季樹花

（松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林省松原市 138005）

2009—2016年聚乙烯醇縮丁醛及其膜片市場分析

季樹花

（松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林省松原市 138005）

介紹了國外聚乙烯醇縮丁醛（PVB）及其膜片四大生產(chǎn)商——美國伊士曼化學(xué)品公司、日本積水化學(xué)公司、美國杜邦公司和日本可樂麗公司的生產(chǎn)情況，分析了主要消費國——美國、西歐、日本的消費情況和市場發(fā)展現(xiàn)狀。2016年，美國PVB的消費量達到62.0 kt，預(yù)計2017—2022年的年均增長率約為5.4%，西歐消費量的年均增長率約為6.5%，日本市場也呈現(xiàn)進口量緩慢遞增的趨勢。最后介紹了國內(nèi)PVB及其膜片的生產(chǎn)、消費情況，以及市場發(fā)展狀況。國外PVB產(chǎn)品具有較好的安全性、抗穿透性、結(jié)構(gòu)完整性、太陽能量控制性、隔音性、防紫外線等特性，我國PVB產(chǎn)品研發(fā)方向應(yīng)該為高黏度PVB的開發(fā)。

聚乙烯醇縮丁醛 膜片 市場 夾層安全玻璃

聚乙烯醇縮丁醛（PVB）是已工業(yè)化生產(chǎn)的聚乙烯醇縮醛類中最重要的產(chǎn)品，由聚乙烯醇（PVA）與正丁醛縮合而成。與金屬、玻璃、陶瓷等有良好的黏著性，具有較高透明性、耐寒性、耐沖擊性等［1-2］。PVB分為高黏型（膜級）和低黏型（非膜級）樹脂，無毒、無嗅、無腐蝕性。膜級PVB經(jīng)增塑劑塑化后擠壓成型制成PVB膜（或稱PVB膜片、PVB膠片），其外觀為半透明薄膜，無雜質(zhì)，表面平整，有一定的粗糙度和良好的柔軟性，對無機玻璃有很好的黏結(jié)力，具有透明、耐熱、耐寒、耐濕、機械強度高等特性，是當前世界上制造夾層安全玻璃的最佳黏合材料［3-5］。夾層安全玻璃在受到外界強烈沖擊時，PVB膜片能夠吸收沖擊能量，并黏住玻璃碎片，破碎的玻璃表面仍保持整潔光滑［6-7］，可有效防止碎片扎傷和穿透墜落事件的發(fā)生，確保人身安全［8-10］。除了安全性之外，夾層安全玻璃還具有隔音和防紫外線的功能。PVB由于具有優(yōu)良的黏結(jié)性和光學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于安全玻璃的夾層主材料。低端產(chǎn)品用于建筑安全玻璃，高端產(chǎn)品在軍工上作為飛機、坦克、艦艇的防彈玻璃，也廣泛用于汽車擋風玻璃。近年來，由于汽車、航空、航海等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶來了高端PVB巨大的市場容量，國產(chǎn)高端PVB也在市場的推動下開始發(fā)展［11-12］。

近年來，全球汽車業(yè)的增長動力主要來源于中國、印度和拉丁美洲，其中，中國汽車市場的高速增長對全球的貢獻最為突出［13］。目前，中國汽車玻璃全部依賴進口，亟須國產(chǎn)PVB高端產(chǎn)品替代進口［14-15］。國內(nèi)高質(zhì)量的PVB膜片市場被美國杜邦公司、美國首諾公司、日本積水化學(xué)公司、日本可樂麗公司等壟斷，占國內(nèi)市場高端市場份額的90%。國內(nèi)企業(yè)只分得了一小部分汽車零配件、中低檔汽車以及低檔的建筑市場，僅有幾家國內(nèi)企業(yè)出口該產(chǎn)品到發(fā)展中國家。近90%國內(nèi)生產(chǎn)的中間膜是使用國外作為廢舊塑料的再生PVB膜片回收生產(chǎn)，產(chǎn)量約40～50 kt/a，僅有10%左右的中間膜是由PVB制成的。本文主要介紹了國內(nèi)外PVB及其膜片的生產(chǎn)、消費以及市場發(fā)展狀況。

