目录
一、 胶粘剂概述. 3 (一)胶粘剂定义. 3 (二)胶粘剂主要分类. 3 (三)建筑胶粘剂和木材胶粘剂. 4 1.建筑胶粘剂. 4 2.木材胶粘剂. 6
二、国际胶粘剂行业发展趋势. 9 (一)全球市场重心逐步东移. 10 (二)市场盈利能力明显下降. 10 (三)并购重塑行业格局. 10 三、国内胶粘剂行业发展概况. 11 (一)我国胶粘剂市场现状. 11 1.市场规模与消费结构概况. 11 2.行业发展面临的主要问题. 11 3.国内市场的未来发展、. 12
(二)我国胶粘剂行业主要产品情况(部分). 121.环氧树脂胶粘剂. 12 2.聚醋酸乙烯酯胶粘剂. 13 3.合成橡胶胶粘剂. 14 4.聚乙烯醇缩甲醛(107胶) 15
5.改性聚乙烯醇缩甲醛胶(801胶). 15
四、当前我国胶粘剂行业发展的新动态. 16
(一)通用型、低档产品供大于求,专用型、高档产品需求快速增长. 16 (二)六大类胶粘剂最有发展前途. 16 (三)未来市场发展趋势. 17
1.环保型胶粘剂将成为合成胶粘剂的主流. 17 2.高品质胶粘剂将越来越受到人们青睐. 17 3.天然胶粘剂将成为未来发展趋势. 17 4.行业结构将加快调整. 17
一、胶粘剂概述
(一)胶粘剂定义
胶粘剂是指具有良好的粘结性能,能在两个物体表面间形成薄膜并把他们牢固地粘结在一起的材料。它一般由粘结物质、固化剂、增韧剂、填料、稀释剂和改性剂等组分配制而成。
1.粘结物质,也称为粘料。它是胶粘剂中的基本组分,起粘结作用,其性质决定了胶粘剂的性能、用途和使用条件。一般多用各种树脂、橡胶类及天然高分子化合物作为粘结物质。
2.固化剂。固化剂是促使粘结物质通过化学反应加快固化的组分,它可以增加胶层的内聚强度。有的胶粘剂中的树脂,如环氧树脂,若不加固化剂,本身不能变成坚硬的固体。固化剂也是胶粘剂的主要成分,其性质和用量对胶粘剂的性能起着重要的作用。
3.增韧剂。增韧剂用于提高胶粘剂硬化后粘结层的韧性,提高其抗冲击强度的组分。常用的有邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯等。
4.稀释剂。又称溶剂,主要是起降低胶粘剂黏度的作用,以便于操作,提高胶粘剂的湿润性和流动性。常用的有机溶剂有丙酮、苯、甲苯等。
5.填料。填料一般在胶粘剂中不发生化学反应,它能使胶粘剂的稠度增加,降低热膨胀系数,减少收缩性,提高胶粘剂的抗冲击韧性和机械强度。常用的品种有滑石粉、石棉粉、铝粉等。
6.改性剂。改性剂是为了改善胶粘剂的某一方面性能,以满足特殊要求而加入的一些组分。如为增加胶结强度可加入偶联剂,还可以分别加入防老化剂、防腐剂、防霉剂、阻燃剂、稳定剂等。
(二)胶粘剂主要分类
胶粘剂品种繁多,分类方法也较多,常用的有:
1.按化学成分分类:可分为有机胶粘剂和无机胶粘剂。有机胶粘剂又分为合成胶粘剂和天然胶粘剂。合成胶粘剂有树脂型、橡胶型、复合型等;天然胶粘剂有动物、植物、矿物、天然橡胶等胶粘剂。无机胶粘剂按化学组份有磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、硼酸盐等多种。
胶粘剂按粘结物质的性质分类
树 热固性:酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、脲醛树脂等 脂 热塑性:聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯-酯酸乙烯酯、聚丙烯酸型 酯、聚苯乙烯、聚酰胺、醇酸树脂、纤维素、饱和聚酯等 合 胶 有 粘 剂 成 橡胶型:再生橡胶、丁苯橡胶、西基橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶类 等 混合型:酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-氯丁橡胶、环氧-酚醛、环氧机 -聚硫橡胶等 葡萄糖衍生物:淀粉、可溶性淀粉、糊粉、阿拉伯树胶、海藻酸天 钠等 类 氨基酸衍生物:植物蛋白、酪元、血蛋白、骨胶、鱼胶、海藻酸然 钠等 类 天然树脂:木质素、单宁、松香、虫胶、生漆 沥青、沥青胶 无硅酸盐类粘剂 机磷酸盐类粘剂 类 硼酸盐 硫磺胶 硅溶胶 2.按形态分类:可分为液体胶粘剂和固体胶粘剂。有溶液型、乳液型、糊状、胶膜、胶带、粉末、胶粒、胶棒等。
3.按用途分类:可分为结构胶粘剂、非结构胶粘剂和特种胶粘剂(如耐高温、超低温、导电、导热、导磁、密封、水中胶粘等)三大类。
