CPE

CPE物理性质及分类：

氯化聚乙烯（CPE）为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好（在-30℃仍有柔韧性），与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高，分解产生HCl，HCL能催化CPE的脱氯反应。

氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯（HDPE）经氯化取代反应制得的高分子材料。根据结构和用途不同,氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和弹性体型氯化聚乙烯(CM)两大类。热塑性树脂除了可以单独使用以外，还可以与聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、ABS等树脂甚至聚氨酯（PU）共混使用。在橡胶工业中，CPE可作为高性能、高质量的特种橡胶，也可以与乙丙橡胶（EPR）、丁基橡胶（IIR）、丁腈橡胶（NBR）、氯磺化聚乙烯（CSM）等其它橡胶共混使用。

根据物理性能和用途的不同, 氯化聚乙烯产品可分为两大系列, 一类是热塑性树脂, 另一类是弹性体橡胶。作为热塑性树脂, 它除了可以单独使用外,还可以与PVC,PP,PE，ABS，PS等树脂共混使用,可明显提高这些材料制品的抗冲击强度、阻燃性和挠曲性等。作为弹性体橡胶, 它具备橡胶的弹性, 又具有塑料的耐油、耐化学品、耐热、耐寒和阻燃等特目前国内CPE型号一般用如135A、140B、239C等来标识，其中第一位数字1和2表示残余结晶度（TAC值）的大小，1代表TAC值在0~10%，2代表TAC值大于10%；第2位和第3位数字表征氯含量，如35表示氯含量为35%；最后一位是字母A、B和C，用来表示原料PE分子量的大小，A为最大，B为中间，C为最小。作为PVC改性剂使用的CPE，一般选用氯含量在30~40%左右，分子量最大的A型，TAC值小于5的CPE树脂。其添加量一般在8~12份。

CPE生产工艺：

目前, 氯化聚乙烯的生产方法主要有溶液法、悬浮法和固相氯化法种。

溶液法该法是生产氯化聚乙烯的最早方法, 由英国化学公司于年研究开发成功。该法工艺条件温和, 操作工艺成熟, 所得氯化聚乙烯产品的氯含量可以达到, 且产品中氯分布较均匀,可用于生产高氯含量及高结晶度的氯化聚乙烯产品。但从反应液中分离出氯化聚乙烯和从氯化聚乙烯中去除残留的溶剂过程较为复杂, 设备费用高, 溶剂对大气臭氧层易造成破坏, 环境污染严重, 不适合于大规模生产。目前该方法正在逐渐被淘汰。

悬浮法目前, 悬浮法生产氯化聚乙烯有水相悬浮法和酸相悬浮法种生产工艺。水相悬浮法该方法由德国赫斯特公司于年首先开发成功, 此后日本大阪曹达公司、昭和电工公司、美国化学公司以及我国的大部分厂家也采用该方法进行生产。水相悬浮法是目前国内外生产氯化聚乙烯的主要方法。具有操作平稳、氯气利用率高, 产品含量稳定, 后处理容易, 对设备要求较低, 生产成本低, 产品质量好, 适用于大规模生产, 不足之处是由于用水作为氯化介质, 吸收副产氯化氢后形成一的稀盐酸, 回收利用困难, 另外废水排放量大, 设备腐蚀严重, 且产品易变色。

酸相悬浮法酸相悬浮法是水相悬浮法的一种改进工艺, 由德国赫斯特公司开发成功。聚乙烯在配料槽中用左右的盐酸配制成盐酸相悬浮液, 进人氯化釜。在冷却加热系统精确控制下, 按预定的程序通人液氯进行氯化反应, 待氯化反应完成后, 用平面转盘真空过滤机连续脱酸, 洗涤出料, 脱出的盐酸一部分循环, 另一部分可作为商品出售。脱酸后的湿料连续进人哈氏合金螺杆筛网离心机, 经干燥等工序处理后得成品。与一般水相法相比, 该法省去了水洗和碱洗两道工序, 节能效果显著, 所得产品白度高, 颗粒均匀,含氯量均匀, 不含盐由于采用特殊的通抓方式, 完全避免了氯气对搪瓷反应釜的气蚀现象, 从而使反应釜的使用寿命大大提高能回收的副产品盐酸, 废水排放量少。不足之处是对后处理设备的要求高, 投资也较大。酸相法是目前世界上氛化聚乙烯生产最先进的工艺, 我国山东维坊亚星集团有限公司已经引进这项技术进行生产。