1 國外PVB的生產(chǎn)與消費情況

1.1 國外四大生產(chǎn)商的情況

從表1可以看出：2016年，美國伊士曼化學(xué)品公司的PVB產(chǎn)能增至106 kt/a，其他美國和日本公司PVB產(chǎn)能基本沒有變化，而其他地區(qū)的產(chǎn)能由大于35 kt/a增加到大于44 kt/a。

表1 國外四大生產(chǎn)商PVB的產(chǎn)能Tab.1 Capacity of four major PVB producers kt/a

1.2 主要消費國的消費情況

PVB的消費情況，特別是應(yīng)用在汽車和建筑上的夾層安全玻璃PVB中間膜，與各國的經(jīng)濟發(fā)展狀況密切相關(guān)。PVB市場的消費情況：1）2012年的PVB產(chǎn)能（包括擴建產(chǎn)能）能滿足2016年的需求。2）在汽車消費擴張的國家，PVB薄膜和膜片產(chǎn)業(yè)將會不斷擴大。3）不僅在發(fā)達國家（如美國、西歐和日本），而且在中東地區(qū)，對PVB薄膜需求的增長主要集中在建筑用夾層安全玻璃領(lǐng)域；在這些國家，汽車玻璃市場已經(jīng)成熟。4）PVB薄膜作為光伏電池板密封用材料的消費市場有著巨大的潛力。四大薄膜與膜片生產(chǎn)商已經(jīng)在發(fā)展這方面的產(chǎn)品。5）在中國，高質(zhì)量的PVB，PVB薄膜和膜片的生產(chǎn)工業(yè)將會擴張，這主要歸于擴張的汽車產(chǎn)業(yè)（主要依賴進口PVB薄膜和膜片）。6）盡管由天然氣和原油生產(chǎn)的原料，如PVA和丁醛的生產(chǎn)成本在日漸增長，甚至可能對PVB消費的盈利產(chǎn)生負面影響，但是安全玻璃對PVB的強勁需求仍會繼續(xù)。

1.2.1 美國

2007年，美國PVB的消費量為63.0 kt，而在2009年經(jīng)濟衰退期降到了42.0 kt。到2012年，消費量增長為50.0 kt，2009—2016年的年均增長率約為6.0%。

2012年，安全玻璃中間膜的產(chǎn)量占PVB消費量的92%，用在各種包裝和膠黏劑領(lǐng)域占8%。到2016年，PVB消費量達62.0 kt，預(yù)計2017—2022年的年平均增長率約為5.4%。

未來PVB的需求將主要依賴于汽車產(chǎn)量。建筑領(lǐng)域中，家具和家電所用玻璃中的30%～40%為安全玻璃。汽車領(lǐng)域中，幾乎所有的擋風玻璃都使用夾層安全玻璃，且玻璃天窗和側(cè)窗也開始采用安全玻璃。從表2可以看出：用于夾層安全玻璃的汽車級的PVB在2012—2016年消費量由26.0 kt/a增至32.5 kt/a，建筑級的由8.8 kt/a增至14.1 kt/a，用于其他方面的由4.0 kt/a增至5.2 kt/a。預(yù)計到2022年，用于汽車級的PVB將達到43.9 kt，用于建筑級的PVB將達到21.0 kt。

表2 美國PVB的分類消費情況Tab.2 Classif i ed consumption of PVB in US kt/a

1.2.2 西歐

從表3可以看出：2009年，西歐PVB的消費量為55.0 kt，2012年達72.0 kt。預(yù)計2017—2022年P(guān)VB的年平均增長率為6.5%，2022年P(guān)VB消費總量將達139.0 kt。