4.按应用方法分类:有室温固化型、热固型、热熔型、压敏型、再湿型等胶粘剂。
(三)建筑胶粘剂和木材胶粘剂
胶粘剂可用于建筑、木材、汽车、包装、书刊装订等领域。下面重点介绍一下建筑胶粘剂和木材胶粘剂。 1.建筑胶粘剂
胶粘剂在建筑装饰装修过程中主要用于板材粘结,墙面预处理,壁纸粘贴,陶瓷墙地砖、各种地板、地毯铺设粘结等方面。在建筑装饰中使用胶粘剂除了可以体现一定的强度之外,还具有防水性、密封性、弹性、抗冲击性等一系列综合的性能,可以提高建筑装饰质量,增加美观舒适感,改进施工工艺,提高建筑施工效率和质量等。
建筑装饰装修用胶粘剂可以分为水基型胶粘剂、溶剂型胶粘剂及其他胶粘剂。其中水基型胶粘剂包含了聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂(白乳胶)、水溶性聚乙烯醇建筑胶粘剂和其他水基型胶粘剂(108胶、801胶);溶剂型胶粘剂包含了橡胶胶粘剂、聚氨酯胶粘剂(PU胶)和其他溶剂型胶粘剂。
建筑胶粘剂产品种类及其标准
产品种类名称 聚乙酸乙烯酯乳液木材胶粘剂(白乳胶) 水基型胶粘剂 水溶性聚乙烯醇建筑胶粘剂(108胶、801胶) 其他水基型胶粘剂 溶剂型多用途氯丁橡胶胶粘剂 溶剂型胶粘剂 通用型聚酯聚氨酯胶粘剂(PU胶) 其他溶剂型胶粘剂
产品标准 HG/T 2727 JC/T 438 HG/T 3738 HG/T 2814 (1)聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂是指以聚乙酸乙烯酯乳液或其改性物质为主体成分的胶粘剂。
(2)水溶性聚乙烯醇建筑胶粘剂是指以聚乙烯醇为主要原料经化学改性制得的水溶性高分子建筑胶粘剂。
(3)橡胶胶粘剂是指以天然橡胶或合成橡胶(如氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶等)为粘料制成的胶粘剂。
(4)聚氨酯胶粘剂是指以聚氨酯树脂或其改性物质为主要原料的胶粘剂。
建筑上常用胶粘剂的性能及应用
种类 主要用途 粘贴壁纸、墙布、瓷砖等,可用粘强强度较高,耐水性、耐热聚乙烯醇缩甲于涂料的主要成膜物质,或用于油性、耐磨性及抗老化性较塑醛类胶粘剂 拌制水泥砂浆,能增强砂浆层的好 性粘结力 合常温固化快,粘结强度高,成广泛用于粘贴壁纸、玻璃、陶瓷、粘结层的韧性和耐久性好,树聚醋酸乙烯酯塑料、纤维织物、石材、混凝土、不易老化、无毒、无味、不脂类胶粘剂 石膏等各种非金属材料,也可作易燃爆,价格低,但耐水性胶为水泥增强剂 差 粘乙烯醇胶粘剂水溶性胶粘剂,无毒、使用可用于胶合板、壁纸、纸张等的剂 (胶水) 方便、粘结强度不高 胶接 热粘结强度高,收缩率小、耐粘接金属制品、玻璃、陶瓷、木环氧树脂类胶固腐蚀、电绝缘性好、耐水、材、塑料、皮革、水泥制品、纤粘剂 性耐油 维制品等 合酚醛树脂类胶粘结强度高、耐疲劳、耐热、用于粘接金属、陶瓷、玻璃、塑成粘剂 耐气候老化 料和其他非金属材料制品 树粘附性好、耐疲劳、耐油、脂适于胶接塑料、木材、皮革等,聚氨酯类胶粘耐水、耐酸、韧性好、耐低胶特别适用于防水、耐酸、耐碱等剂 温性能优异、可室温固化,粘工程中 但耐热差 剂 弹性及耐侯性良好,耐疲劳、适用于耐油部件中橡胶与橡胶、合成西腈橡胶胶粘耐油、耐溶剂性好,耐热,橡胶与金属、织物等的胶接。尤有良好的混溶性,但粘着性其适用于粘接软质聚氯乙烯材橡剂 差,成膜缓慢 料 胶胶粘附力、内聚强度高,耐燃、用于结构粘接或不同材料的粘氯丁橡胶胶粘粘耐油、耐溶剂性好。储存稳接。如橡胶、木材、陶瓷、石棉剂 剂 定性差的混溶性 等不同材料的粘接 特性 作密封胶及用于路面、地坪、混很好的弹性、粘附性。耐油、聚硫橡胶胶粘凝土的修补、表面密封和防滑。耐候性好,对气体和蒸气不剂 用于海港、码头及水下建筑物的渗透,防老化性好 密封 用于金属、陶瓷、混凝土、部分良好的耐紫外线、耐老化性,塑料粘接。尤其适用于门窗玻璃硅橡胶胶粘剂 耐热、耐腐蚀性,粘附性好,的安装以及隧道、地铁等地下建防水防震 筑中瓷砖、岩石接缝间的密封
2.木材胶粘剂
木材胶粘剂的发展对刨花板和纤维板等木材工业的发展产生了积极的影响,使得小径级、枝梗材、间伐材以及木材加工剩余物等能够得到充分利用,提高了木材的综合利用率,改善了木材的性能。胶粘剂已成为决定刨花板和纤维板生产发展水平的一个关键环节,生产中新工艺的实施、生产效率的提高、劳动条件的改善,均与胶粘剂与胶接技术密切相关。
