聚乙烯醇縮丁醛pvb樹(shù)脂及膜的應(yīng)用與發(fā)展

聚乙烯醇縮丁醛pvb樹(shù)脂及膜的應(yīng)用與發(fā)展

聚乙烯醇醚聚乙烯醇（pvb）具有良好的粘度和光學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于安全玻璃碗的主要材料。低端產(chǎn)品用于建筑安全玻璃,高端產(chǎn)品在軍工上作為飛機(jī)、坦克、艦艇的防彈玻璃,也廣泛用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃。目前世界PVB樹(shù)脂及膜的生產(chǎn)和消費(fèi)主要集中在美國(guó)、西歐和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。近年來(lái),由于汽車(chē)、航空、航海等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,帶來(lái)了高端PVB巨大的市場(chǎng)容量,國(guó)產(chǎn)高端PVB也在市場(chǎng)的推動(dòng)下開(kāi)始發(fā)展。0pvb膜的特性耐磨安全系數(shù)高、隔音效果好的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)薄膜繼廣泛用于汽車(chē)和建筑業(yè)之后,近年又在光伏電池板領(lǐng)域開(kāi)辟了新的應(yīng)用空間。PVB主要為汽車(chē)以及建筑業(yè)制造夾層安全玻璃,即把PVB樹(shù)脂首先壓制成薄膜,然后鑲嵌在玻璃板之間來(lái)制作夾層玻璃板。安全玻璃中的夾層材料能夠吸收一定的沖擊能,而且這種材料隔音效果好,抗紫外線(xiàn)。目前,約89%的PVB用于生產(chǎn)建筑以及汽車(chē)行業(yè)的安全玻璃,4%用在光伏材料中,其余的7%應(yīng)用于油漆、膠水、染料等材料中。聚乙烯醇縮丁醛(PVB)主要用于安全玻璃。PVB在汽車(chē)市場(chǎng)占其總用量85%。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前每輛輕型汽車(chē)的聚合物用量中,PVB為3.2kg。PVB是在催化劑作用下,經(jīng)正丁醛與PVA(聚乙烯醇)水溶液進(jìn)行縮合反應(yīng)而得的合成樹(shù)脂,具有透明,耐光、耐水、成膜和抗沖性能,對(duì)玻璃、金屬、木材、陶瓷、皮革、纖維等材料有較好的粘接性能,因此得到廣泛應(yīng)用。目前世界PVB樹(shù)脂及膜的生產(chǎn)和消費(fèi)主要集中在美國(guó)、西歐和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。PVB樹(shù)脂用途雖廣,但目前最主要的用途還是在層壓安全玻璃制造中作為中間粘合薄膜層。在兩層普通玻璃之間夾入一層PVB膜片而制成的特種玻璃,在受到外界強(qiáng)烈沖擊時(shí),PVB膜片能夠吸收沖擊能量,不產(chǎn)生破碎片。這種安全玻璃廣泛用于汽車(chē)、高層建筑、航空、航海等領(lǐng)域。PVB由于具有優(yōu)良的黏結(jié)性和光學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于安全玻璃的夾層主材料。低端產(chǎn)品用于建筑安全玻璃,高端產(chǎn)品在軍工上作為飛機(jī)、坦克、艦艇的防彈玻璃,也廣泛用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃。近年來(lái),由于汽車(chē)、航空、航海等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,帶來(lái)了高端PVB巨大的市場(chǎng)容量,國(guó)產(chǎn)高端PVB也在市場(chǎng)的推動(dòng)下開(kāi)始發(fā)展。汽車(chē)行業(yè)是高端PVB的重要市場(chǎng)。在汽車(chē)行業(yè),PVB是制造汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的主要材料。