間苯二甲酸的應用及國內外市場分析

間苯二甲酸的應用及國內外市場分析李玉芳 伍小明〔北京江寧化工技術爭論所，100076〕摘要：間苯二甲酸是一種重要的有機化工產品，在醇酸樹脂、不飽和聚酯、酸改性共聚酯等方面酸生產的一些建議。關鍵詞：間苯二甲酸生產應用市場前景間苯二甲酸〔IPA〕1，3-苯二甲酸、異酞酸，分子式CHO864性粉末或針狀結晶，熔點345~347℃，能升華，易溶于甲醇、乙醇、丙酮和冰醋酸，微溶于滾水，不溶于苯、甲苯和石油醚。間苯二甲酸具有較強的耐熱性、耐水解性和耐化學性，易燃、低毒，對皮膚、眼睛、粘膜等軟組織有刺激作用，操作貯運時應遵守有毒易燃化學品的規(guī)定。工業(yè)上間苯二甲酸要緊以間二甲苯為原料，醋酸鈷為催化劑、乙醛為增進劑、醋酸為溶劑，在約MPa下于120℃液相氧化制得。間苯二甲酸具有一樣二元酸的特點反映，可發(fā)生成鹽、脫水、加氫、鹵化等反映，產品要緊用于生產涂料、聚酯〔 PET〕樹脂、不飽和聚酯〔UPR〕樹脂、特種纖維、熱熔粘合劑、印刷油墨、聚酯纖維染色改性劑和樹脂增塑劑等方面，開發(fā)利用前景廣漠。 間苯二甲酸的用途[1，2]生產酸改性共聚酯由摩爾分數(shù)為1%~10%的間苯二甲酸和對苯二甲酸及乙二醇共聚形成的共聚酯聚合物，具有特地好的耐撕拉強度、抗沖擊性和熔融粘度及可染性。用此共聚酯制造的瓶子能增加透亮度、降低醛含量，提高阻隔性，縮短加工循環(huán)時刻。另外，這些酸改性的共聚酯還可制造多種用途普遍的纖維和薄膜產品，如高回彈性芳香族熱粘聚酯纖維、異熱收縮混纖維、松軟膨松仿絹絲、仿真絲、仿自然纖維，絕緣中空耐酸堿聚酯纖維，導電、抗靜電纖維，抗起皺、耐水解穩(wěn)固性聚酯纖維等。生產低熔點聚酯一樣情形下生產的聚酯熔點約為250℃，用100%間苯二甲酸生產的聚酯熔點約為65℃，假設是聚酯生產頂用50120℃。為此可依照聚合物性能的要求，在較寬范圍內轉變間苯二甲酸的含量，以生成不同熔融溫度的聚酯。此類聚酯生產的長絲能夠制造輕飄、松軟及華貴感覺的柔性織物。生產的纖維除用于制造熱粘結無紡織物外，還可用作填充物，增加無紡織物的疏松度，降低填充物的重量，增加保溫性能。制造超細纖維，由于其結晶區(qū)的縮小，染色性能優(yōu)于純PET生產聚芳酰胺由間苯二甲酸為原料生產的間芳酰胺聚合物纖維具有不易燃燒、不閃火花、不熔化或不粘結在皮膚上等特點，適用于制造各類類型的耐熱工作服。聚間芳酰胺纖維材料還可用于飛機的內裝飾材料，提高阻燃性，增加飛機的平安性。另外還可用作熱煙筒氣體的過濾袋，石棉替代品，造紙用的枯燥帶和橡膠的增加物，電極、發(fā)動機、變壓器及電纜的高溫絕緣紙和絕緣管網(wǎng)，家庭用燙衣板和廚房用手套等。生產不飽和樹脂由間苯二甲酸、丁烯二酸酐和乙二醇混合縮聚制得的間苯二甲酸型不飽和樹脂較鄰苯二甲酸型不飽和樹脂具有更好的水解穩(wěn)固性、更高的硬度、較高的熱分解溫度和更好的耐化學品性，適用于室溫低壓成型和熱壓成型，可用作耐化學侵蝕設備及鋼設備的防腐層或襯里，如玻纖增加塑料和外表膠凝層，尤其適用于纏繞成型制品和100℃以下長期利用的耐熱制品和膠衣層，普遍用于建筑、管道、貯罐、交通運輸、航海、電子電器和日用消費品等領域。間苯二甲酸與高性能的紙質材料混合可制成物理性能良好、本錢低的阻燃型樹脂和構造型樹脂，用于制造電梯、扶手和魚桿等。