木材胶粘剂最突出的特点是用量大。木材胶粘剂的成本、品种、质量都直接影响到人造板的成本、质量和用途,因此我国木材加工企业绝大部分都自设制胶车间,其生产的主要胶种为脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺树脂胶。同时随着木材胶合制品品种的增加和对其质量要求的不断提高,专业化的制胶企业不断出现。 【人工合成类胶粘剂】 (1)人造板工业用胶粘剂
脲醛树脂与酚醛树脂胶、三聚氰胺-甲醛树脂胶并称为人造板工业用三大胶,其中脲醛树脂是最重要的主导品种。 ①脲醛(UF)树脂胶粘剂
脲醛树脂胶粘剂以其价廉、生产工艺简单、使用方便、色浅不污染制品、胶接性能优良、用途范围广而著称。但用脲醛树脂作为胶粘剂所制的人造板普遍存在着两大问题:一是板材释放的甲醛气体污染环境;二是耐水性,尤其是耐沸水性差。国内外学者对如何降低脲醛树脂所制板材的甲醛释放量进行了多方面研究,提出了强酸—弱酸—碱(中性)的合成新工艺;控制F/U摩尔比;采用甲醛二次缩聚工艺;向成品胶粘剂中加入甲醛捕捉剂;在板制成后进行后期处理。为提高其耐水性,则通过加入改性剂共聚、共混,改变树脂的耐水性能,在合成过程中加入一定量的异氰酸酯(PMDI)或硼砂。 ②酚醛(PF)树脂胶粘剂
酚醛树脂胶粘剂原料易得,具有良好的耐候性,但存在着热压温度高、固化时间长和对单板含水率要求高等缺点。为了降低成本又不太影响其性能,可引入改性剂和替代物。另外,提高固化速度,降低固化温度是PF树脂胶粘剂研究的主要方向。 ③三聚氰胺-甲醛(MF)树脂胶粘剂
三聚氰胺-甲醛树脂胶粘剂耐水性好、耐候性好、胶接强度高、硬度高、固化速度比酚醛树脂快,三聚氰胺-甲醛树脂胶膜在高温下具有保持颜色和光泽的能力。但三聚氰胺-甲醛树脂胶粘剂成本较高、性脆易裂、柔韧性差、贮存稳定性差。在三聚氰胺-甲醛树脂胶中引入改性剂甲基葡萄糖甙,不仅能提高树脂的贮存稳定性,还可以降低成本,改善树脂的塑性,提高树脂的流动性,降低游离甲醛含量。 ④聚氨酯(PU)胶粘剂
聚氨酯胶分为多异氰酸酯与聚氨酯两大类别,是胶接性能十分优良的反应型胶粘剂,是该领域研究热点,目前已在刨花板、定向刨花板、中密度纤维板、集成材、各种复合板和表面装饰板中得到应用,且用量在迅速增加,尤其是在农作物秸秆为原料的人造板中应用表现出优异性能,过去主要用于中心层胶接,近年来已逐步扩大到整个板材中。但由于聚氨酯胶粘剂价格太高, 含有大量的有机溶剂可能会污染环境,影响了其广泛使用。近年来,低成本高性能的、环境友好型树脂水性聚氨酯的开发及应用得到普遍关注。 ⑤热塑型树脂胶粘剂
国内以各种塑料或回收塑料(热塑性树脂)为胶粘剂制造人造板材的研究工作开始于上世纪90年代初。热塑型树脂胶合板(木塑复合胶合板)和以该种胶合板为基材的无甲醛实木复合地板的加工生产线陆续建成投产。
(2)装饰木材用胶粘剂
在家具和人造板二次加工等生产中,特别是装饰贴面板和复合板的兴起要大量应用高质量的聚醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸酯乳液、热熔胶等胶。 ①聚醋酸乙烯酯乳液
聚醋酸乙烯酯乳液俗称白乳胶,具有使用方便、性能优异、无毒安全、无环境污染等一系列优点,是木材胶粘剂工业中的一个大宗产品。广泛应用于多孔性材料特别是木制品的黏接,但其耐水、耐热、抗冻性较差,在湿热条件下其黏接强度会有较大程度的下降,从而使聚醋酸乙烯酯乳液的应用受到一定的限制。为了改善聚醋酸乙烯酯乳液的性能,就必须对其进行改性。目前对PVAc乳液改性研究主要集中在共聚、共混合交联改性三个方面。 ②丙烯酸酯类乳液
丙烯酸酯乳液具有来源广泛、无污染、易合成的特点,但普遍耐水性较差。鲁德平等将高分子乳化剂应用于丙烯酸酯共聚乳液胶的合成,提高耐水性能;徐家乐等采用常温交联剂和核壳聚合技术使醋酸乙烯和丙烯酸酯乳胶粒的核、壳层之间发生桥接、互穿或离子键合,形成网状体形结构,显著提高耐水、耐磨性能。王国建等采用抑制水解法,并采用不易水解的含乙烯基官能团有机硅功能单体与丙烯酸酯类单体进行乳液聚合,解决了有机硅氧烷易水解的问题,显著提高了涂膜的耐水性;国外研究者采用苯乙烯与丙烯酸酯共聚,并与丙烯酰胺交联,形成具有一定交联程度的乳状液,从而使薄膜具有良好的耐水性;Seung-Yeol Son等采用新的单体氯化磷酸三丁酯与丁基丙烯酸及嘧啶共聚合,形成具有一定交联度的共聚物;S.Wu等用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸合成丙烯酸酯乳液。采用含氟聚合物、分子内多重交联的方法也可以达到改性的目的。 ③热熔胶和热熔压敏胶
热熔胶是人造板材表面装饰及木材封边广泛使用的胶种,具有无污染、黏接面大、胶接速度快、适用于连续化生产、便于贮存和运输等优点,在发达国家热熔胶(包括热熔压敏胶)已占合成胶粘剂总产量的20%以上,而我国仅占3%,因此有很大的发展潜力。
