我国聚甲醛产业的现状

邵永涛，徐泽夕，曹志奎，郭学群

(河南煤化集团开封龙宇4Lr-有限公司，河南开封475201)

摘 要：简要介绍了聚甲醛优异的的特性和其生产工艺及其广泛用途，并分析了我国目前聚甲醛生产产业的现状和国内几个主要的生产企业，而且也对国内聚甲醛行业的市场情况做了部分介绍，最后，针对聚甲醛行业所存在的现状，对未来聚甲醛行业的发展方向提出了几点建议。

关键词：聚甲醛；生产；应用；市场

中图分类号：063 文献标识码：A 文章编号：1001—9677(2012)12—065—04

The Industry Status of Polyoxymethylene in China

SHAO y0， 一tao，XU Ze—xi，CAO Zhi—kui，GUO Xue—qua

(Kaifeng Longyu Chemical Co．，Ltd．，Henan Coal Chemical Group，Henan Kaifeng 475201，China)

Abstract：The characteristics，production process and wide application of polyoxymethylene(POM)were introduced briefly．The production status，the production enterprises and the status of market in China were analyzed．Finally，some suggestions for the development of the POM industry were put forward．

Key words：POM ；production；application；market

聚甲醛(Polyoxymethylene，简称POM)是目前世界上五大通用工程塑料之一，有“夺钢”、“超钢”之称--I2 J，因具有抗张强度高、密度小、自润滑性、耐腐蚀、耐候性等优异特性，作为一种综合性能优异的热塑性工程塑料，具有极其广泛的应用领域 ，用于替代金属，尤其是替代铜铝锌等有色金属材料，其生产和加工具有较高的技术含量和经济附加值，是一种高科技、高投入、高附加值的“三高”产品。

1 聚甲醛的特性

聚甲醛是分子主链中含有一CH：0一链节的热塑性树脂，是一种高密度、高结晶性的无支链线性聚合物，具有良好的的物理机械性能、耐化学品性，使用温度范围较广，可在一40～100 ℃间长期使用 J，聚甲醛的分子链结构规整性高，分子链由碳氧键组成，聚甲醛的碳氧键比碳碳键短，具有优异的刚性和机械强度；是工程塑料中机械性能最接近金属材料的品种之一，具有密度高，结晶度较高、刚性大、自润滑性能好、耐疲劳、耐摩擦、耐有机溶剂、成型加工简单等突出优点；聚甲醛还具有吸水性小，尺寸稳定，有光泽，优于尼龙在该方面的性质；具有抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，电性能优良，即使在低温下，聚甲醛仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性，可在低温环境内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能 J。

2 聚甲醛的生产工艺

工业上生产聚甲醛有气态甲醛法和三聚甲醛法两种方法，国内目前一般采用三聚甲醛方法为主。三聚甲醛法于20世纪50年代由美国杜邦公司研制开发，以三聚甲醛为主或加入少量共聚单体如二氧三环聚合而成，即目前有均聚和共聚两种制法，所得的产品也分别称为均聚甲醛和共聚甲醛 。

2．1 均聚甲醛生产工艺简介

均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工，加工温度范围窄，均聚甲醛在成形时热分解、热劣化特性和耐热水性、耐碱性、热稳定性、耐酸碱腐蚀性不如共聚甲醛。均聚甲醛的结晶度较高，在力学性能(强度、弹性率)和表征物理耐热性的负荷弯曲温度方面，其性能稍优于共聚甲醛。均聚甲醛为R∈CH2O R，式中R为CH，一CH=O等基团。均聚物的主链为一C—O一基团。特点是有优异的刚性，拉伸强度可达68．9 MPa，单位质量的拉伸强度高于锌和铜，而且耐磨性好、摩擦系数小，但热稳定性差、不耐酸。均聚甲醛的熔点、力学性质、弯曲强度和热变形温度都比共聚甲醛高。

均聚工艺以美国杜邦公司为代表，该工艺以浓度为50％ 的甲醛溶液为原料，原料甲醛中常含有大量水和其它杂质，经与异辛醇生成乙基半水甲醛溶液，经过脱水精制，热裂解得到纯甲醛。将它通入含有阳离子型催化剂(如三氟化硼乙醚络合物)的惰性溶液中聚合成均聚甲醛，聚合半连续操作，聚合料经过滤分离，干燥后，用醋酐进行羟基酯化封端，得到热稳定的聚甲醛，然后加入抗氧剂等助剂，通过挤出造粒制得成品。

