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随着科学技术的发展,目前不同行业对胶粘剂及粘接技术的要求越来越高。1997年世界胶粘剂总需求量为1700万ｔ,预测2005年和2010年将分别达2100万ｔ和2500万ｔ。我国是胶粘剂应用较早的国家之一。目前已有1200多家企业,品种牌号3000多个,胶粘剂生产能力300万ｔ。我国胶粘剂产量及预测见表1。
1 我国胶粘剂工业现状
改革开放以来,我国胶粘剂工业发展非常迅速,目前品种繁多,门类比较齐全,其中产量最大的仍然是三醛胶(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳液型胶,二者分别占总产量的45 2%和29 2%,合成胶粘剂已占全国化工总产值的1%。从市场应用看,建筑业用量最大,约占总胶量51 8%,其次是纸包装业,约占总胶量的12 6%,第三是制鞋业,约占9 0%。随着我国汽车、电子电器等行业的飞快发展,纳米材料等新材料新技术在胶粘剂工业中得到应用,今后胶粘剂的性能将更加优异,应用范围将不断扩大。
2 我国合成胶粘剂品种发展近况及“十五”产需预测
2.1 三醛胶
三醛胶主要用于木器加工及人造纤维板。三醛胶中80%是脲醛树脂胶,2000年我国人造纤维板产量为1900万ｍ3,总用胶量115万ｔ,2005年和2010年预计耗胶量(脲醛胶)分别为315 6万ｔ和700万ｔ左右。
2.2 丙烯酸乳液
丙烯酸乳液主要用作建筑涂料和压敏胶,其次是用于皮革、纸品加工、非纤维粘接及纤维涂料等。1998年产量为28万ｔ,比1997年增加44 3%,其中压敏胶占10万ｔ,用于建筑方面胶粘剂占11万ｔ。1998年压敏胶销售量达24 9亿ｍ2,比1997年增加3 75%,仅次于美国和日本,列世界第3位。2005年丙烯酸乳液产量预计将达到61 9万ｔ。压敏胶中丙烯酸乳液约占50%,主要是通用型压敏胶,而耐水、耐热和耐湿的压敏胶比较少,特种胶带目前仍然依靠进口,如高强度双面胶带、耐高温纸带、阻燃胶带、太阳能胶膜和标帜胶带等。另外丙烯酸乳液也可用作镶嵌腻子和地板胶等,在建筑市场用量很大。
2.3 聚醋酸乙烯
乳液聚醋酸乙烯乳液1998年产量27 9万ｔ,2000年为28 5万ｔ,2005年预计可达到58万ｔ,主要用于建筑、木工、包装、纸筒、香烟、纺织和轻工等。近年来我国在防水乳液、高粘度乳液、低温烘干乳液、抗凝乳液、高固含量低粘度乳液和一些特殊功能乳液研制和开发方面取得了可喜成绩,市场需求量也获得了同步增长。
2.4 环氧树脂胶粘剂
环氧树脂结构胶主要用在断裂设备修复、磨损部件粘接修复以及建筑、航空和汽车工业上。1998年产量为1 69万ｔ,2000年为1 80万ｔ,2005年预计可达到4 50万ｔ。
2.5 聚氨酯胶粘剂
]聚氨酯胶我国起步于60年代末、70年代初, 当时主要牌号是上海新光化工厂的铁锚101胶。90年代我国进入新的发展时期,引进许多粘接法制鞋生产线,干法复合薄膜生产线,磁带涂布生产线及汽车风档玻璃直线粘接生产线等,需要各种不同的聚氨酯胶粘剂和密封剂。1997年全国聚氨酯胶粘剂产量为4 5万ｔ,1998年为10 3万ｔ,2000年为14万ｔ,2005年预计可达到18 3万ｔ,年均增长率约为25%左右。根据行业调查统计,1998年全国鞋用聚氨酯胶用量为8万ｔ(含三资企业),占78%。其中多数为固含量为15%的有机溶剂型聚氨酯胶,复合薄膜用胶只有0 8万ｔ,只占7 8%,大部分为国产产品;通用胶1万ｔ,占10%,聚氨酯密封胶和其它特种胶只有0 5万ｔ,约占4 5%,基本为无溶剂胶,主要靠进口,1999年总消耗量为11 4万ｔ,2002年预计可达到18万ｔ。
