氟材料

种类

新型有机氟材料是指含有氟元素的碳氢化合物,具有卓越的耐化学性和热稳定性,还具有优良的介电性、不燃性和不粘性,摩擦系数极小等其它许多合成材料所不及的优点,可广泛用于军工、电子、电器、机械、化工、纺织等各个领域。

从其性能和用途来分,有机氟材料可分含氟烷烃、含氟聚合物及其加工产品和含氟精细化学品。

①含氟烷烃以氟利昂为代表。氟利昂主要是氟化的甲烷和乙烷,也可以含氯或溴。这类化合物多数为气体或低沸点液体,不燃,化学稳定,耐热,低毒。主要用作制冷剂、喷雾剂等,最常用的是氟利昂-11(CFCl3)和氟利昂-12(CF2Cl2)。这类化合物也是重要的含氟化工原料或溶剂。如二氟氯甲烷用于合成四氟乙烯;1,1,2-三氟三氯乙烷用于合成三氟氯乙烯,也是优良的溶剂。含氟碘代烷如三氟碘甲烷等为重要的合成中间体。一些低分子含氟烷烃和含氟醚具有麻醉作用,并有不燃、低毒的优点,可用作吸入麻醉剂,例如1,1,1-三氟-2-氯-2-溴乙烷(俗称氟烷)已广泛用于临床。

②含氟聚合物及其加工产品主要有氟塑料、氟橡胶和氟涂料。

氟塑料主要产品包括:聚四氟乙烯[PTFE,F4] 是目前耐腐蚀性能最佳材料之一,如耐强酸、强碱、强氧化剂等,有"塑料王"之称。可制成管材、板材、棒材、薄膜及轴承、垫圈等另件,广泛地应用于电气/电子、化工、航空航天、机械、国防军工等方面。耐热性突出,使用温度为-200~+250℃、此外还具有优异的电绝缘性,及具有不沾着、不吸水、不燃烧等特点。全氟(乙烯-丙烯)共聚物[FEP,F46] 的绝缘性能也相当优良。还具有阻燃性、低发烟性和易加工性,是局域网(LAN)电缆绝缘的理想材料。最高可以耐205℃,可作加热电缆,热电偶以及汽车高温电缆。乙烯-四氟乙烯共聚物[E-TFE,F40] 是最强韧的氟塑料,具有极好的耐擦伤性和耐磨性。主要用于那些既要阻燃、低发烟、耐化学介质,又要耐擦伤性和耐磨性的电线电缆。如汽车,航空电缆和加热电缆。聚偏氟乙烯[PVDF,F2]是一种结晶型的高聚物,熔点较低,约在160~170℃;机械强度高,耐磨、耐高温、耐腐蚀、电性能良好。还具有优异的耐候性、抗紫外线、抗辐射性能和加工性能;可做成管、板、棒、薄膜和纤维。主要用于化工设备防腐材料、电子/电器电线、航空电线、光导纤维的外涂层、高介电常数的电容器薄膜和电热带等。

氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀、机械强度高、密封性能好等特点,是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术不可缺少的材料。近年,随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。氟橡胶主要包括以下产品:氟橡胶23,国内俗称1号胶,为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。氟橡胶26,国内俗称2号胶,杜邦牌号VITON A,为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物,综合性能优于1号胶。氟橡胶246,国内俗称3号胶,杜邦牌号VITON B,为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物,氟含量高于26胶,耐溶剂性能好。氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,旭硝子牌号AFLAS,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。偏氟醚橡胶,杜邦牌号VITON GLT,为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物,低温性能优异。全氟醚橡胶,杜邦牌号KALREZ,低温性能优异,氟含量高,耐溶剂性能优异。氟硅橡胶,低温性能优异,具有一定耐溶剂性能。