固相法用氧气或氯和氮的混合气作氯化剂对固体高密度聚乙烯进行氯化, 用季按盐类作防静电剂。首先在大于进行氯化, 然后在继续氯化到要求的氯含量。目前固相法有流化床、固定床、转动床以及搅拌床种工艺, 工业生产主要采用流化床工艺。该法在干燥状态下反应, 无设备腐蚀以及“ 三废”问题, 产品纯度高, 生产成本低, 但反应热的导出和氯化产物中氯分布的均匀性以及规模放大问题还没有得到很好的解决, 有待于进一步完善提高。

综上，水相悬浮法具有工艺流程简单、产品质量稳定、原料及公用工程消耗较低等优点，是美国陶氏化学、日本昭和电工和大阪曹达及国内绝大多数厂商普遍采用的工艺方案。酸相悬浮法具有三废排放量少、产品质量稳定、粒度均匀的优点，其缺点是对后处理设备要求高，投资费用高，德国赫斯特公司采用此工艺方案。固相法工艺由于生产过程中物料易结块，大规模工业化生产的技术还不够成熟，目前国内只极少数厂商采用，且装置规模较小。溶液法工艺对后处理工序要求高，工艺复杂，物料中残余的溶剂对产品性能有不良影响，此工艺只用于生产特殊要求的CPE产品。

CPE国内外产能产地以主要生产企业

国内CPE的主要产地，就全国来讲，CPE70%-80%的产能都集中在山东，尤其是潍坊地区，是国内最大的一个CPE的生产基地。山东地区集中了数家年产能超过万吨的CPE 生产厂家，山东地区市场对国内CPE供应状况影响巨大。其次江苏，江西，四川地区都有自己的CPE生产厂家。其消费地区主要集中在华东（江苏，浙江等），华南（广东地区），现在随着国家大力开发西部，后期有可能消费区域可能会扩大到西南地区。

目前国内CPE行业中，潍坊亚星化学无疑是影响力最大的一家企业，其不但拥有全球最大的氯化聚乙烯产品生产能力，其还通过合资等方式同CPE上游企业韩国湖南石油化工株式会社达成战略合作伙伴关系，潍坊亚星化学CPE生产原材料HDPE产品的供应渠道相对稳定，且生产成本方面较其他CPE生产企业更具优势，国内CPE市场受潍坊亚星化学影响程度较深，其产品价格在一定程度上成为国内CPE市场的风向标。同时山东地区还集中了数家产能超过万吨的CPE生产厂家，当地对国内市场的影响举足轻重，故而国内CPE产品供应情况及产品价格动向同山东当地供电、交通及其他可能影响厂家生产及产品运输的因素关系密切。

近几年，CPE的厂家扩张的厉害，国内的产能也大幅增长，据不完全统计，2010年国内CPE的产能将达到50万吨左右，产量也将达到30万吨左右，而消费量最多达到25万吨左右，所以现在国内CPE供过于求的情况比较明显。

世界主要产能产地及企业

2009年世界主要CPE生产国家和地区产能、产量统计（万/t/a）

其中杜邦陶氏弹性体(DDE)公司(1996年4月由陶氏化学与杜邦联合组建的DuPontDowElastomers,简称DDE)CPE产能达到7.7万t/a,位居世界第一,其它生产厂家还有日本昭和电工(0.5万t/a),日本大坂曹达公司(0.4万t/a),日本制纸公司(0.6万t/a),匈牙利Borsodchem公司(0.3万t/a),荷兰国家矿业公司(1.0万t/a),巴西陶氏-Quimica公司(0.3万t/a)以及印度Polyolefins公司(0.15万t/a)等.预计到2010年全世界CPE产能将达到35.0万t/a.