表3 西歐PVB的分類消費情況Tab.3 Classif i ed consumption of PVB in Western Europe

1.2.3 日本

目前，積水化學(xué)公司是日本唯一一家PVB生產(chǎn)商，在荷蘭的Geleen生產(chǎn)PVB，在荷蘭、中國、泰國、墨西哥和美國生產(chǎn)PVB膜片。伊士曼日本有限公司從其位于美國和比利時的工廠進口商標為Saflex?的PVB膜片以供應(yīng)日本市場，杜邦公司進口商標為Butacite?的膜片以供應(yīng)日本市場。從表4可看出：日本的PVB消費量增速緩慢，預(yù)計2022年消費量將達75.0 kt，2012—2016年產(chǎn)能上升主要是杜邦公司將PVB生產(chǎn)裝置賣給了日本可樂麗公司。

表4 日本PVB的進出口情況Tab.4 Export and import of PVB in Japan kt/a

2 國外PVB膜片的消費情況

2.1 美國

PVB的最大應(yīng)用是作為夾層安全玻璃的黏性中間膜。杜邦公司出售商標為Butacite?的PVB薄膜和膜片產(chǎn)品，用來生產(chǎn)安全玻璃的SentryGlas?中間層。伊士曼化學(xué)品公司生產(chǎn)的PVB膜片的商標名為Saflex?和Vanceva?，以及積水化學(xué)公司的為S－LecTM。這三個生產(chǎn)商都在國外設(shè)有PVB薄膜和膜片生產(chǎn)廠。杜邦公司和伊士曼化學(xué)品公司同時供應(yīng)PVB和半成品膜片到他們的國外加工廠。

汽車和其他交通工具（包括汽車原始制造商市場和替換市場）的擋風玻璃是PVB夾層玻璃主要的應(yīng)用領(lǐng)域。2016年，美國用在汽車擋風玻璃和其他玻璃上的PVB接近32.6 kt，占PVB夾層安全玻璃市場消費的57%。汽車側(cè)窗和后窗使用安全玻璃可提高汽車的安全系數(shù)、保險系數(shù)，還可防紫外線輻射、隔熱、降噪，但該市場還未完全接納安全玻璃。2011年，美國首諾公司推出Saflex?和Q系列產(chǎn)品，是具有隔熱和降噪性能的納米材料。PVB夾層安全玻璃一個主要應(yīng)用是建筑領(lǐng)域，2012年占PVB夾層安全玻璃應(yīng)用的16%。建筑市場（包括建筑物、家具和電器）是PVB在美國市場發(fā)展最快的部分，2009—2016年的平均消費增長率約為3.9%。為了安全起見，PVB夾層安全玻璃將會越來越多地應(yīng)用在機場、政府和商業(yè)辦公大樓、體育場、博物館、監(jiān)獄和商場。2016年，用在建筑級安全玻璃膜片的PVB消費量為10.5 kt。PVB剛發(fā)展起來的市場是光伏電池密封用PVB薄膜。2016年，美國消費在光伏電池方面的PVB薄膜約為1.2 kt。

美國PVB膜片的產(chǎn)量、進口量逐年上升，2016年分別達到48.5，15.4 kt，預(yù)計2022年的出口量將達22.0 kt，比2016年增加約3.0 kt。2022年，表觀消費量將達55.0 kt，2017—2022年，表觀消費量年均增長率約為5.6%。

2.2 西歐

用在夾層安全玻璃上的PVB薄膜是PVB最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。2016年，西歐生產(chǎn)了82.0 kt PVB（占整個西歐需求量的90%），表觀消費量達70.7 kt PVB薄膜（包括塑化劑和其他添加劑）。2016年，用于汽車安全玻璃的PVB為34.0 kt。目前，汽車側(cè)窗使用安全玻璃的數(shù)量仍然很小，只限于高價車。聚碳酸酯和聚丙烯酸材料也可以用在汽車側(cè)窗和后窗上，與PVB安全玻璃形成競爭，未來會限制PVB消費量的增長。另一方面，報廢車上PVB膜片的循環(huán)利用也將限制其產(chǎn)量的增長。2008年，歐洲強制回收報廢汽車85%的零部件，到2016年達到96%。中、東歐國家的PVB膜片都由西歐的生產(chǎn)廠家提供，其強勁增長的國內(nèi)需求將會帶動西歐PVB膜片的需求增長。預(yù)計2017—2022年，用于汽車玻璃上的PVB膜片的年均增長率約為4.6%。