氟涂料目前仍以三氟氯乙烯共聚物[FEVE]涂料为主,这是种上世纪80年代出现的新型有机溶剂型氟涂料,在室温下可通过刷涂、辊涂、喷涂等普通涂装方法,涂覆在各种基材表面,不仅耐候性优异,而且耐溶剂、耐酸碱等防腐蚀性优良,还能改善颜料分散性和溶剂可溶性,使氟涂料具有极佳的装饰性,在飞机、跨海大桥、新干线列车、交通车辆、建筑钢结构、户外大型构筑物等领域得到了广泛的应用。随着社会环保意识增强,各国对VOC含量的限

制日益严格,开发水性氟涂料已成为氟涂料发展趋势和方向。

③含氟精细化学品主要有含氟中间体(芳香族氟化物和脂肪族氟化物)、含氟医药、含氟农药、含氟表面活性剂等。芳香族氟化物是合成医药,农药和染料的重要中间体,目前研制开发出来的芳香族氟化物有十几大类,近千个品种。这些氟化物绝大多数在欧、美、日有工业化生产,在我国仅氟苯类、三氟甲苯类、氟氯苯类、氟苯胺类化合物等有批量生产。含氟医药的疗效比一般药物均强好几倍,开发最为活跃。目前世界上已商品化和正在开发的含氟医药有近百种。部分重要产品有:镇静剂氟哌利多;抗肿瘤药氟脲嘧啶;消炎药二氟拉松;激素类药氟氢可的松、氟氯耐德、,氟氢缩松、氟地卡松;抗心率失常药氟卡尼;抗真菌药氟康唑、氟胞嘧啶;抗癌药磷酸氟达拉宾;催眠药氟马西尼;抗哮喘药氟尼缩松;抗忧郁药氟西汀(百忧解,抗忧郁药类世界销量第一);减肥药氟拉明。含氟农药有除草剂和氟蚜蝗、除虫脲、含氟拟除虫菊酯等杀虫剂。含氟表面活性剂和含氟化合物处理剂含氟表面活性剂已广泛用作电子元件清洗剂、防雾剂、脱模剂和丝绸纺织工业的匀染剂、金属光泽处理添加剂等;与此同时,我国有一半以上的含氟中间体出口。

氟材料——做的较大的企业

1、三爱富

三爱富由上海有机氟材料研究所发起,主要从事含氟材料的科研、生产销售及其他化工产品、化工设备的制造与贸易,主营产品为聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯,氟橡胶,氟精细化学品、氟致冷剂、CFC替代品和其他化工产品,在氟橡胶和熔融性树脂领域处于领先的地位。现第一大股东上海华谊(集团)公司注册资本人民币超过30亿元,实力雄厚,“十五”期间准备创建氟化工、精细化工和新材料三个技术高地。由于目前氟树脂和氟橡胶的生产规模不大,公司主要利润来自于氟氯烷制冷剂。

三爱富面临的主要竞争来自国内和国外同行,国内主要集中在江苏和浙江的企业,其有利因素在于接近资源和当地政府的大力扶植;国外主要集中在传统大公司,其有利因素在于科技和资金的投入、优秀的管理和营销策略。竞争优势:(1)三爱富除含氟致冷剂作为制冷和基本化工原料外,其余各大系列产品均被上海市高新技术企业(产品)认定办公室认定为上海市高新技术企业产品,同时又被列入当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录。公司产品种和生产线在国内最为齐全。不仅拥有聚四氟乙烯生产线,更有国内大部分生产企业尚缺的其他氟塑料,氟橡胶和氟精细化学品生产线。(2)公司的发起人上海有机氟研究所是国内唯一专门从事有机氟高分子材料和各类含氟精细化学品的研制、开发、生产的高科技产业化研究所。至今已有一百多项科研成果,其中四十多项获得国家、化工部、上海市重大科技成果奖。公司拥有独立的技术中心,其下设研究室、测试中心、设计室、图书馆,拥有氟化工研究和生产所必需的硬件设施,保证了公司新产品的开发能力在国内同行中保持领先地位。