【天然可再生资源类胶粘剂】
天然可再生资源类胶粘剂具有来源广泛、可再 生的优点,但其黏接强度、耐水性、耐热性等均不高,使用期限较短。目前,可用于木材胶粘剂的天然可再生物质主要包括木质素、单宁、蛋白质、淀粉、壳聚糖等多糖类物质。 (1)木质素
木质素是仅次于纤维素的储量最丰富的天然可再生资源,常部分替代酚醛树脂中的苯酚作为木材胶粘剂的原料。木质素量大、易得、价廉且可再生,利用的困难在于其结构复杂且不均匀,难以降解。因此,直接将木质素用于胶粘剂的较少,一般是在应用时先对其进行改性。木质素本身具有甲氧基、酚羟基、羰基、羧基和羧甲基等多种官能团和化学键,反应活性特别强,是其进行化学改性的条件。当前就木质素的纯化以及降低其多分散性和化学结构等方面为研究重点。
目前研究较多,但产业化几乎没有。未能得到推广应用的原因是粗木素,纯度不够;反应活性低;变异性大。 (2)单宁
单宁是目前用来做木材胶粘剂的最成功的一种森林资源。单宁胶固化速度快,价廉,施胶性能好,选用合适的固化剂可制得冷固化的或无游离甲醛释放的木材胶粘剂,是木材工业胶粘剂的发展方向。单宁在木材胶粘剂中应用遇到的主要问题是:一是性脆,对木材的渗透力差,湿强度差;二是单宁分子在高温下发生分解反
应;三是非单宁成分的存在四是单宁来源广泛,它的大规模工业化提取也是值得研究的重大问题。凝缩类单宁占单宁产量的90%,但目前研究的重点是对单宁进行水解,降低其分子量,增加分子的流动性、柔软性,同时将树胶等影响黏度和耐水性的大分子进行降解,可提高其制胶性能。
目前有一些企业从事此类产品的研发和生产,但经营状况不好。 (3)蛋白质
蛋白胶包括大豆蛋白胶、干酪素、血胶、鱼胶、皮骨胶、虫胶等。其中,大豆蛋白最易获得,产量最大,因此,近年来研究人员对大豆蛋白进行了大量的研究,通过对它进行改性,努力提高它的耐水性及黏接强度。将大豆蛋白在碱性条件下水解后与酚醛树脂、苯酚-间苯二酚-甲醛树脂和脲醛树脂化合,这种树脂比标准的苯酚-间苯二酚-甲醛树脂胶粘剂所需的固化时间短,还可黏接含水率高达150%的木材,因此,大豆蛋白胶是目前市场上唯一的一种可用于湿板黏接的胶粘剂;用脲改性的大豆蛋白胶粘剂的耐水性能优于用碱改性的大豆蛋白胶粘剂;用十二烷基磺酸钠和盐酸胍对大豆分离蛋白改性可得到大豆蛋白含量为91%的木材胶黏剂;将类似于二羟基苯丙氨酸的结构引入大豆蛋白中,使大豆蛋白具有类似于贝类蛋白胶粘剂的性质。
蛋白质胶粘剂具有胶接强度可满足家具制造、木制品生产的要求;耐热性、耐水性差、易受菌类腐蚀;来源广泛、价格低廉等特点。 (4)多糖类
淀粉及其衍生物胶。淀粉胶粘剂的制备通常是利用淀粉分子中2,3,6位上三个羟基的化学反应活性特点,用不同的化学基团进行取代,提高淀粉的性能。现在淀粉胶黏剂大都以变性淀粉为基料配成。淀粉及其衍生物仍存在较多的亲水基团,使淀粉胶粘剂主剂仍不耐水,当变性淀粉胶粘剂主剂与交联剂发生剧烈交联反应时,胶粘剂适用期变短,不能适应生产的需要,由于淀粉分子链上的羟基之间易形成氢键,糊液较易凝沉,使其贮存期短。如何提高淀粉基胶粘剂的贮存稳定性、耐水和防霉特性,降低淀粉及其衍生物分子的表面张力,提高主剂的稳定性能等方面为目前的研究热点。
壳聚糖胶。壳聚糖是一种天然多糖,用壳聚糖处理木材表面可提高脲醛树脂和聚醋酸乙烯树脂的黏接强度和耐水性能。而壳聚糖少量应用时,作为木材胶粘剂的效果不佳,但稍增大使用量时则发现黏接性能很好。与大豆蛋白和干酪素相比,壳聚糖只需少量固形物就可达到很好的黏接效果,因此,壳聚糖作为一种天然聚合物,很有可能不经任何改性就可用作木材胶粘剂。
【生物技术胶粘剂】
利用漆酶的催化作用,使木材中木质素上的酚羟基氧化成酚氧自由基,所生成的自由基发生耦合,产生高分子质量、无定型的脱氢聚合物。利用这一反应,可以提高木材自身的胶合力,不加任何合成胶粘剂,即可制造纤维板和刨花板。该方法的另一个应用是用漆酶处理木质素磺酸盐,用于纤维板、木材、纸张的黏接。 生物酵母蛋白作为木材工业胶粘剂的原料也是方向之一。用生物工程制得的产物作为胶粘剂原料,可完全摆脱化工原料的紧张局面,制造时具有自己增育、自己发酵、自己合成、自己使用等特点。
二、国际胶粘剂行业发展趋势
欧洲和美国经济的疲软、原材料成本前期的居高不下以及美国汽车、建筑市场的持续衰退这三大因素重创了全球胶粘剂和密封剂行业。一些小生产商和供应商正在高成本和疲惫需求中苦苦挣扎;而一些大型的生产商和供应商正在积极寻找收购机会,使用并购手段来发展业务,以获得更大的市场份额,特别是在新兴经济体中争占更为有利的位置。由此,全球胶粘剂和密封剂行业的格局正在发生重大变化。