耐侵蝕的間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂應用于地下貯罐、汽油管線、公共設施根底的修理及改換，如道路、高速路、橋梁及其關心設施〔防雨、防光、抗震〕、船塢、防波堤、供水系統(tǒng)、廢物處置系統(tǒng)等。由間苯二甲酸制成的緊縮模塑型樹脂，可用于制造汽車部件、工業(yè)品零件、微波爐、電器部件、水槽、浴盆、淋浴室隔板和小型船只等。生產醇酸樹脂涂料由間苯二甲酸和多元醇〔乙二醇、丙三醇、季戊四醇〕經(jīng)縮聚制成的高固態(tài)、水基型或粉末型高分子聚酯類涂料與三聚氰酰胺/甲醛樹脂或異氰酸酯交聯(lián)制作高性能涂料，具有較好的水穩(wěn)固性、耐化學性、戶外耐候性和粘附性，枯燥快、硬度高、光澤好、壽命長，適用建筑、家具、汽車等工業(yè)上油漆或烘漆。醇酸樹脂除用作涂料外，還可制成醇酸樹脂模塑塑料。在外表涂料中，間苯二甲酸型樹脂的優(yōu)勢超過鄰苯二酸酐型樹脂，具有較好的水溶性，耐污染性和更好的耐候性。在干空氣噴涂時，具有較快的枯燥特性，特地是對高固態(tài)涂料特性的改良。間苯二甲酸聚酯涂料在工業(yè)上可應用于線圈、設備、汽車和很多其他設備的烘干噴涂。高固態(tài)、低溶劑的涂料還可用于辦公家具、設備、工具及建筑物的噴涂。與苯酐類醇酸樹脂相較較，間苯二甲酸醇酸樹脂更易催干，由于催干性能好，可用來制造高固含量樹脂和水基涂料，以削減對環(huán)境的污染。含有20%間苯二甲酸的醇酸樹脂可制成高固含量達84%的涂料，可知足環(huán)保的要求；含量為29%左右的間苯二甲酸醇酸樹脂可形成無溶劑水基涂料，與丙烯酸水基涂料相較，盡管其固化時刻長，但光澤度好，具有較優(yōu)良的耐冷凍性能，在嚴峻潮濕下比丙烯酸涂料的起泡性小。間苯二甲酸還可用來生產紫外光固化涂料，這種涂料價錢相對其他紫外光固化涂料來講價錢較低，既有必定的剛性又有較好的柔韌性，可應用于家具、塑料制品和金屬制件等方面。生產間苯二甲酸烯丙酯由間苯二甲酸為原料制備的間苯二甲酸烯丙酯要緊有兩個方面的用途。一是直接聚合取得聚間苯二甲酸烯丙酯〔DAIP〕樹脂，這種樹脂加上增加材料和助劑造粒取得的DAIP熱固性塑料，能夠在200℃溫度下利用，絕緣品級為H級。由于其電性能和機械性能比其他熱固性樹脂好，制品尺寸穩(wěn)固，吸濕性小，普遍應用于制造周密、簡潔耐高溫絕緣的零部件和浸漬層壓材料等。二是間苯二甲酸烯丙酯在不飽和樹脂中代替苯乙烯做交聯(lián)劑，參與量在30%左右。此類樹脂優(yōu)勢是貯存期長，尺寸穩(wěn)固，耐水耐熱。目前我國有上海曙光化工廠、上海天山塑料廠和天津合成材料廠等廠家生產。生產間苯二甲酸二乙酯由間苯二甲酸制備的間苯二甲酸二乙酯〔DEIP〕要緊用于甲苯二異氰酸生產中做特種溶劑，具有溶解性能好，易于分別，可加速光氣反映，削減副反映，產品純度高等特點。生產聚苯并咪唑由間苯二甲酸二苯酯和3，3’-二氨基聯(lián)苯胺〔DAB〕進展熔融縮聚反映制得的聚苯并咪唑是雜環(huán)高分子中第一個被考慮用作耐高溫構造膠粘劑的產品，其特點是瞬時耐高溫性能優(yōu)良，普遍用作鋁合金、不銹鋼等金屬材料、金屬蜂窩構造、聚酰亞胺薄膜和硅片等材料的膠粘劑。