2016年，西歐市場用在建筑領(lǐng)域的PVB膜片為64.0 kt。預(yù)計2017—2022年，PVB膜片在建筑市場消費量的年均增長率約為7.6%。2016年，用在非夾層玻璃上的PVB為10.0 kt，主要用作涂料成分、印刷油墨、彈性印刷和熱熔黏接的黏合劑。PVB還可用在涂于金屬表面的蝕洗用涂料中。在歐洲市場，生產(chǎn)非薄膜用PVB的主導(dǎo)者是可樂麗公司。用在光伏電池密封材料上的PVB消費市場，西歐是最大的，2009年約為2.0～3.0 kt，2010—2012年的年均增長率約為17.0%，2016年達到7.2 kt，預(yù)計2017—2022年增長率為19.0%。2009—2016年所有“其他方面”的應(yīng)用市場年均增長率約為10.0%，預(yù)計2017—2022年整個西歐PVB消費量的年均增長率將達6.8%。西歐2016年表觀消費量為70.7 kt，2022年，表觀消費量將達98.0 kt。

2.3 日本

日本PVB主要以膜片的形式用作夾層玻璃的中間層，夾層玻璃用在汽車擋風玻璃和建筑物上。2009—2012年，日本PVB消費年均增長率較緩慢，約為1.2%；2016年消費量為28.0 kt，預(yù)計2022年將達到35.0 kt。

3 PVB的國外市場發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀30年代，美國首先實現(xiàn)了PVB的工業(yè)化生產(chǎn)。2016年，全球PVB的生產(chǎn)能力約400.0 kt，PVB膜產(chǎn)能約為700.0 kt，PVB中間膜市場消費量約為500.0 kt，PVB的生產(chǎn)主要集中在美國、西歐、日本和中國。世界上主要生產(chǎn)高黏度PVB和中間膜的跨國集團為積水化學(xué)公司、杜邦公司、首諾公司、可樂麗公司。四大跨國集團占據(jù)了全球市場份額的90%，并且壟斷了中、高檔汽車中間膜（包括高檔汽車、飛機、高速電力機車）和高檔、大項目的建筑中間膜市場。四大跨國集團依據(jù)其強大的技術(shù)與研發(fā)優(yōu)勢和先進的核心技術(shù)，對其他國家和企業(yè)進行高黏度PVB和中間膜的技術(shù)封鎖。同時四大跨國集團大規(guī)模投資新興的太陽能光伏組件封裝膜的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，對該技術(shù)進行壟斷。

杜邦公司于2009年開發(fā)了兩款基于PVB技術(shù)的光伏電池保護材料，并推向了商業(yè)化。這種材料在物理加工時具有高的性能，可快速和更高效地生產(chǎn)模塊，可延長光伏模板的使用壽命和提高其效率。

首諾公司旗下的Saflex公司于2010年推出了應(yīng)用于光伏市場基于PVB專用的密封劑，用來降低密封材料厚度，可極大減少密封劑的使用量，同時可保持模塊的耐用性和加工性能。

隨著高端PVB市場的進一步擴大，國外幾大公司都紛紛開發(fā)出不少高技術(shù)含量、高附加值的膜用PVB高端新產(chǎn)品，進一步增強安全性、抗穿透性、結(jié)構(gòu)完整性、太陽能量控制性、隔音性、防紫外線等，以取代部分老產(chǎn)品或開拓新的市場領(lǐng)域，維持他們在國際高端膜用PVB市場上的壟斷地位。

4 國內(nèi)PVB產(chǎn)品的供需情況及市場發(fā)展狀況

4.1 國內(nèi)高黏度PVB生產(chǎn)企業(yè)

從表5可以看出：國內(nèi)PVB產(chǎn)能累計為73.5 kt。

表5 國內(nèi)高黏度PVB生產(chǎn)調(diào)查表Tab.5 Survey of high viscosity PVB production in China kt/a