(一)全球市场重心逐步东移
根据美国的化工市场(Chemark)咨询公司提供的数据,目前全球胶粘剂和密封剂市场需求量年均增速约为3.9%。其中,北美和西欧市场的年均增速分别为2.4%和2.3%;而新兴市场的增速较快,尤其是中国年均增速超过13%,越南的年均增速为6%,印度和泰国的年均增速为5%。国际大型胶粘剂和密封剂厂商纷纷抓住市场机遇将重心东移。如爱多克全球公司旗下子公司Kommerling Chemische Fabrik公司在中国南京新建胶粘剂和密封剂装置,富乐公司也非常看好中国市场,计划在中国新建一套热熔胶装置,以满足当地市场的需求。2009年9月,法国道达尔集团旗下的波士胶芬得利(中国)粘合剂有限公司(波士胶中国)在常熟建设新的生产厂,初期产能为3.2万吨/年,2011年底项目整体建成后产能将达8万吨/年,届时常熟工厂将成为波士胶在全球规模最大的生产基地。 (二)市场盈利能力明显下降
严峻的市场竞争环境已经影响到了生产商的盈利能力。全球主要的胶粘剂和密封剂配方生产商艾利丹尼森公司表示,2008年第三季度公司的每股净收益将比预期减少约15~20美分。据公司称,盈利压力主要来自于原材料成本的大幅上涨以及市场需求的疲软。富乐公司第三季度的净利润同比下降24%,降至2170万美元,折合每股收益为44美分:同时销售收入同比增长3%,升至3.62亿美元。据公司称,原材料成本的快速上涨,而产品提价幅度和时间则明显滞后,这是造成公司盈利下降的主要原因。
(三)并购重塑行业格局
截至目前,全球胶粘剂和密封剂行业已经发生了多起大型的并购交易,预计未来至少两年时间里,该行业仍将继续发生一些大型的并购交易,以重塑行业新格局。截至目前发生的最大一宗胶粘剂和密封剂收购交易是汉高(Henkel)公司于2007年4月份斥资27亿英镑(约合55亿美元)从阿克苏诺贝尔公司手中收购了国民淀粉和化学品公司旗下胶粘剂和电子材料业务.其中大部分业务是胶粘剂业务。此外,在2008年阿克苏诺贝尔公司将旗下的ICI印度公司的胶粘剂业务,以26亿卢比(约合6520万美元)的价格剥离给汉高在印度的子公司,这将巩同汉高公司作为全球第一大胶粘剂和密封剂生产商的地位。2008年7月,陶氏化学斥资188亿美元收购罗门哈斯公司,其中包括罗门哈斯公司的胶粘剂业务。2008年9月富乐公司收购了埃及私有公司Egymelt的大部分股权,今后公司将加大存新兴经济体胶粘剂和密封剂市场的投资力度,尤其是在中国市场。
国际胶粘剂主要生产企业(部分)
公司名称 德国汉高集团 美国3M公司 道康宁 巴斯夫 日本日东电工 台湾亚洲化学
主营业务(产品) 粘合剂、密封剂及表面处理、个人/家庭护理 粘合剂、电子电力、办公用品等 粘合剂及其他硅基材料 粘合剂、精细化学品以及石油和天然气产品等 胶粘剂、合成橡胶等 胶粘剂、特定化学产品等 三、国内胶粘剂行业发展概况(一)我国胶粘剂市场现状 1.市场规模与消费结构概况
我国已跨入世界胶粘剂与密封剂生产和消费大国,产量及销售额高速增长,20年来平均增长率达l7.8%,远高于我国GDP的增长。2008年我国胶粘剂及密封剂产量为357万吨,销售额485亿元,分别比2007年增长7.37%和15.48%,销售额的增长远高于产量的增长,扣除因原材料上涨使得产品价格上涨因素,高品质、高性能、高附加值产品的快速增长成为重要的原因。其中增长最快的是有机硅和聚硫橡胶型密封剂,热熔胶和反应型胶粘剂也有较大增长。特别是水性型胶粘剂
产量已达230.5万吨,占我国胶粘剂总量的64.57%,据中国胶粘剂工业协会估计,这个比率今后还将会进一步提高。
目前,我国胶粘剂及密封剂的最大消费市场是建筑建材和室内外装饰装修行业,约占我国胶粘剂总量的28%,其次是包装和标签行业。而市场需求增长最快的是装配(包括电子电器、仪器仪表、机械设备、航空航天等)和交通运输行业,增速分别为28.43%与18.18%,建筑建材、室内外装饰装修、制鞋和皮革行业受全球金融危机冲击较大,2008年的增长率均在3%左右。 2.行业发展面临的主要问题
我国胶粘剂行业发展迅速,但新产品开发和技术创新能力不足、产品档次较低,制约了行业的进一步发展。目前我国多数胶粘剂企业科研经费投入不足或很少,高素质的科技创新人才匮乏,一些科研院所对胶粘剂的研究也有边缘化的趋势,致使不少胶粘剂和密封剂生产企业产品老化,品种单一,产品质量和档次不高,新产品新技术开发迟缓,跟不上快速发展的市场需要。同时,我国胶粘剂企业集约化、大型化发展不足,缺少有国际竞争力的企业集团,企业数量多,规模小。目前,国内市场由外资和中外合资企业占据了半壁江山。