目前国内聚氨酯胶生产企业有100多家,其中有10多家规模较大的三资企业分布在广东及福建沿海地区,如广东南海南光化工包装有限公司和霸力化工公司等能力都在万ｔ以上。最近几年黎明化工研究院和洛阳吉明公司等都在开发与国外产品性能相当的新品种和配套的底涂剂。单组分湿固化聚氨酯密封剂目前主要有2种。一种是用于建筑、汽车和机械仪表的弹性密封剂;另一种是用于门窗墙体之间密封和管道保温的泡沫密封剂。前者,山东化工厂已引进ＡＭ系列生产线,黎明化工研究院的Ｊ系列、北京西令胶粘密封材料公司开发的Ｕ系列等已在机械仪表和建筑上获得广泛应用。后者,除德国已在上海浦东合庆工业区投资建厂外,黎明院、江苏化工所及吉林超隆化工公司也已成功开发出这种产品。75%高固含量及无溶剂型聚氨酯胶粘剂已由南京林业大学、北京化工研究院和黎明院等开发成功。黎明院Ｌ-805无溶剂胶现已批量供应市场。
最新研制成功的Ｔ-3061聚氨酯热熔胶已建立100ｔ中试装置,主要用于金属、塑料和木材的粘接。总体来看,我国聚氨酯胶粘剂产业和规模有很大发展,技术水平也有提高,但与国外相比仍然差距较大。应用量最大的鞋用胶95%以上仍要依靠进口,国内开发的品种规模较小,设备和工艺也比较落后,产品性能、特别是批次稳定性能尚达不到国外水平。特种胶粘剂、结构胶粘剂、水性胶及热熔胶等均处于小规模生产阶段,市场上仍以进口产品为主。
2.6 有机硅胶粘剂
有机硅密封胶的特点是具有较好的耐久性、可施工性和密封性。它可制成高档密封材料,主要用于窗玻璃和玻璃幕墙密封性粘接等。目前主要有单组分、双组分、阻燃型和耐高温等类型有机硅密封胶。目前我国每年约消耗1万ｔ的有机硅密封胶。
2.7 氯丁胶
我国目前除单一氯丁胶外,还有二元和三元共聚氯丁胶等,例如ＣＲ-ＭＭＡ二元胶、氯丁胶-丁苯胶和氯丁胶-丙烯酸-ＭＭＡ三元胶等。1998年我国鞋用氯丁胶需求量为9万ｔ,占41 3%,建筑及装修用氯丁胶为8万ｔ,占36 7%;2005年鞋用胶预计可达到12万ｔ。
2.8 瞬干胶和厌氧胶
我国瞬干胶和厌氧胶及第二代丙烯酸酯胶(ＳＧＡ)近年来发展很快。1998年瞬干胶产量为1150ｔ,厌氧胶为205ｔ,比1997年递增36%,已能满足国内需求,部分可以出口。2005年瞬干胶和厌氧胶将分别达到2500ｔ和560ｔ。今后主要是改进稳定性,提高产品质量和贮存稳定性,增强抗水性、耐温性、耐介质性能及快速固化性能等。
我国目前胶粘剂品种门类比较齐全,但其装置规模与市场总需求还不相匹配,今后特别是加入ＷＴＯ之后更应引进市场机制,发展高附加值品种,以满足汽车、建筑、电子等行业的日益需求;同时,应大力开发低毒、水性和贮存稳定性好的、固化速度快的脲醛胶;开发和完善以连续本体法生产ＴＰＵ树脂及单组分聚氨酯密封剂规模化工艺技术;积极开发和研究与目前进口品种性能相当,有自主知识产权的结构胶、特种胶(包括水性胶、热熔胶),通过产业政策导向、市场竞争等手段,进一步使我国胶粘剂行业形成以少数规模化、高技术企业为主的较为合理的产业结构。并积极采用纳米材料及纳米技术等高新技术改造传统胶粘剂工业,创出具有我国自己特色的品牌产品,进一步拓宽国际市场。
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