4.2 國內(nèi)PVB膜片生產(chǎn)情況

由于對PVB膜片需求量的逐年增加和高額的投資回報率，從2003年開始，國內(nèi)建成了40條左右的生產(chǎn)線。目前，國內(nèi)共有30多家PVB中間膜生產(chǎn)企業(yè)，主要集中在廣東省和浙江省，其中，浙江天臺縣就有10家企業(yè)。國內(nèi)企業(yè)的PVB膜片生產(chǎn)能力合計為118.5 kt/a，浙江德斯泰塑膠有限公司、建滔（佛岡）特種樹脂有限公司等企業(yè)的市場份額較大。由于PVB及膜片生產(chǎn)技術(shù)含量高、難度大，國內(nèi)PVB膜片生產(chǎn)技術(shù)自1993年從加拿大引進第一條生產(chǎn)線開始，20多年來相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展步履艱難。國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)不同程度地使用回收料生產(chǎn)PVB膜片，產(chǎn)品質(zhì)量不能達到中、高端市場要求，無法滿足國內(nèi)建材和汽車工業(yè)快速發(fā)展的需要。PVB膜片擠壓配方也相對落后，大多數(shù)國內(nèi)廠家只能在中、低端市場競爭，PVB膜片售價與成本很接近，利潤空間很小。

積水中間膜（蘇州）公司主要生產(chǎn)PVB薄膜和膜片。首諾高功能薄膜（蘇州）有限公司（現(xiàn)在是伊士曼化學(xué)品公司的子公司）在蘇州有一個Saflex?薄膜和膜片的生產(chǎn)廠。該公司在2012年又增加了一條Saflex?生產(chǎn)線。武漢泓錦旭隆新材料有限公司購買PVB用來制造夾層安全玻璃的PVB中間膜。

4.3 PVB產(chǎn)品的國內(nèi)市場發(fā)展狀況

目前，國內(nèi)PVB主要用于夾層玻璃中間膜、涂料及膠黏劑生產(chǎn)。其中，涂料及膠黏劑市場開發(fā)較早，應(yīng)用較廣。作為中間膜，PVB市場還處于初級發(fā)展階段。隨著中國汽車和航空航天事業(yè)的發(fā)展，高端PVB有著潛在的巨大市場需求。從圖1可以看出：2012年，國內(nèi)PVB中間膜的消費量為約57 348 km2，并以每年約0.8%的速度遞增，預(yù)計到2022年，消費量將達106 560 km2。

圖1 2012—2022年國內(nèi)汽車夾層安全玻璃用PVB中間膜的市場需求量變化Fig.1 Market requirement changes of PVB membrane used for sandwich safety glass in China（2012-2022）

國內(nèi)高端PVB全部依賴進口，主要是由于生產(chǎn)工藝和配套原料不足。國內(nèi)采用的是老技術(shù)，且無膜配套研究機構(gòu)，這也是造成高端膜用PVB全部依賴進口的原因之一。

與四大國際巨頭相比，國內(nèi)的PVB膜片產(chǎn)業(yè)鏈十分不完整。PVB膜片的產(chǎn)業(yè)鏈分為兩個部分，一個是下游的PVB中間膜，一個是上游的原料樹脂。除建滔（佛岡）特種樹脂有限公司外，其余30多家企業(yè)只生產(chǎn)中間膜。國外都是高度的一體化，除杜邦公司外，另外三大生產(chǎn)商都是乙酸乙烯—PVA—PVB—PVB中間膜的生產(chǎn)路線，形成了全套的產(chǎn)業(yè)鏈，均有各自的技術(shù)含量。

5 結(jié)語

經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)PVB行業(yè)已逐步開始成熟，已從最初的價格競爭上升到技術(shù)與管理的競爭。隨著高端PVB市場的進一步擴大，國外幾大公司開發(fā)了不少高技術(shù)含量、高附加值的新產(chǎn)品，進一步增強了安全性、抗穿透性、結(jié)構(gòu)完整性、太陽能量控制性、隔音性、防紫外線等特性，以取代部分老產(chǎn)品或開拓新的市場領(lǐng)域，維持他們在國際高端PVB中間膜市場上的壟斷地位。多數(shù)中間膜企業(yè)認識到高黏度PVB的開發(fā)、樹脂與中間膜生產(chǎn)的一體化是行業(yè)競爭的新時代。因此，采用原材料樹脂生產(chǎn)一定是發(fā)展我國PVB膜片的方向。

［1］ 戎文杰，陳素文. 國內(nèi)外PVB材性研究［J］. 高分子通報，2012（5）：82-87.