国内外消费现状

2009年世界CPE产能约为53万t/a，产量为26.5万t左右。由于近年来中国产能的增长，全球CPE已出现过剩局面，开工率约为50%。2008年世界CPE的消费量约为26万t，其中中国约占总消费量的65%，其次是美国和西欧，分别占总消费量的13%和8%。

美国CPE约80%~90%用于PVC的改性剂，其余用于电线电缆等领域，2008年美国CPE的消费量约为3.4万t（2004年为4万t），2004~2008年均下降幅度在4%左右，其原因主要是用于门窗的PVC树脂数量有所降低。受金融危机影响，预计2009~2010年美国CPE消费量仍处于下降通道。

2008年日本CPE的消费量约为5000t，主要用于PVC管材的改性及电力设备。

国内需求：中国氯化聚乙烯是伴随塑料门窗异型材的发展而发展起来的, 目前, 中国氯化聚乙烯的消费量约为万, 产需基本平衡, 其中约70-80%左右用于PVC的改性方面, 约10-20%用于电线、电缆及的ABS改性。随着塑料建材的快速发展, 以及橡胶电缆领域氯化聚乙烯制品的发展, 我国对氯化聚乙烯的需求将呈不断上升的趋势。

上下游及进出口

一吨的CPE大约需要65%的HDPE份，35%的液氯和烧碱，少许的助剂等。不难看出，CPE上游原料主要是HDPE专用料，以及液氯。但是目前国内HDPE专用料的产能相对不足，目前国内只有辽阳石化，扬子石化等两三个厂家拥有CPE用的HDPE专用料的生产线，目前相当一部分厂家的原料是靠国外进口。下游方面，CPE主要应用在以下领域：

1.

2. PVC管材型材改性剂及PVC管材管件：作PVC的改性，国内PVC硬制品的应用领域不断扩大，需求量不断增加，特别是在建筑领域的塑料门窗、塑料管材等方面的

应用已逐步形成规模。CPE作为硬质PVC抗冲改性剂，已经占据了PVC改性加工市场。目前国内使用的抗冲改性剂主要是CPE，约占抗冲改性剂总市场规模的80%

3.

4. 防水卷材：CPE具有极优的耐臭氧老化性能和耐候性能，CPE防水卷材使用15年未见龟裂。防水卷材是CPE的一个重要应用领域。

5.

6. 电线电缆车用胶管胶带：按照国外CPE在电缆行业的应用情况和国内电缆行业对高阻燃、高耐热等级电缆材料的要求，若能够开发出满足电缆业对加工性能要求的CPE

产品品牌，预计电线电缆将是CPE需求增长最快的领域。

7.

8. 胶管、胶带：CPE具有优越的耐老化性能和阻燃性能，在胶管、胶带等领域均有较大的应用潜力。

另外，进出口方面，由于国产CPE性能同进口CPE已无多大差别,而国内CPE在供应和售后服务上更加灵活和方便,因此进口CPE量已经很少.2003年,国内有六七家CPE出口商,主要是潍坊亚星化工集团,东台天腾化工有限公司,张家口树脂厂,威海金泓公司等,出口量合计约 1.8万t,主要出口到东南亚,韩国,中国台湾,美国和德国等出口价格基本稳定在1300-1400美元/t.

目前我国是世界上最大的CPE生产国,通用级CPE的生产技术水平,产品质量和应用开发水平均处于世界领先地位,CPE产品具有出口竞争实力.国内CPE产品主要出口到亚太地区,我国已加入世界贸易组织,预计CPE出口将继续扩大到更多的国家和地区.预计2010年国内净出口量将达到5万t.预计到2010年国内CPE生产能力将达到23万t/a左右,产量约21万t(开工率按90%计),需求量将达到19万t,供需缺口约3.0万t.若考虑到将有一部分小装置因技术落后,产品收率低,能源消耗较高,缺乏竞争力而停产,供需缺口就更大.

在德国,日本,东南亚和中国台湾市场,由于各国经济尤其是中国大陆经济的迅速发展,对塑料型材需求不断增加,从而使CPE需求呈上升趋势.目前,这些地区CPE主要用于塑料改性.世界CPE主要应用于PVC改性,电线电缆以及防水卷材,胶管胶带等领域,其中PVC改性剂对CPE的需求量约占总消费量的55.8%,电线电缆约占20.0%,防水卷材,胶管胶带等其它领域约占24.2%.预计今后几年,世界CPE的消费量将以年均约5.6%的速度增长,到2010年总消费量将达到约38.0万t