生產陽離子可染樹脂改性單體由間苯二甲酸制得的間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉〔SIPM〕是聚酯切片的改性單體，可使改性后的聚酯纖維染色更明媚深厚，著色性好，同時具有抗起球成效。在聚酯切片中引入SIPM可生產陽離子改性滌綸長絲，其外觀盡管與一般滌綸長絲沒有太大的區(qū)分，可是由于承受了陽離子改性，不僅大大改善了纖維的吸色性能，而且降低了結晶度，從而使染色分子易于滲透，使得纖維簡潔染色。這種纖維既保證了陽離子易染，同時又可增加纖維的微孔，提高了纖維的上染率、透氣性、吸濕性，從而進一步適應聚酯纖維的仿真絲化。通過仿真絲化可使織物松軟透氣、舒適、抗靜電、常溫常壓可染。通過陽離子改性多功能仿毛，可使織物具有手感柔軟、抗靜電、抗起毛起球、常溫常壓與毛共染。用陽離子改性纖維織成的織物，在用陽離子染料進展染色時，具有色調鮮亮、深染性好、吸盡率高、耐日光堅勞度和煙褪色牢度好等優(yōu)勢。在拼色染色時，染料相容性好。在高溫染浴中，穩(wěn)固性好，對包括一般聚酯纖維在內的其他纖維的玷污性小，向纖維內部的集中速度快，無環(huán)境污染現(xiàn)象，染浴中pH值轉變大，染料穩(wěn)固性高。目前我國有山東華源化工和揚州有機化工廠等廠家生產。生產間苯二甲酸二辛酯用間苯二甲酸和辛醇反映制得的間苯二甲酸二異辛酯是一種無色油狀液體型增塑劑，與聚氯乙烯、硝基纖維素、聚苯乙烯等樹脂相容性好，其光、熱穩(wěn)固性及低溫性能良好，電氣性能優(yōu)良，可用于制造各類塑料制品。生產間苯二胺用間苯二甲酸先制得5-硝基間苯二甲酸，進而生產的間苯二胺是一種性能較好的光穩(wěn)固劑，具有防紫外線的功能。生產高阻滲性聚酰胺包裝材料由間苯二甲酸和六甲撐二胺縮聚而成的無定型聚酰胺，具有優(yōu)良的氣體阻滲性，耐穿刺性、透亮性、耐熱和環(huán)境適性；與聚酰胺6共擠多層延長薄膜或共混無延長薄膜，可用于肉食、果品、蒸煮袋和奶酪等包裝。其優(yōu)勢是在高溫條件下，其阻氣性大大超過聚酰胺6，且其水分透過性很低，適應于包裝油炸脆性的小吃食物，其熱變形溫度達127℃，還適應于用作熱灌裝及蒸煮滅菌作業(yè)中的包裝材料。生產膠衣樹脂膠衣樹脂是由不同類型不飽和聚酯樹脂添加觸變劑、顏料、填料和助劑配制而成的特種樹脂，要緊用于玻璃鋼制品的外表疼惜層。目前我國的膠衣樹脂類型要緊有間苯二甲酸型、雙酚A型、乙烯基酯等，其中間苯二甲酸型膠衣樹脂最為常見。間苯二甲酸型膠衣樹脂是以間苯二甲酸型聚酯樹脂為主的膠衣樹脂，該樹脂綜合性能優(yōu)良，因間苯二甲酸在酯化進程中可不能升華，因此樹脂中可不能殘留有間苯二甲酸單體和低分子量的間苯二甲酸酯雜質，純度較高。生產間苯二酰氯由間苯二甲酸制備的間苯二酰氯是生產聚間苯二甲酰間苯二胺〔PMIA〕芳綸和其他多芳基聚合物的要緊原料。由間苯二酰氯生產的聚苯咪唑〔PBI〕在航海、航天、軍事和民用工業(yè)中具有格外重要的意義，可用作空間移動的吊帶和系繩，制作阻燃隔熱纖維、宇航服、消防服、賽車運動服等特種服裝，用作石棉代用品、運輸帶等特種纖維等。 世界間苯二甲酸的市場分析[3，4]生產情形2023年，世界間苯二甲酸的總生產力氣為788kt/a，生產廠家要緊集中在美國、西歐和亞洲，其中美國的生產力氣為268kt/a，約占世界間苯二甲酸總生產力氣的%；西歐的生產力氣為175kt/a345kt/a，約占世界間苯二甲酸總生產力氣的%。美國BP公司的200kt/a間苯二甲酸生產裝置是目前世界上最大的間苯二甲酸生產裝置，其生產力氣約占世界間苯二甲酸總生產力氣的%。2023年世界間苯二甲酸的1表1 2023年世界間苯二甲酸的要緊生產廠家情形 kt/a國家或地區(qū) 生產廠家美國 BP公司比利時 BPChembel公司西班牙 IntercontinentalQuimica公司