近年來(lái),全球汽車(chē)業(yè)的增長(zhǎng)動(dòng)力主要來(lái)源于中國(guó)、印度和拉丁美洲,其中中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)對(duì)全球的貢獻(xiàn)最為突出,目前中國(guó)汽車(chē)玻璃全部依賴(lài)進(jìn)口,亟須國(guó)產(chǎn)PVB高端產(chǎn)品替代進(jìn)口。另外,采用特殊配方生產(chǎn)的PVB在航天、軍事和高新技術(shù)等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。如用于飛機(jī)、航天器、軍事儀器、太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能接收器等,在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用于復(fù)合減震鋼板等。由于PVB膜行業(yè)需要較大的資本投入,成熟的技術(shù)以及整合的原料生產(chǎn)流程,因此入行門(mén)檻較高。目前,還沒(méi)有其他產(chǎn)品能夠替代PVB膜,雖然離子交聯(lián)聚合物在未來(lái)可能會(huì)對(duì)它造成威脅,但是現(xiàn)在其成本還過(guò)高。1世界博覽會(huì)1.1光伏電池板的密封材料2008年全球PVB的消費(fèi)量為27萬(wàn)噸,2010和2011年分別為29萬(wàn)噸和31萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模約為25億美元。美國(guó)弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan)公司2011年5月發(fā)表的研究報(bào)告預(yù)計(jì),未來(lái)幾年,PVB薄膜需求將高速增長(zhǎng),市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力巨大,今后該產(chǎn)品的需求每年將以7.9%的年均增長(zhǎng)率增長(zhǎng),到2015年消費(fèi)量將達(dá)41萬(wàn)噸。PVB在美國(guó)發(fā)展甚快,美國(guó)是世界最大的生產(chǎn)和銷(xiāo)售大國(guó)。汽車(chē)行業(yè)是PVB膜最大的終端客戶(hù)。安全玻璃主要用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃。汽車(chē)行業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)很?chē)?yán)格,因此安全玻璃的需求很大。在歐洲,政府已經(jīng)強(qiáng)制人們使用安全玻璃。據(jù)統(tǒng)計(jì),2010年汽車(chē)行業(yè)PVB薄膜的市值約為9億美元。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),這一市場(chǎng)今后將以6.5%年均增長(zhǎng)率增加。除了用在汽車(chē)的擋風(fēng)玻璃上,PVB薄膜還可以用在邊窗上。可移動(dòng)的邊窗必須非常耐磨,目前大多數(shù)可移動(dòng)的玻璃所用材質(zhì)還較為脆弱,不夠安全,因此可移動(dòng)邊窗今后將越來(lái)越多地使用安全玻璃,并且汽車(chē)的后窗也正朝這一趨勢(shì)發(fā)展。PVB薄膜作為夾層材料鑲嵌在安全玻璃之中,主要用于寫(xiě)字樓中,此部分用量占PVB薄膜總用量的80%。2010年,全球建筑業(yè)消耗的PVB膜達(dá)9萬(wàn)噸,創(chuàng)造了6.2億美元的銷(xiāo)售收入。雖然目前市場(chǎng)上已有用離子交聯(lián)聚合物制作的玻璃,但是它只針對(duì)特殊用戶(hù),主要用于抗颶風(fēng)的窗戶(hù)。目前,多種因素推動(dòng)了PVB膜在建筑業(yè)的應(yīng)用。一些政府出臺(tái)了措施強(qiáng)制居民樓使用安全玻璃,PVB片材較好的隔音效果以及它耐磨耐熱的性能都推動(dòng)了安全玻璃的需求。但如果未來(lái)離子交聯(lián)聚合物的成本顯著下降的話(huà),它很可能會(huì)成為PVB產(chǎn)品的威脅。PVB膜在光伏電池板主要用作密封材料。