此种工艺路线由于甲醛提纯工艺复杂和后处理封端技术上的困难，使得均聚产品耐碱性、耐热性差，生产成本较高，由于技术和经济上的问题，近几年来国外一些以均聚法生产的公司，如意大利SIR公司、日本旭化成公司工艺技术。

2．2 共聚甲醛生产工艺简介

共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻，加工过程热分解释放出来的甲醛气体少。经过改性后的共聚甲醛各项指标据超过均聚甲醛。因此，今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱，而共聚甲醛将成为今后的发展方向。共聚工艺主要有溶液聚合法和本体聚合法2种。其中，本体聚合法是将纯三聚甲醛、二氧戊环和三氟化硼一乙醚络合物按一定比例混合后，置于一个具有强剪切和混合作用的连续捏合机或双螺杆反应器中，完成聚合反应后经后处理，即得粒状共聚甲醛。本体聚合法的优势是工艺简单，操作简便，而且聚合不使用溶剂，转化率高，产品分子量分布均匀。因此，目前国内外厂商一般均采用本体聚合法，所得共聚物经粉碎、连续稳定化，除去热不稳定成分，干燥后混合，再加添加剂造粒。

共聚甲醛生产工艺以塞拉尼斯公司的技术为典型代表，该工艺制得的共聚产品有很好的热稳定性、热稳定性、热老化性、耐热水性、耐碱性、耐油性、化学稳定性并且易于加工，且其填充玻璃纤维后机械性能有所增强，鉴于其产品质量优于均聚甲醛的优点，使得世界上共聚甲醛产品产量的增长速度明显高于均聚甲醛产品产量。

3 聚甲醛的应用领域 。]

POM是目前理想的可部分代替铜、铸锌、钢和铝等金属材料的工程塑料，用途极为广泛 。由于POM具有硬度大、耐磨、耐疲劳、冲击强度高、尺寸稳定性好、有自润滑性的特点，因而被大量用于制造各种齿轮、滚轮、轴承、轴送带、弹簧、凸轮、螺栓及各种泵体、壳体、叶轮摩擦轴承等机械设备的结构零部件。用聚四氟乙烯乳液改性的高润滑POM制造的机床导板具有优良的刚性和耐疲劳性，能克服纯聚四氟乙烯易被磨耗和易蠕变的缺点，而且与金属摩擦的静、动摩擦系数基本相同，显示出了优良的自润滑特性。

3．1 医疗器械

在医疗器械方面，POM可用来制造医疗器械中的心脏起博器、人造心脏瓣膜、顶椎和假肢等。

3．2 汽车工业

POM在汽车工业中的应用量较大。采用POM制作的零件具有减少润滑点、耐磨、便于维修、简化结构、提高效率、降低成本和节约铜材等良好效果。代替铜制作汽车上的半轴、行星齿轮等不但节约了铜，而且提高了使用寿命。在发动机燃油系统，POM可以制造散热器水管阀门、散热器箱盖、冷却液的备用箱、水阀体、燃料油箱盖、水本叶轮、气化器壳体、油门踏板等零件。

3．3 电子电器

由于POM的电耗较小，介电强度和绝缘电阻较高，具有耐电弧性等性能，使之被广泛的应用于电子电器领域。如可用POM制造电扳手外壳、电动羊毛剪外壳、煤钻外壳和开关手柄等，还可制造电话、无线电、录音机、录像机、电视机、计算机和传真机的零部件、计时器零件、录音机磁带座。

3．4 建筑体育行业

在建筑行业，其可用于制造水龙头、窗框、洗漱盆、水箱、门帘滑轮、水表、壳体和水管接头等；在体育行业，聚甲醛可用于制造消防水龙头、滑雪板、溜旱冰鞋、渔具滑轮、木梳、衣服拉链、密封圈等。

3．5 农业机械

在农业机械方面，POM可用来制造手动喷雾器部件，播种机的连接和联运部件，挤乳机的活动部件，排灌水泵壳，进出水阀座、接头和套管等。还可用于制造气溶胶的包装、输送管、浸在油中的部件及标准电阻面板等。

4 我国聚甲醛产业现状及生产企业

4．1 我国聚甲醛产业现状

我国开始研制聚甲醛的时间与杜邦公司和赛拉尼斯公司差不多，早于日本旭化成等其它国外公司。20世纪90年代，我国拥有两套聚甲醛生产装置，即上海溶剂厂和吉化公司石井沟联合化工厂，生产能力分别为1900 t／a和1000 t／a，采用的生产工艺均为三聚甲醛路线。以上两套聚甲醛装置规模小、能耗高，生产技术处于落后状态。