据不完全统计,目前我国胶粘剂和密封剂生产企业超过3000家,分布在全国28个省、市、自治区,但生产上规模(年销售额在1亿元以上)、技术上水平的只有百余家,且绝大多数工厂依附在人造板生产企业内,专门生产、销售木材胶粘剂的企业很少,从这样就难以形成规模优势和行业合力,难以在新产品开发和技术创新、环保节能、人才培养等方面进行大的投入。 3.国内市场的未来发展
目前国内胶粘剂市场竞争日益激烈。跨国公司既在中国推广其功能性和非有机溶剂型产品,抢占高端市场,又直销或合作生产普通聚氨酯胶粘剂,争夺通用市场。国内企业经过多年消化吸收、自主开发,竞争力也得到增强。中国胶粘剂市场长期的混乱无序竞争经过国家有关部门的严格管理,特别是国家强制标准的实施,我国胶粘剂市场秩序不断好转,高性能、环保化产品正在成为市场主流。随着市场竞争的激化和经济结构的调整,国内产销规模小、技术和设备落后、产品档次低的中小型企业将被市场淘汰,市场将逐步走向理性竞争。
今后5~10年,我国胶粘剂生产仍然是机会与挑战同在,困难与希望并存。 一方面目前我国木材胶粘剂市场运行大体平稳。由于中国在成为世界家具制造中心的同时,也成了全球最大的胶粘剂发展地区,中国胶粘剂的消耗增长率是美国、欧洲的3倍,因此全球胶粘剂生产企业正在调整投资和生产结构加紧向中国市场发展,许多跨国公司正在将生产基地向中国转移。近期,汉高(Henkel)、氰特(Cytec)等公司为了维持它们在全球胶粘剂的领先地位,实施了全球性跨地区兼并重组行动,同时美国GAPAC公司也打算步Dynea、Borden公司的后尘进军中国木材胶粘剂行业,而我国许多胶粘剂生产设备已经老化,所以,长远来看,“十
一五”期间胶粘剂市场竞争渐趋激烈,可能出现明显供大于求的状况,大部分企业将面临设备、技术更新和跨国公司的挑战。
另一方面,随着新农村建设和城镇发展进程的加速,居民消费能力的增强和消费观念的转变,在家具、包装、装饰等行业特别是建筑领域对木材胶粘剂的需求将越来越大。与此同时,技术进步与劳动力的比较成本优势使中国胶合板和家具对国际市场产生巨大吸引力,必将同国内市场的巨大需求一起推动我国人造板工业和木材胶粘剂工业的高速发展。
(二)我国胶粘剂行业主要产品情况(部分)
1.环氧树脂胶粘剂
环氧树脂胶粘剂(万能胶)品种很多,目前产量最大、使用最广的为双酚A醚型环氧树脂(国内牌号为E型),是以二酚基丙烷和环氧烷在碱性条件下缩聚而成,再加入适量的固化剂,在一定条件下,固化成网状结构的固化物并将两种被粘物体牢牢粘结为一整体。
这类胶粘剂的主要特点如下:①粘结强度高,与大多数材料具有优良的粘附性;②可用不同固化剂在室温或加温条件下固化;③不含溶剂,能在接触压力下固化,反应过程中不放出小分子,收缩率小,仅为1%~2%;④固化后产物具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性、耐水性、耐油性等;⑤和其他高分子材料及填料的混溶性好,便于改性。
国内环氧树脂胶粘剂(万能胶)主要品种及特点(部分)
型号 AH-03 EE-1 名称 特点 大理石粘结剂 耐水、耐候、方便 高效耐水建筑胶 耐热、不怕潮湿 室外用界面粘合EE-2 耐候、耐水、耐久 剂 EEI-3 建筑粘结剂 ------ SG-792 建筑装修粘结剂 ------ 生产厂家 中建一局建筑科研所 北京京西建筑装饰材料厂 北京京西建筑装饰材料厂 北京京西建筑装饰材料厂 北京市第六建筑公司 四川德阳蜀光新型装潢材WH-1 万能胶 耐热、耐油、耐水、耐腐 料厂 YJ-I-Ⅳ 建筑粘结剂 耐水、耐湿热、耐腐蚀 武汉市汉阳小东化工厂 601 建筑装修粘结剂 粘结力强,耐湿、耐腐蚀 大连金州无机化工厂 621F 6202 4115 无毒、无味、耐水、耐湿北京航空材料研究所 热 苏州混凝土水泥制品研究建筑胶粘剂 粘结力好,耐腐蚀 院 建筑胶粘剂 粘结力好,耐湿,耐污 北京市窦店砖厂 装饰美胶粘剂 初粘结力强,胶膜柔韧 广州市东风化工厂 地板胶粘剂 粘结力强,耐水,耐油污 广州市东风化工厂 粘结剂
2.聚醋酸乙烯酯胶粘剂
聚醋酸乙烯酯胶粘剂是由醋酸乙烯单体经聚合反应而得到的一种热塑性胶。该胶
可分为溶液型和乳液型两种。其中聚醋酸乙烯酯乳液又称白乳胶,广泛用于粘结墙纸、水泥增强剂、防水涂料、木材粘结剂。
这种胶粘剂具有如下特点:①呈酸性;②具有亲水性;③在胶粘时可以湿粘,也可干粘;④流动性好;⑤内聚力低;⑥干固温度不宜过高或过低;⑦耐水性;⑧可加入到建筑涂料和水泥浆中使用。
国内聚醋酸乙烯酯类胶粘剂主要品种及特点(部分)