光伏電池板的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng),一般來(lái)說(shuō)可達(dá)20年,而且制造商會(huì)用各種手段來(lái)延長(zhǎng)電池板的壽命,密封材料就是一個(gè)好的選擇。密封材料可以將太陽(yáng)能電池以及光伏電池板的表面牢牢地黏合起來(lái),這樣可以使光伏電池在高溫以及較強(qiáng)紫外線(xiàn)輻射下還能保持性能穩(wěn)定。密封材料約占電池板成本的3%~5%。目前,光伏電池板用密封劑主要有兩種——彈性體和熱塑性塑料。EVA作為一種彈性體材料,在密封劑市場(chǎng)上占據(jù)了最大的份額,PVB作為熱塑性塑料材料,所占市場(chǎng)份額僅次于EVA。1.2聚乙烯醇縮丁醛pvbPVB的生產(chǎn)商主要有四家——首諾,積水化學(xué)(Sekisui),杜邦和可樂(lè)麗(Kuraray),它們占據(jù)了96%的市場(chǎng)份額。其中,首諾是最大的生產(chǎn)商,其產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車(chē)以及建筑業(yè)。積水化學(xué)的產(chǎn)品主要用于汽車(chē)行業(yè),可樂(lè)麗和杜邦則在新興的光伏材料應(yīng)用中占據(jù)重要位置,但杜邦正面臨著汽車(chē)和建筑業(yè)的市場(chǎng)份額的丟失?？蓸?lè)麗公司是光伏PVB薄膜市場(chǎng)的最大制造商,占據(jù)了35%的份額;杜邦緊隨其后,約占31%的份額。但是目前杜邦以及首諾正迅速擴(kuò)大其光伏密封材料市場(chǎng)。鑫富藥業(yè)公司、協(xié)凱科技有限公司等是中國(guó)國(guó)內(nèi)主要的光伏PVB膜生產(chǎn)商。美國(guó)首諾公司于2010年12月宣布,擴(kuò)增其在汽車(chē)行業(yè)中應(yīng)用的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)板材產(chǎn)能,使位于比利時(shí)Gent的生產(chǎn)基地成為其最大的PVB生產(chǎn)地。該公司已于2010年初在Gent增產(chǎn)應(yīng)用于建筑使用的改進(jìn)聲學(xué)性能的PVB。新的車(chē)用隔音PVB生產(chǎn)線(xiàn),以SaflexQ系列品牌銷(xiāo)售,首諾公司已在墨西哥Toribio生產(chǎn)汽車(chē)行業(yè)用多層Q系列系列產(chǎn)品。此次在Gent的擴(kuò)能供應(yīng)全球不斷增長(zhǎng)的需求。首諾公司2011年7月26日稱(chēng),公司已決定在馬來(lái)西亞關(guān)丹建聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹(shù)脂裝置。該裝置是首諾在亞太地區(qū)系列投資計(jì)劃中的第三個(gè)項(xiàng)目,目的是滿(mǎn)足亞太地區(qū)夾層玻璃市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的需求。首諾公司在2007年開(kāi)啟了蘇州PVB裝置,這是公司SaflexPVB夾層業(yè)務(wù)的第五套裝置。2010年,首諾公司宣布在蘇州工廠內(nèi)新增了第二條PVB生產(chǎn)線(xiàn),新增產(chǎn)能將服務(wù)于亞太地區(qū)建筑、光伏和汽車(chē)市場(chǎng)?？蓸?lè)麗公司于2012年3月12日宣布,其可樂(lè)麗歐洲子公司將投資約2000萬(wàn)歐元(2600萬(wàn)美元),擴(kuò)增其在德國(guó)Troisdorf生產(chǎn)基地的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)產(chǎn)能,被擴(kuò)能的裝置有望于2013年11月投入運(yùn)行?？蓸?lè)麗公司表示,還對(duì)在印度建設(shè)新的PVB薄膜裝置進(jìn)行可行性研究。預(yù)期亞洲的需求將迅速擴(kuò)增。雅各布工程(JacobsEngineering)公司于2012年6月5日宣布,承攬首諾附屬公司富萊克斯馬來(lái)西亞私人有限公司(FlexsysMalaysiaSdnBhd)在馬來(lái)西亞建設(shè)聚乙烯醇縮丁醛(PVB)裝置合同,雅各布將為位于馬來(lái)西亞關(guān)丹的Butvar聚乙烯醇縮丁醛(PVB)裝置提供工程、采購(gòu)和施工管理服務(wù)。