目前，能够掌握POM生产技术，正式生产POM的企业并不多，产品规模小，其中云天化和开封龙宇只能生产几个牌号的产品，上海蓝星也只有l0余个牌号，而国际主要跨国公司都有30～ 40牌号可以选择。因此，无论从生产规模还是品种看，国内POM生产技术都还处于相对落后的状态。工艺技术尚存在一些缺陷，原材料及公用工程消耗较高，产品质量不够稳定，再加上国外产品倾销的市场价格竞争，各厂生产的POM远远不能满足国内需求，以及抵御国外产品大规模的冲击。

4．2 国内主要聚甲醛生产企业

4．2．1 云南天然气化工集团公司

从1993年至今，国内企业进行过引进聚甲醛技术的谈判工作，由于技术壁垒未获得一流聚甲醛工艺技术。1997年，云南天然气化工厂从波兰塔尔诺夫化肥厂引进了10 kt／a装置技术，2000年12月建成，经过两年整改实现正常生产。

云天化的POM装置是国内首套万吨级引进装置，打破了国外化工企业的垄断，填补了国内POM产品的空白。2007年云天化POM产能达3O kt，预计2011年、2012年，POM产能将达到5O kt和90 kt。此外，云天化在重庆化工园区投资近20亿元建设年产60 kt的POM项目已全面开工。项目全部建成后，云天化POM生产总能力将达到100 kt／a。

4．2．2 上海蓝星化工新材料厂

上海溶剂厂1965年在实验室打通了包括溶液法聚合在内的工艺全过程，1970年在完成单体制备工艺的基础上，建成了100 t／a装置。经过多年的研究开发，2000年该厂生产能力达到1900 t／a。2003年，上海溶剂厂与中国化工集团下属蓝星公司重组，成立上海蓝星化工新材料厂，首先与波兰ZAT公司谈技术引进事宜，进展到签订技术引进合同阶段，后终止了与ZAT的合作，开始与香港富艺公司接触，2005年，中国蓝星公司采用香港富艺国际工程公司聚甲醛技术建设4万t／a聚甲醛项目，四院负责工程设计，中国海洋石油化学股份公司负责承建，该技术特点为三聚甲醛采用苯萃取精制，共聚单体为二氧五环DOX，项目总投资13亿元，2005年开工建设，2007年装置建成，目前处于整改阶段。

上海蓝星化工新材料厂在上海投资建设的POM项目，整个基地规划建设分三期完成，项目总投资规模将超过12亿元。其中，年产4O kt的POM项目，已于2007年底在上海星火开发区建成投产。此外，二期年产60 kt的POM项目也于2007年中期正式启动，目前已建成投产，三期项目也将稍后启动。

4．2．3 大庆油田甲醇厂

大庆油田甲醇厂投资5．67亿元，引进美国塞拉尼斯公司技术，建设年产20 kt的POM项目，于2002年开展设计工作，2004年实现装置投产。

4．2．4 山西晋城兰花科创股份有限公司

山西晋城兰花科创股份有限公司投资5．8亿元，年产20 kt的POM项目于2004年通过国家计委审批立项，现已达到年产30 kt的规模。

4．2．5 宝泰菱工程塑料(南通)有限公司

2001年，日本宝理塑料与三菱瓦斯化学公司、韩国工程塑料公司和泰科纳公司在中国江苏南通经济技术开发区合资组建了宝泰菱工程塑料(南通)有限公司，主要生产、加工和销售POM及其他工程塑料，建设生产能力为年产6o kt的POM装置于2005年lO月投人运行。

4．2．6 开封龙宇化工有限公司

2008年，由永煤煤电控股集团公司出资组建开封龙宇化工有限公司，主要生产聚甲醛及其改性聚甲醛产品，生产能力为年产100 kt。该项目总投资37亿元，共分三期，一二期已于2009年底建成投产，三期，预计将于2012年底投产。