型号 KFT841 SG701 SJ-801 17-88 106 424A 801 8402 中南牌 中南牌 ------
名称 建筑胶水
特点 ------
生产厂家
昆明市建筑防水材料厂
南京石膏板厂等 北京有机化工厂 北京有机化工厂 哈尔滨市石膏板厂 北京航空材料研究所 武汉化工防腐材料厂 上海中南建筑材料厂 上海中南建筑材料厂 上海中南建筑材料厂 重庆天然气化工厂
建筑轻板胶粘剂 无毒、无臭、耐久、耐火 建筑用胶 无毒、无味、耐酸、耐碱 聚乙烯醇 白色絮状 106胶 粘结力强 地板胶 干燥快、耐湿热、防潮 建筑胶水 ------ 多功能建筑用胶 无毒、无味、不燃、耐冻 墙布粘结剂 无毒、无味、耐酸、耐碱 马赛克粘结剂 无毒、无味 白乳胶 粘结力强
粘结力强,对温度、湿度变化
SG8104 壁纸粘结剂 引起的胀缩适应性能好,不开中建一局科研所
胶
水性10号 塑料地板胶 无毒、无味、快干、粘结力强 北京特种材料厂 4115 塑料地板胶 粘结力强、防水、抗冻 北京市单店砖厂等
3.合成橡胶胶粘剂
合成橡胶胶粘剂也称氯丁橡胶胶粘剂(简称氯丁胶),是以氯丁橡胶为基料,另加入其他树脂、增稠剂、填料等配制而成。
这类胶粘剂的主要优点是:①主体材料本身具有弹性高、柔性好的特点;②固化速度快,粘合后内聚力迅速提高,初粘力高;③氯丁胶由于极性强,对大多数材料都有良好的粘合力;④具有较好的耐热性、耐燃性、耐油性、耐候性和耐溶剂性;⑤为了进一步改善氯丁胶的粘附性和耐热性,常采用合成树脂对其进行改性。
国内氯丁胶主要品种及特点(部分)
型号 CX401 LDN1-5
名称
氯丁胶粘剂 硬材料粘结剂
特点 生产厂家 北京椿树橡胶制品厂 耐湿、耐老化 四川长寿化工厂 干燥快、初粘强度大、胶膜柔
上海制笔零件三厂
软
无毒、粘性强 北京橡胶二十厂 无毒、无味、耐温、不燃 上海江海化工厂 初粘强度高,耐冲击、耐油 上海新光化工厂 初粘强度高,耐酸、耐碱 江苏常州新型建材厂 耐水、耐老化、耐酸碱 上海上联橡胶厂 无毒、耐热、耐低温 上海汇丽化学材料总厂 无毒、耐热、耐低温 北京塑料十厂 耐燃、耐候、耐油 河北邯郸粘结材料厂
长城牌202 氯丁胶粘剂 XY401
804-S 801 CBJ-84 JY-7 8123 ------ ------
4.聚乙烯醇缩甲醛(107胶)
胶粘剂
PVC地板胶粘剂 强力胶 胶粘剂
压敏粘合剂 PVC地板胶粘剂 塑料地板胶 家用胶粘剂
这种胶的外观为无色透明胶体,是以聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行缩合反应而得的一种透明水溶性胶体。
特性:无臭、无毒、不燃、粘度小、价格低廉、粘结性能好,其粘结强度≥0.9MPa。 用途:主要用于墙布、墙纸与墙面的粘贴,室内涂料的胶料、外墙装饰的胶料及室内地面涂层胶料。
生产企业:河南中包科技有限公司,低醛环保型聚乙烯醇缩甲醛系列粘合剂。
5.改性聚乙烯醇缩甲醛胶(801胶)
由聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中缩聚反应而得,它的外观为微黄色或无色透明胶体。
特性:无毒、无味、不燃,游离醛含量低,施工中无刺激性气味。
用途:主要用于墙布、墙纸、瓷砖及水泥制品等的粘贴,也可以作为地面、内外墙涂料的基料。
由于施工中甲醛气味极小,深受广大建筑工人欢迎,发展迅速,应用日见广泛,已达107胶之各个领域。
国内801胶主要品种及生产厂家(部分)
名称 801建筑胶 PVA801建筑胶
商标 元平 双凤 生产厂家 上海旭卫建材厂 安庆市双凤涂料厂 四、当前我国胶粘剂行业发展的新动态
(一)通用型、低档产品供大于求,专用型、高档产品需求快速增长 专家预计,未来几年内我国胶粘剂和密封剂的市场需求量将以年均10%的速度增长,其中热熔胶、反应型胶粘剂的年增长率将超过12%。多数通用型产品供大于求的局面没有改变,而部分高性能、高品质胶粘剂与密封剂及胶粘制品需求量增加,如用于电子电器、精密仪器仪表、汽车、航天航空等行业的产品。由于市场需求量的快速增长和环保节能法规的强制执行,今后一些水基型、热熔型、生物降解型、光固化型、室温和低温固化型及无溶剂和高固含量型等环保节能产品,部分改性型、反应型、多功能型等高新技术产品将会有较大发展,其增长率将高于一般胶粘剂产品。也有部分胶粘剂与密封剂产品生产能力已超过市场需求量,市场竞争十分激烈。