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2013年建成。Butvar樹(shù)脂可用于提高產(chǎn)品的附著力、強(qiáng)度、耐久性和柔性。PVB薄膜用于汽車(chē)和建筑應(yīng)用中的安全夾層玻璃中間層。全球?qū)VB薄膜的需求正在增長(zhǎng),特別是新興國(guó)家與汽車(chē)應(yīng)用相關(guān)的需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁?？蓸?lè)麗正在增強(qiáng)其PVB薄膜的生產(chǎn)能力,以滿(mǎn)足這種需求的劇增,以及維持一個(gè)穩(wěn)定的供應(yīng)結(jié)構(gòu)。2012年10月25日,伊士曼化工公司宣布,它已完成位于比利時(shí)根特地區(qū)聚乙烯醇縮丁醛(PVB)擠出料擴(kuò)能項(xiàng)目。該工廠生產(chǎn)夾層板材用于汽車(chē)隔音窗。2薄膜太陽(yáng)能光伏發(fā)電杜邦公司于2009年5月開(kāi)發(fā)出兩款新的光狀電池保護(hù)材料,并推向了商業(yè)化,這兩款材料成為光伏封裝板的新家族,新的光狀電池封裝保護(hù)材料基于聚乙烯醇縮丁醛聚合物技術(shù),這種材料并且在物理加工時(shí)具有高的性能。它們可快速和更效地生產(chǎn)模塊,并有較長(zhǎng)的使用壽命。它們可延長(zhǎng)光伏模板的使用壽命和提高其效率。該封裝材料可延長(zhǎng)使用壽命和減少發(fā)出每瓦電力的成本,有助于系統(tǒng)制造商提供更可靠和成本較低的太陽(yáng)能電力。杜邦PV5300系列封裝板與現(xiàn)使用的典型封裝材料相比,要強(qiáng)韌5倍,并且剛度要高100倍。其結(jié)構(gòu)特征使之可實(shí)現(xiàn)新的模塊設(shè)計(jì),如用于設(shè)置在建筑物屋頂?shù)慕ㄖ惑w化集成光伏(BIPV)瓦面。杜邦PV5200系列封裝板設(shè)計(jì)可用于滿(mǎn)足薄膜太陽(yáng)能光伏發(fā)電的需求,薄膜太陽(yáng)能光伏發(fā)電是光伏工業(yè)中發(fā)展很快的領(lǐng)域。首諾公司旗下的Saflex公司于2010年1月宣布推出應(yīng)用于光伏市場(chǎng)基于聚乙烯醇縮丁醛(PVB)專(zhuān)用的第二代薄型密封劑。該新產(chǎn)品SaflexPA41,可大大減少密封劑的使用量,同時(shí)可保持模塊的耐用性和加工性能。SaflexPA41產(chǎn)品已成功完成IEC61646認(rèn)證測(cè)試。SaflexPA41是第二代光伏產(chǎn)品,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)降低密封材料厚度33%(使厚度從1.14毫米減小到0.76毫米)。對(duì)SaflexPA41的配方性能進(jìn)行了優(yōu)化,從而可改善封裝流程。隨著高端PVB市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大,國(guó)外幾大公司都紛紛開(kāi)發(fā)出不少高技術(shù)含量、高附加值的膜用PVB高端新產(chǎn)品,進(jìn)一步增強(qiáng)安全性、抗穿透性、結(jié)構(gòu)完整性、太陽(yáng)能量控制性、隔音性、防紫外線(xiàn)等特性,以取代部分老產(chǎn)品或開(kāi)拓新的市場(chǎng)領(lǐng)域,維持他們?cè)趪?guó)際高端膜用PVB市場(chǎng)上的壟斷地位。3汽車(chē)中間膜pvb從市場(chǎng)角度分析,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,汽車(chē)和高層建筑不斷增加,高粘度PVB樹(shù)脂及中間膜用量將隨之增加。根據(jù)市場(chǎng)需求情況,聚乙烯醇縮丁醛(PVB)值得投資。首諾公司采用新技術(shù)生產(chǎn)Saflex(R)品牌的PVB已在蘇州的新生產(chǎn)基地投產(chǎn)開(kāi)業(yè),該裝置每年生產(chǎn)1000萬(wàn)平方米(小于1萬(wàn)噸/年)中間層,以應(yīng)用于中國(guó)汽車(chē)工業(yè)和鄰近的亞太市場(chǎng)。