脂固化劑，用于生產(chǎn)碳纖維復合材料及大型玻璃纖維復合材料；在油氣開采領(lǐng)域，

聚醚胺用作頁巖抑制劑，起到防止粘土層水化的作用。聚醚胺行業(yè)進入壁壘相對較高，主要體現(xiàn)在技術(shù)壁壘、環(huán)保壁壘和認證壁壘三個方面。技術(shù)壁壘：聚醚胺行業(yè)已經(jīng)形成了龍頭企業(yè)，且在下游客戶對于聚醚胺性能要求不斷提高的背景下，各大

企業(yè)不斷更新技術(shù)，領(lǐng)先的技術(shù)水平已經(jīng)成為市場主要的競爭優(yōu)勢之一。在聚醚胺的生產(chǎn)過程中，工藝路線的

設(shè)計將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本；而催化劑的高選擇性和高效率將使得產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率高，副反應(yīng)少，降低成

本。環(huán)保壁壘：聚醚胺生產(chǎn)屬于高?；瘜W品行業(yè)，反應(yīng)過程中涉及高溫高壓反應(yīng)，對環(huán)境造成較大影響。因此，

生產(chǎn)過程中要降低對環(huán)境影響、保證生產(chǎn)過程的安全性，環(huán)保壁壘較高。認證壁壘：聚醚胺產(chǎn)品生產(chǎn)雖然沒有國家強制性的資質(zhì)認證要求，但其應(yīng)用終端（如風電、頁巖氣等）對

于產(chǎn)品的安全性、質(zhì)量有著較高的要求。同時，下游客戶對聚醚胺產(chǎn)品性能穩(wěn)定性要求較高，而不同企業(yè)生產(chǎn)

的聚醚胺性能有所區(qū)別，一旦區(qū)別產(chǎn)生，下游需要根據(jù)聚醚胺性能重新調(diào)整工藝配方，成本投入增大。因此，

若與客戶建立關(guān)系，則該將長期保持穩(wěn)定，新的競爭對手難以進入。合成工藝眾多，間歇連續(xù)互有優(yōu)缺聚醚胺合成工藝眾多，從生產(chǎn)工藝上主要包括水解法、氨苯氧基法、氨解法、離去基團法、氨基丁烯酸酯

法等。早在

20

世紀

50

年代，美國杜邦公司就首先對聚醚胺的合成進行了探索；1961

年

Jefferson公司對聚醚胺

工藝路線進行了合成研究,并采用氨解法建成了世界上第一條聚醚胺生產(chǎn)線。氨解法：工業(yè)化生產(chǎn)用于聚脲的高活性聚醚胺的主要方法。從聚醚多元醇的末端羥基著手，將醇、氨和氫

氣的氣態(tài)混合物在

200℃左右和一定壓力下，在銅鎳催化作用下，通過氨解反應(yīng)用氨基取代其末端羥基。其需

要高溫高壓反應(yīng)，設(shè)備投資和操作成本較高，且催化劑的制備步驟復雜。整個反應(yīng)過程包括醇的脫氫、醛的加

成氨化、羥基胺的脫水和烯亞胺的加氫生成胺等步驟。離去基團法：該方法一般分為兩步進行。1）酯化反應(yīng)：從聚醚多元醇末端羥基的活潑氫著手，用帶有易離

去基團或不飽和基團的化合物（酰氯基、鹵基、羧基、醛基等）與活潑氫作用進行封端；2）胺化反應(yīng)：將第一

步得到的產(chǎn)物與胺（一元胺或二元胺）反應(yīng)。離去基團法合成聚醚胺存在著原料不易購置且容易污染環(huán)境，特

別是反應(yīng)生成副產(chǎn)物較多，在產(chǎn)物后處理需要大量堿中和反應(yīng)產(chǎn)生的酸，生產(chǎn)產(chǎn)生大量的無機鹽，分離較困難。水解法：將聚醚或聚酯多元醇的甲苯二異氰酸酯

TDI預聚物通過與堿性水溶液反應(yīng)，生成含氨基甲酸的中

間體，然后再得到氨基化合物的方法。該合成方法的優(yōu)點是反應(yīng)體系的粘度在反應(yīng)過程中沒有明顯的增大，這

是因為在第一步加堿水步驟中，控制體系在低溫下反應(yīng)，抑制了聚脲的生成，因而沒有明顯的擴鏈反應(yīng)。水解

法工藝已經(jīng)研究得比較成熟，具有廣泛的適用性，適合于各類聚醚胺的制備，包括非

TDI型預聚體體系的聚醚

胺制備，低相對分子質(zhì)量多胺的制備以及基于聚酯多元醇預聚體的端氨基聚酯的制備。氨苯氧基法：從聚醚多元醇末端羥基的活潑氫著手，用帶不飽和基團（-NCO、-CN、-NO2

等）的化合物與

活潑氫作用封端，然后通過相應(yīng)的處理后得到聚醚胺。工藝路線簡單，但是在聚醚多元醇與帶不飽和基團的化

合物的反應(yīng)過程中，副反應(yīng)多，因此對反應(yīng)條件要求嚴格，實際操作困難。氨基丁烯酸酯法：可以非常靈活地選擇聚醚兩端的氨基