2006812550

備注1998日本國際化學公司120中國北京燕山石油化工251999中國臺灣臺灣Tuntex石油化工公司502023韓國Kohap701999加坡Lonza701998消費現(xiàn)狀及市場前景目前，世界間苯二甲酸的消費要緊體此刻不飽和聚酯樹脂、聚酯和醇酸樹脂〔要緊用作表面涂料〕、油墨、增塑劑和包裝材料的中間產物等幾個方面。2023年由于全世界經(jīng)濟進展速度緩慢，全世界間苯二甲酸的消費量僅為450kt左右。隨著美國經(jīng)濟的糊涂，全世界間苯二甲酸需求呈現(xiàn)較快的恢復勢頭，2023年消費量到達約500kt。推想在此后幾年，世界間苯二甲酸的需求量將以年均約3%~4%的速度增加，到2023年總消費量將到達700kt。其中增加最快的是PET瓶級樹脂方面的需求，其次是聚酯和用于涂料的水性醇酸樹脂，而傳統(tǒng)的溶劑醇酸樹脂需求量將連續(xù)下降。目前世界要緊國家和地域間苯二甲酸的消費組成情形見表2表2世界要緊國家和地域間苯二甲酸的消費組成情形 %消費領域不飽和聚酯樹脂〔外表涂料〕其他合計

美國 西歐 日本美國隨著高性能緩蝕和抗?jié)癫伙柡途埘渲蛻猛苛系膹妱判枨螅罱鼛啄陙砻绹g苯二甲1992年美國間苯二甲酸的消費量只有約73kt，2023年增加到約125kt，1992-2023年消費量的年均增加率到達約%。估量2023-2023年，美國間苯二甲酸的需求量將以年均約%的速度增加，到2023年總消費量將到達約kt。最近幾年來美國間苯二甲酸的消費3表3最近幾年來美國間苯二甲酸的消費現(xiàn)狀及推想情形 kt年份 不飽和聚酯樹脂 外表涂料 共聚聚酯樹脂 其他 合計19992023202320232023長率,%西歐德國是西歐間苯二甲酸最要緊的消費國家，消費量約占西歐總消費量的25%，其他消費國家要緊還成心大利、英國、荷蘭、法國和西班牙。1998-2023年，西歐間苯二甲酸消費量的年均增4%。2023120kt2023-2023酸的消費量將以年均約%的速度增加，到2023年總消費量將到達約145kt。最近幾年來西歐間苯二甲酸的消費現(xiàn)狀及推想情形見表4表4最近幾年來西歐間苯二甲酸的消費現(xiàn)狀及推想情形 kt年份不飽和聚酯樹脂外表涂料PET其他合計19994135257108202343373161172023423633611720234237356120202347424971452023-2023長率，%日本在1990-2023年，日本間苯二甲酸的消費量大體上維持在24~26kt，2023年消費量開頭下降，2023年日本間苯二甲酸的消費量為24kt，2023年消費量下降到kt。在2023年日本間苯二甲酸的消費量中，用于不飽和聚酯樹脂的消費量約為 kt，約占日本間苯二甲酸總消費量的%；用于外表涂料的消費量約為kt，約占日本間苯二甲酸總消費量的%；用于PET瓶級樹脂的消費量約為kt，約占日本間苯二甲酸總消費量的%；用于其他方面的消費量約為8kt，約占日本間苯二甲酸總消費量的%。