2、巨化股份

公司独家发起人巨化集团公司前身衢州化工厂始建于1958年,1993年经国务院经济贸易办公室批准,并组建巨化集团,衢州化学工业公司更名为巨化集团公司。巨化股份是由巨化集团公司独家发起,采取募集方式设立的股份有限公司。巨化股份主要业务包括氟化工原料及后续产品、基本化工原料授后续产品和化肥农药的生产与销售等,是全国最大的氟化学产品生产企业。根据行业协会统计,公司主要产品氟致冷剂的市场占有率处于全国氟硅有机材料

行业第一位,公司生产的甲烷氯化物的市场占有率居氯甲烷行业第一位,公司生产的液碱的市场占有率为氯碱同行业第五位。公司其余产品的规模和盈利水平也处于全国前列。公司氟产品生产优势在于原料,生产氟产品的主要原料是萤石、硫酸和氯仿,渐江萤石储量占全国的1/3,硫酸和氯仿巨化股份均能生产。巨化股份现有的产品板块,最具国内国际竞争力的是氟化工产品,现有装置技术水平在国际上是九十年代的水平,装置规模在国内是第一位的,在国际上排第三位,公司下一步的发展是使其生产能力达到国际第一位。浙江衢化氟化学有限公司是引进国际先进技术而建设的中国最太的氟化学工业基地,年产1.5万吨无水氢氟酸装置引进瑞士布斯公司技术;年产3万吨甲烷氯化物装置引进日本德山曹达株式会社技术;年产5000吨氟致冷剂F22装置引进法国阿托公司技术。聚四氟乙烯年产3000吨,达到国内生产规模的50%以上。

3、西藏金珠(600773)

公司主营外贸和矿业、藏药、氟制冷剂等实业投资。2001年1月14日西藏金珠股份有限公司控股(55%)的西安金珠R134a项目公司,在西安与国家环保总局中化建总公司签定了接受蒙特利尔多边基金赠款的合同书,该合同规定分5年给R134a项目共计赠款2541万美元,专项用于中国R134a项目的研发与生产。1997年,西安金珠近代化工有限责任公司成立,作为西藏金珠股份有限公司与西安近代化学研究所共同组建的高科技产业实体,凭借双方股东雄厚的资金支持及强有力的技术支撑,公司得以迅速发展;1999年3月20日,200吨/aHCFC-134a工业试生产装置一次投料试车成功;1999年4月金珠化工5000吨/aHCFC-134a 建设项目被列为国家级火炬计划,10月,该项目被列为国家高技术产业化示范工程;1999年10月,金珠化工HFC-134a气相催化氟化新型催化剂的开发项目被列入国家863新材料计划;1999年12月金珠化工5000吨/aHCFC-134a工业生产装置配套二代催化剂开发项目被列入国家科技型中小企业创新基金项目计划;2000年6月,金珠化工5000吨/aHCFC-134a 建设项目被列为国家重点新产品计划,金珠已成为一个技术导向型的成功企业。目前金珠化工刚刚通过了9001质量管理体系认证,但是现代企业制度还没有完全建立。金珠化工打算走上市融资的路子。目前陕西省常务副省长贾治邦亲自担任了134a产业化项目组组长,专门搞其股份制改造,上市的步伐正在坚实地迈进。如果金珠近代化工能够上市的话,能给西藏金珠带来很大的投资收益。金珠134a的生产,打破了国际上此类产品的技术与价格垄断,对我国的CFC替代具有重要意义。134a生产的关键是催化剂,金珠自己开发研制的催化剂成本是引进的1/10。假如忽略我国加入WTO以后某些行业因受到冲击而导致的对制冷剂需求的减少等因素,西安金珠生产的134a“金冷”制冷剂,由于其成本低廉、质量可靠,定会成为未来市场上极具竞争力的ODS替代产品。从公司的投资价值来看,公司以1998年1500万元配股资金投入该子公司,2001还将有4000万元投入,但目前由于整个项目处于筹建阶段,2000年没有并入公司报表,所以,只要金珠化工进入正式运行,无论是否上市,都将给公司带来资产增值和新的利润增长。公司管理层今年拟将实业集中在现代藏药产业为核心的生物医药领域,并期望该产业能形成今后的核心创利源。综合起来,该公司有一定的长期投资价值。