［2］ 高曉明，張念泰．PVB膜片：制造工藝、產(chǎn)品性能與應(yīng)用前景［J］. 塑料加工，2001，30（1）：42-43．

［3］ 張彌. 天津有這樣一位法國人——記天津市國際科技合作獎獲得者羅伯特·迪蓋特博士［J］. 天津科技，2003，30（1）：10-11.

［4］ 奔馳. PBV樹脂膠片［J］. 磚瓦世界，2003（10）：28.

［5］ 周文英，王子君，董麗娜，等. 聚合物/BN導(dǎo)熱復(fù)合材料研究進展［J］. 合成樹脂及塑料，2015，32（2）：80-84.

［6］ 劉亮. 建筑玻璃安全思考［J］. 建筑裝飾材料世界，2008（8）：62-67.

［7］ 陶志雄，張其林，陳俊，等. 基于ANSYS二次開發(fā)的夾層玻璃面板有限元分析［J］. 計算機應(yīng)用與軟件，2011，28（5）：8-11.

［8］ 陳達俊. 高新PVB膠片市場及其工程技術(shù)經(jīng)濟研究［J］. 江蘇紡織，2007（1）：18-24.

［9］ 劉志存. 民族工業(yè)與反傾銷［J］. 中國科技產(chǎn)業(yè)，2001（12）：26-27.

［10］ 陳寧. 藝術(shù)玻璃全搜索［J］. 樓市，2005（16）：43-46.

［11］ 錢惠. 醋酸乙烯衍生物生產(chǎn)與市場分析［J］. 精細化工原料及中間體，2011（4）：7-11.

［12］ 江鎮(zhèn)海. 聚乙烯醇縮丁醛市場分析與進展［J］. 合成材料老化與應(yīng)用，2011（5）：50-51.

［13］ 王亞麗. 國產(chǎn)PVB開始進入高端領(lǐng)域［N］. 中國化工報，2008-03-27.

［14］ 錢伯章. 醋酸乙烯衍生物國內(nèi)市場分析［J］. 精細化工原料及中間體，2012（5）：7-10.

［15］ 錢伯章. 聚乙烯醇縮丁醛市場分析［J］. 國外塑料，2013，31（3）：36-40.

Market analysis on PVB and PVB membrane （2009-2016）

Ji Shuhua
（Songyuan Vocational Technical College， Songyuan 138005， China）

This paper introduces four major producers of polyvinyl butyral（PVB）and PVB membrane，which include DuPont，Eastman，Sekisui Chemical，and Kuraray. The consumption market of the major consumers are analyzed which cover US，Western Europe，and Japan. The consumption of PVB in US has reached 62.0 kt by 2016，and the annual average growth rate will be 5.4% between 2016 and 2020. The average rise is 6.5% in Western Europe and the import shows a slow increase in Japan as well. The production，consumption and market development of PVB and PVB membrane in China are described. The imported PVB products perform well in safety，penetration resistance， structure integrity，solar energy controllability，acoustical insulation and ultraviolet proof，therefore，the research and development of PVB in China is heading high viscosity PVB.

polyvinyl butyral； membrane； market； sandwich safety glass

TQ 324.3

A

1002-1396（2017）04-0098-05

2017-03-29；

2017-04-29。

季樹花，女，1967年生，副教授，1998年畢業(yè)于吉林教育學(xué)院化學(xué)專業(yè)，研究方向為聚乙烯醇縮丁醛樹脂及膜片。聯(lián)系電話：13614483739；E-mail：786426490@qq.com。