4．2．7 神华宁煤集团聚甲醛生产项目

神化宁煤POM装置产能为6万吨／年，目前POM生产线打通全流程，进人生产运营阶段，产品以副牌为主，2011年9月3O日首批产品装车发运，主要销往华东地区。

4．2．8 国内其它规模较大在(拟)建的生产企业

2011年6月初，中海油天野化工股份有限公司6万吨／年聚甲醛装置c线投产。

2011年8月，山东淄博高新区与山东宝力聚合新材料公司合作建设年产2．5万吨聚甲醛项目签约。

2011年9月，同煤集团年产24万吨聚甲醛项目正式开工奠基。该集团称，项目建成后企业将成为世界上产能最大的聚甲醛生产基地。

5 国内聚甲醛市场情况

目前，我国聚甲醛主要用于电子、电器行业，此外还用于消费品、汽车、工业器械等，来料加工出口制品所消费聚甲醛也占较大比例。其消费比例见表1。

表1 国内聚甲醛产品消费结构

Tab．1 The consumption structure of domestic POM products

应用领域	比例/%
汽车	15
电子电器	55
工业器械	8
消费品	20
其他	2
合计	100

从表1可以看出，我国聚甲醛主要消费在电子电器方面所占比例较大，在55％左右，究其原因，主要是目前正是我国电子电器高速发展时期，使得聚甲醛在电子电器行业的消费量稳步增长。

表2为2009～2011年我国聚甲醛产品进出口情况，可以看出，近年来我国聚甲醛进口数量呈稳定上升趋势，但进口速度有所放缓，并开始出现回落现象，而聚甲醛出口数量呈逐年上升的趋势。

表2 2009—2011年我国聚甲醛产品进出口情况

Tab．2 The impo~ and export situation of domestic POMproducts from 2009 to 201 1

年份	进口量/万吨	出口量/万吨	进口均价/（美元/吨）	出口均价/（美元/吨）
2009年	16.22	5.31	2194	1920
2010年	21.1	5.74	2065	1806
2011年	22.3	6.6	2203	1953

同时从表2也可看出，我国聚甲醛产品进口量远远超过出口量，而且进口价格也远远高过出口价格，究其原因：一方面说明我国聚甲醛国内产量不能满足国内需求；另一方面说明我国聚甲醛产品质量尚不能满足某些高科技市场的需要。

6 国内聚甲醛产业风险分析

现今，由于欧债危机、美国经济衰退等因素影响，全球经济陷入低迷，再则，由于国内外聚甲醛市场行业的激烈竞争，使得国内聚甲醛行业陷入了一错综复杂的境地。在此多变的市场环境下，对国内聚甲醛产业面临着如下风险：

6．1 市场容量开拓预期风险较大

长期以来，国内使用聚甲醛产品的高端用户，对国内产品的认可及订购可能会需要一段时间，尤其是一些传统领域对聚甲醛的应用还需假以时日，不能一蹴而就，而是需要一个过程，这就使得其市场扩大的风险增大。

6．2 产品结构的高端化趋势不利于低端产品的生产企业

据统计，2011年国内聚甲醛年消费量在35万吨左右，而目前国产聚甲醛产能已达到43万吨／年。由于国产聚甲醛在质量、品牌、技术服务等方面与国外品牌还存在一定差距，虽然在中端市场可以部分替代进口产品，但高端市场仍无法与进口品牌竞争，随着国内聚甲醛需求的不断增长，各企业装置规模达到较高的水平后，低端产品的竞争会更加激烈。这种状态如果在短期内得不到改善，国内市场被国外品牌挤占，将导致国内产能在一定时间内过剩，产品价格低，短时间内见不到效益。因此，国内聚甲醛生产企业更应该在短期内注重装置的高质量运行、降低生产成本，提高产品竞争力，降低在低端市场竞争程度，从而扩大销售领域，进而降低竞争风险。

6．3 供给能力增强促使供需失衡风险加大

前期，由于国内聚甲醛供不应求，许多企业在高利润驱使下纷纷加入这一行业，这势必会增加聚甲醛的供给总量，加大了潜在的供需失衡风险。同时，随着国内在(拟)建项目的相继建成投产，而国内的聚甲醛下游消费领域仍未得到应有的培育和开发的情况下，国内聚甲醛可能将在两年或更长时间内出现供过于求的局面，进而对聚甲醛产业造成打击。因此，在未来几年，因市场竞争剧烈，使得其在短期内难以快速扩大市场，进而直接导致国内聚甲醛产业生产成本增加，经济效益降低。