全球氟材料行业发展现状

世界氟材料工业经过近八十年的发展,已形成了几百亿美元的市场销售额,其生产能力构成为:含氟致冷剂150万吨,含氟高分子材料13万吨。其中氟化氢属基础化工原料,含氟制

冷剂既可作为化工原料,亦可作为最终产品如制冷剂、发泡剂等;而全氟高分子材料却是一类具有特殊性能的工业材料,它包括氟树脂、氟橡胶、氟涂料、织物处理剂等,其中聚四氟乙烯已进入成熟阶段,其年平均需求增长速度为2-3%,其它品种大多处于成长阶段,年增长速率平均为5-6%,有的甚至高达12 %。世界氟材料主要生产国家集中在美国、日本、英国、法国、德国、意大利、俄罗斯、中国。其中:全球含氟材料生产比例为美国33%、欧洲20-30%、日本25%,俄罗斯与亚洲占8—18%。全球含氟材料消费比例为:美国44.5%、欧洲32 %、日本13%、中国6.5%、其他地区4%。国际上氟材料主要生产商为7 家跨国公司(Dupont、Denyon、ICI、Atofina、Daikin、旭硝子和Ausiment),它们占了世界氟材料产量的80%,其他氟化学品的70%。在2001年世界经济衰退的背景下,世界氟材料工业发展依然保持增长,证明行业前景仍被看好。全球化购并、兼并和联合已经成为氟材料工业的当前发展特征和未来趋势,而且国际上发达国家逐渐将中国作为氟化工原料的生产基地和氟制品的销售市场。

我国氟材料行业发展现状

我国萤石(生产氟材料的原材料,主要成分为氟化钙)资源丰富,有发展氟材料工业的自然优势。我国氟材料工业起步于50年代,经过40多年的发展,现已形成一个从科研到生产,从原料配套到加工应用制品的完整体系,具备了一定的开发能力和生产基础,成为化工产业中发展最快的行业之一。据有关部门统计,2000年全国氟材料产品生产总值为35亿元。我国目前氟产品已形成一定规模和系列,氢氟酸的年生产能力已达到10万吨以上,HCFC-22的年生产能力已达到7万吨以上,ODS(消耗臭氧层物质)替代品的年生产总量已达到万吨以上,聚四氟乙烯的年生产能力已达到8000吨,F46和氟橡胶的年生产能力都已达到400吨。氟橡胶、氟农药及氟精细化工品的年生产总量已近万吨。随着我国综合国力和人民生活水平的提高,对氟材料的需求将大大提高。但是目前我国氟化工行业发展中也存在不少问题,我国从事氟化工行业的生产企业虽已近百家,但大多为含氟高分子材料加工企业,科技含量低并且规模小,生产高附加值的含氟高分子材料企业只有近十家。我国氟化工总体技术水平较低,总体上还不能与国际上大型氟化工公司抗衡。

含氟材料作为高新技术产品,是国家重点发展和扶持的产业,国家已把有机氟产品列入《当前国家重点激励发展的产业、产品和技术目录(2000年修订)》。有机氟材料中氟橡胶和氟树脂应用的限制主要由于生产工序较多和工艺控制要求较高,使其产品价格远远高于一般同类橡胶和塑料,比同类橡胶和树脂分别贵二十倍和十倍左右。如果生产工艺有进一步革新,能使有机氟材料价格下降的话( 美国已有相关研究成果),则市场规模将可成倍扩大,那时有勤劳的蜜蜂有糖吃

机氟材料的前途将无可限量。而我国的有机氟材料生产和应用相对于美国、日本等发达国家还很落后,国内市场发展前景广阔。

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