估量2023-2023年，日本間苯二甲酸的消費量將以年均約%的速度下降，到2023年總消費量將下降到約kt。最近幾年來日本間苯二甲酸的消費現(xiàn)狀及推想情形見表5所示。表5最近幾年來日本間苯二甲酸的消費現(xiàn)狀及推想情形 kt年份不飽和聚酯樹脂外表涂料PET瓶級樹脂 其他 合計19972023202320232023-20230長率，%亞太地域〔除日本外〕2023年亞太地域〔除日本外〕間苯二甲酸的消費量約為kt/a，其頂用于不飽和聚酯樹脂的消費量約為kt，約占總消費量的%；用于PET瓶級樹脂的消費量為kt，約占總消費量的%；用于涂料樹脂的消費量約為kt，約占總消費量的%;用于其他方面的消費量為kt，約占總消費量的%。估量2023-20233%~8%的速度增加，到2023153~194kt，消費要緊集中在中國和韓國。3我國間苯二甲酸的生產、消費現(xiàn)狀及開發(fā)前景[4，5]我國間苯二甲酸生產與應用起步較晚，2090上海南大化工廠和湖南農藥廠等少數(shù)幾個廠家生產，生產規(guī)模均為200~300t/a的小規(guī)模裝置。由于產品質量差、生產本錢高等因素，這些小裝置大多處于關閉或停產狀態(tài)。1995年江蘇5kt/a的間苯二甲酸裝置，19973kt/a設備侵蝕嚴峻，工藝技術不穩(wěn)固，生產本錢高等緣由，這兩套裝置都未能正常生產。1999年北京燕山石油化工公司聚酯廠利用該廠的36kt/a對苯二甲酸〔PTA〕生產裝置改產間苯二甲酸取得成功，建成一套生產力氣為25kt/a的間苯二甲酸生產裝置。但由于受原料、本錢因素和國外產品的沖擊，裝置開工率缺乏，目前我國間苯二甲酸的產量僅為13kt我國間苯二甲酸要緊用于生產不飽和聚酯樹脂、PET共聚樹脂和醇酸樹脂等。由間苯二甲酸、丁烯二酸酐和乙二醇合成的間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂，具有良好的水解穩(wěn)固性、硬度、熱分解溫度和耐化學性，要緊用來代替苯酐制備高強和耐侵蝕性的玻璃鋼制品，另外還可用來制備膠衣樹脂，用于一般玻璃鋼制品的外表裝飾等。目前我國不飽和聚酯樹脂年消費量約為440kt，其中間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂的消費量約為55kt，消耗間苯二甲酸約為10kt。20世紀90年月以來，我國不飽和聚酯樹脂進展超級快速，每一年都有裝置建成投產，而且規(guī)模不斷擴大，產品漸漸朝增加型、高級化方向進展，但很多企業(yè)都依托入口間苯二甲酸原料來進展生產。金陵帝斯曼樹脂引進巴斯夫公司生產的不飽和聚酯樹脂共計50多個牌號，其中10個牌號為間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂，要緊用于制備高機械強度和耐侵蝕性玻璃鋼制品、化工設備、電器制品等產品，其所需間苯二甲酸幾乎全數(shù)依托入口；南京復合材料總廠和南京絕緣材料總廠每一年入口間苯二甲酸約300t，要緊用于生產間苯二甲酸高強度耐化學侵蝕玻璃鋼；天津合成材料總廠、常州建材253廠、秦皇島耀華玻璃鋼廠等8家生產廠的不飽和聚酯樹10kt/a300~400t；江蘇華美化工集團公司不飽和樹脂生產力氣35kt/a，其中90%產品用于出口，每一年需間苯二甲酸約1kt左右。