6．4 国际环境错综复杂致使国内聚甲醛行业风险加大

由于受全球宏观经济下滑、国际局势和欧债危机等不利因素影响，全球经济不景气、聚甲醛需求萎缩、石油和煤等原材料的价格存在大幅上涨潜在可能，这可能对聚甲醛产业的发展造成负面冲击，同时，国外聚甲醛装置由于具有长期的运行经验，质量稳定，且能耗较低，使成本更低廉，市场竞争力强，以上因素均会使得国内聚甲醛生产企业难以与国外聚甲醛生产企业竞争。

7 聚甲醛行业发展建议

目前，我国已经成为世界聚甲醛第一大进口国，随着近几年汽车工业将成为我国支柱产业，车用消费量将13益增加，同时随着聚甲醛应用领域的突破，对聚甲醛的需求总量会不断增长，国内聚甲醛缺1：3将继续增加。面对我国工程塑料行业落后的现状，国家在“十一五”规划和最近新出台的鼓励建设项目中，均把工程塑料(包括聚甲醛)列为支持建设项目，发展我国聚甲醛生产工业，以此来缓解我国对聚甲醛产品依赖进口程度。2009年2月19日，国务院审议并原则通过了《石化产业和轻工业产业调整振兴规划》，鼓励发展的十大产业之一就是工程塑料，鉴于我国聚甲醛行业的未来增长空间巨大。明确指出重点发展特种功能材料、高性能结构材料、复合材料、环保节能材料等产业群，建立和完善新材料创新体系，因此，聚甲醛项目建设符合国家产业政策要求。针对目前聚甲醛行业的激烈竞争，笔者建议在如下几个方面予以重视：

7．1 合理布局，降低成本

聚甲醛生产成本排序为蒸汽、甲醇、电，因此聚甲醛适宜于建设在甲醇资源丰富，且蒸汽、电力价格较为低廉地区，较低的水、电、汽价格，可降低聚甲醛产品生产成本，在国际市场竞争中具备一定优势。

7．2 积极攻关，掌握核心

目前，我国聚甲醛产量低、品种牌号少。无论是产品性能和价格都无法与进口产品竞争。国内企业应积极采取措施，引进、消化、吸收国外先进技术，确保产品质量稳定、品质优异、生产成本低、产品牌号可满足国内和国际市场需求，改变聚甲醛生产落后局面。并通过，组织技术人员进行攻关，优化目前生产工艺所存在的问题，从而拥有自主知识产权，进而促进我国聚甲醛行业的发展，减少高品质聚甲醛产品进口量。

7．3 积极合作，取长补短

一旦我国聚甲醛技术有了重大突破，将彻底打破国外技术封锁，国外技术厂商将纷纷来华洽谈技术转让和合作事宜。企业应应把握时机，加强国际问交流合作，取百家之长，广开渠道继续引进高端聚甲醛生产技术，进行再创新，把高端聚甲醛产品做强做大。

7．4 稳扎实打，瞄准国际

企业产品质量及市场定位不要满足国内市场需求，更要瞄准国外聚甲醛市场，要走出去开拓国外市场，产品要满足国际市场大宗客户需求，参与国外聚甲醛市场的竞争，将中国由世界第一大进口国变为第一大出口国。

7．5 重视改性，升级产品

聚甲醛生产企业应重视聚甲醛延伸产业链，以企业为主大力发展聚甲醛的改性产品，开发专用料和共混品牌，增加产品牌号，提高产品应用覆盖领域，提高聚甲醛产品附加值。

8 结 语

我国的能源结构以煤为主，而POM的起始原料甲醇是目前国内可以大规模进行工业化生产的煤化工产品之一，因此从国家能源结构方面考虑，我国大力发展POM具有一定的战略意义。

同时，作为一种性能优异的工程塑料，POM对于我国来说是一种战略性产品，应积极发展。尽早开发自主知识产权的万吨级POM技术非常必要和重要。有关部门应组织专家对引进技术进行消化和吸收，然后组织各方面力量进行攻关，尽快形成万吨级的国产化生产装置技术，尤其是对POM的技术攻关。当务之急是需要投人相当资金，完善各种辅助工艺，运转好国内已经引进的POM装置，在有关部门的协调和支持下，尽快拿出合格的产品。

另外，我国有关科研机构要加快POM合金的应用研究，为我国POM的生产与应用提供应用技术上的支持。即使短时间内国内万吨级POM生产技术难以突破，根据目前市场需求规模和未来的需求增长趋势，需采取各种措施引进国外较为先进的共聚甲醛技术，建设一定数量的POM生产装置，打破聚甲醛产品依赖进口的局面。

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