隨著中國(guó)汽車(chē)和航空航天事業(yè)的發(fā)展,高端PVB有著潛在的巨大市場(chǎng)需求。我國(guó)每年對(duì)汽車(chē)中間膜的需求量為15萬(wàn)噸左右,80%以上依賴(lài)進(jìn)口。與國(guó)際大公司同類(lèi)產(chǎn)品相比較,目前國(guó)產(chǎn)PVB質(zhì)量還有一定差距,有些技術(shù)指標(biāo)的差距還相當(dāng)大,PVB生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)基本上都掌握在美國(guó)杜邦、日本積水、德國(guó)可樂(lè)麗和威凱等大公司手中。國(guó)內(nèi)膜用PVB年產(chǎn)量2011年約為4500噸。只有香港建滔、溫州長(zhǎng)城等3家企業(yè)生產(chǎn)的PVB能做膜用,但主要用于建筑安全玻璃,都不能生產(chǎn)用于汽車(chē)安全玻璃的高端PVB。國(guó)內(nèi)最大產(chǎn)能的專(zhuān)業(yè)汽車(chē)PVB(聚乙烯醇縮丁醛)膜片企業(yè)——武漢泓錦旭隆新材料有限公司2011年1月在武漢市蔡甸后官湖工業(yè)園投產(chǎn),該公司與華中科技大學(xué)合作,研制出汽車(chē)領(lǐng)域的PVB膜片、光伏太陽(yáng)能級(jí)PVB膜片和中高檔建筑級(jí)PVB膜片,是國(guó)內(nèi)第一家自主研發(fā)并生產(chǎn)汽車(chē)夾層玻璃PVB膜片的企業(yè),產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,打破了國(guó)外廠商在該領(lǐng)域的市場(chǎng)壟斷。年產(chǎn)能可達(dá)2萬(wàn)噸規(guī)模。4封裝材料pvb行業(yè)人士指出,隨著太陽(yáng)能光伏行業(yè)引領(lǐng)光明的未來(lái),蓬勃發(fā)展的將是封裝材料市場(chǎng)。在未來(lái)幾年內(nèi)全球光伏市場(chǎng)年增速將達(dá)25%。隨著太陽(yáng)能行業(yè)的增長(zhǎng),對(duì)封裝材料的需求也在增加,封裝材料是應(yīng)用于防止對(duì)敏感電子設(shè)備造成損害而使用的保護(hù)屏障。在通常情況下,太陽(yáng)能模塊包括幾個(gè)層次:背板、電子元件、封裝材料和玻璃板。在溫度高達(dá)150℃(302°F)下進(jìn)行層壓以密封該部件。共聚物EVA是制造封裝材料最常用的材料,據(jù)弗若斯特沙利文公司統(tǒng)計(jì),2011年占市場(chǎng)份額約81%。熱塑性聚合物PVB是它的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,它占市場(chǎng)份額僅15%,但正在迅速增加。聚乙烯醇縮丁醛(PVB)基模塊往往具有更高的性能,并且可存放在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間而不影響其性能(可長(zhǎng)達(dá)4年,而EVA僅為6個(gè)月)。2010年,光伏EVA和PVB的市場(chǎng)價(jià)值分別為2.89億美元和5830萬(wàn)美元。已有越來(lái)越多的廠商在亞洲市場(chǎng)建廠投資,以取得廉價(jià)的生產(chǎn)成本和占領(lǐng)迅速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。據(jù)Frost&Sullivan公司分析,63家主要的封裝劑供應(yīng)商中有超過(guò)60%已在中國(guó)扎根。封裝技術(shù)在中國(guó)的渴望是巨大的,歐洲仍是全球光伏封裝劑銷(xiāo)售的重要地區(qū),并且將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)全球咨詢(xún)機(jī)構(gòu)弗若斯特沙利文公司的研究分析,全球封裝材料市場(chǎng)的年價(jià)值約為20億美元(16億歐元),主要應(yīng)用在建筑、汽車(chē)和太陽(yáng)能行業(yè)。雖然太陽(yáng)能行業(yè)是最小的使用部門(mén),但它在較長(zhǎng)遠(yuǎn)時(shí)期內(nèi)或許具有