目前制约胶粘剂行业发展的最主要的因素仍是新产品开发和技术创新能力较弱。不过,这样的局面正在发生改观。日前中国胶粘剂工业协会正在积极培育聚醋酸乙烯乳液、热熔胶等4个产品成为中国名牌产品。在今后几年内,我国胶粘剂行业将会加快制订、修订产品质量标准,加大对产品质量的监督检查力度,大力培育和发展名牌产品,进一步扩大企业生产规模,增强科技创新能力,通过市场竞争,淘汰部分生产规模小、技术水平低、产品质量差、环保不达标的落后企业,努力提高我国胶粘剂产品的质量和档次。
(二)六大类胶粘剂最有发展前途
今后,我国在重点发展环保型、节能型胶粘剂的同时,将大力研究开发和发展高技术含量、高附加值、高性能的胶粘剂新产品,主要包括:水性聚氨酯胶粘剂、水性氯丁橡胶型胶粘剂、高性能和高品质压敏胶及制品、VAE(乙酸乙烯酯-乙烯)乳液、EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)树脂、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)树脂等。其中六大类胶粘剂最有发展前途:
1.低甲醛释放量脲醛胶。它约占我国合成胶粘剂总量的30%,随着人民对人造板材的环保要求将会更高,低甲醛释放量脲醛胶市场潜力巨大。目前已有国外公司在我国生产低甲醛释放量脲醛胶,同时配套建立大规模的木材加工厂。 2.热熔胶。这种胶粘剂不使用有机溶剂,而且施工迅速、粘结效果好,是近年来我国需求增长最快的胶种,也是未来的发展方向。除了传统的EVA热熔胶外,国内还亟待开发聚酯类、聚酰胺热熔胶新品种。
3.聚氨酯胶粘剂。广泛应用于制鞋、包装、建筑、汽车等领域,由于其优良的性能,被认为是国内最有发展潜力的胶种之一。
4.有机硅胶粘剂。在发达国家,建筑密封主要使用有机硅密封胶,在今后几年里,有机硅密封胶也将成为我国建筑用密封胶的主导胶种。
5.高性能环氧树脂胶。电子工业用环氧树脂胶粘剂、建筑业用环氧结构胶,生产技术难度大、国产产品质量差,目前主要依靠进口。估计今后国内这方面的消费需求将大大超过平均增长率。
6.汽车用PVC塑熔胶。PVC塑熔胶是汽车用主要密封胶,约占我国汽车用胶粘剂的1/3,目前年需求量约为1万吨,随着我国汽车工业特别是轿车工业的发展,PVC塑熔胶必有广阔的发展前景。 (三)未来市场发展趋势
1.环保型胶粘剂将成为合成胶粘剂的主流
随着环保呼声的日益高涨和环保法规的日臻完善,环境友好型胶逐渐成为发展的主流。主要体现在:从溶剂型向水基型、无溶剂型转变;从低甲醛排放向零甲醛排放的转变;大力发展天然再生资源类胶和生物技术胶;选择无毒、无臭的“绿色”原料、助剂,改善胶粘剂行业从业人员的工作环境。 2.高品质胶粘剂将越来越受到人们青睐
近年来高品质、高性能、高附加值胶异军突起,成为胶粘剂市场新的利润增长点和新的研究热点,主要表现在:研制具有多重官能团、多种功能基的胶粘剂,克服单一品种的性能缺陷;利用共聚、共混复合、接枝、交联、互穿网络等现代高分
子材料科学的新手段,开发耐水、耐高温、高强度、阻燃、室温固化、纳米级、生命活性等新型功能化胶;发展具有新型固化方式的胶粘剂。
目前,木材胶粘剂品种加速更新换代,向水性化、固体化、无溶剂化、低毒化方向发展。其中,聚醋酸乙烯酯乳液主要是改进抗冻性和低温成膜性能,提高耐水性;脲醛胶主要向低甲醛、高耐水方向发展;酚醛树脂胶主要向快速固化和降低成本方向发展。水性聚氨酯胶粘剂主要应简化生产工艺,开发新型异氰酸酯和多元醇,采用互穿网络和核壳聚合等改性手段,提高产品综合性能,降低成本。 3.天然胶粘剂将成为未来发展趋势
天然胶粘剂具有价格低廉、无毒无害、初粘性好等优点,属于用生物质资源替代化石资源,具有节能减排的效果,是未来胶粘剂发展的必然趋势。壳牌石油公司估计,21世纪的前50年,生物质将提供世界化学品和燃料的30%,市场份额达到1500亿美元。2003年巴斯福公司宣布,将以可再生的生物质资源作为化学品生产的主要原料。杜邦公司将2010年销售额的25%定位于生物质产品。 4.行业结构将加快调整
全行业将出现大规模的结构调整,初步实现生产的专业化、规模化和集约化,高档次新产品研发和清洁生产工艺将引起多数企业重视,行业整体初步表现出社会效益、经济效益和生态效益的有机统一。
胶粘剂生产向优势企业集中,规模化经营、专业化生产将使产品质量和档次有较大提高,部分生产规模大、技术水平高、创新能力强的企业会有更大发展,而一些生产规模小、技术落后的企业将会加快被淘汰。
外资企业继续发展,部分全球著名企业将在中国大陆设立研发中心和生产基地,企业数量增长、生产规模扩大、资金投入增加、产品档次上升、新技术和新产品不断涌现。
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