北京251廠、廣東順德先達合成樹脂、南通美德樹脂公司、江蘇亞幫集團公司、宜興市興蘭合成化工制造公司、上海華昌聚合物等也生產間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂。估量2023年我國增加型不飽和聚酯樹脂的生產力氣將到達約500kt/a，其中間苯二甲酸型不飽和聚酯樹脂120kt22kt，202350kt。間苯二甲酸直接作為共聚單體要緊應用在兩個方面，一是瓶用聚酯切片改性，二是合成纖維用聚酯切片改性。此后聚酯樹脂將向高級耐熱聚酯瓶、食物包裝、高級化滌綸面料等方向進展。間苯二甲酸作為共聚樹脂我國尚處于開發(fā)時期，技術進步和市場需求高級化必定促使聚酯2023年及2023年我500kt1000kt60%承受間苯二甲酸共聚計算，則10kt20kt，加上聚酯纖維染色改性等方面的用途，那么20kt45kt。醇酸樹脂具有較好的水解穩(wěn)固性、耐化學性、耐候性和粘附性。盡管西方興盛國家對醇酸涂料的需求和利用量正在下降，但很多種醇酸樹脂涂料在我國仍是數(shù)屬高級和具有特地好進展?jié)摿Φ漠a品。20世紀90年月中期以來，國外多家大型涂料生產商投巨資在中國建設多條高級涂料生產線，而且投資熱忱不減，因此最近幾年來我國高級涂料進展異樣快速。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國醇酸樹脂涂料消耗間苯二甲酸約10kt，估量以后幾年需求量將維持年均約8%左202313kt，202325kt。在其他方面，間苯二甲酸和辛醇反映制備的間苯二甲酸二異辛酯，是一種無色油狀液體型增塑劑；間苯二甲酸與苯酚在光氣存在下合成的間苯二酰氯，是生產聚苯二甲酰間苯二胺的原料；間苯二甲酸替代苯酐或PTA合成的聚氨酯膠粘劑，能明顯改善粘接、耐溫存透亮性能。目前，間苯二甲酸的這些消費領域大多處于成長期，進展?jié)摿^大。估量2023年其他領域對間苯2kt，20235kt。2023年和202357kt125kt。4 進展建議目前世界間苯二甲酸的生產力氣已經(jīng)明顯超過市場需求，其中歐洲的供需大體平穩(wěn)，但美國和亞洲地域卻明顯供大于求，估量這種多余狀況要持續(xù)到2023年左右，因此此后幾年世界間苯二甲酸的市場競爭將加倍猛烈。目前我國間苯二甲酸的總生產力氣約為35kt/a，估量到2023年需求量將到達約57kt，2023年需求量將到達約125kt，目前的生產力氣和產量仍不能知足國內實際生產的需求，間苯二甲酸在我國仍有必定的進展空間。但由于世界間苯二甲酸的供給已通多余，因此國外生產商可不能輕易舍棄中國那個潛力浩大的市場，將會以其高質量的產品或技術對我國間苯二甲酸的生產產生挾制，因此，國內不宜盲目再建的中小型間苯二甲酸生產裝置，以避開造成資源鋪張，而是應當不斷提高現(xiàn)有裝置的生產技術水平，提高裝置的開工率，降低生產本錢，提高產品質量；同時考慮利用北京燕山石油化工公司的體會，將現(xiàn)有的對苯二甲酸生產裝置進行技術改造,能同套生產間苯二甲酸和對苯二甲酸，依照市場需求轉變產品構造或考慮將現(xiàn)有的小規(guī)模間苯二甲酸生產企業(yè)進展擴建，以擴大裝置的生產