聚乙烯市场调查报告

——氯磺化聚乙烯技术与市场调研报告

报 告 摘 要

氯磺化聚乙烯英文名称：chlorosulfonated Polyethylene，简称CSP、CSPE、CSM。CAS编号：68037-39-8

氯磺化聚乙烯是美国Dupont公司于1952年首先实现工业化的。氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化反应制得。为白色或黄色弹性体，能溶解于芳香烃及氯代烃不溶于脂肪及醇中，在酮和醚中只能溶胀不能溶解，有优异的耐臭氧性、耐大气老化性、耐化学腐蚀性等，姣好的物理机械性能、耐老化性能、耐热及耐低温性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐电绝缘性。用途广泛，目前世界上仅有美国、日本、俄罗斯和中国等少数国家建有装置，全球总年产能力约7.0万吨，产量接近生产能力。

《氯磺化聚乙烯技术与市场调研报告(2012)》通过对氯磺化聚乙烯国家相关产业政策环境、氯磺化聚乙烯技术发展情况，氯磺化聚乙烯消费前景、氯磺化聚乙烯供需状况以及国外氯磺化聚乙烯供需状况等几大部分的数据研究来探求氯磺化聚乙烯行业未来的发展前景。通过多方面多角度的专业研究回答如下几个业内人士非常关注的问题：   
   1、氯磺化聚乙烯的技术现状与技术发展趋势如何？   
   2、氯磺化聚乙烯的需求现状如何？增长潜力有多大？  
   3、氯磺化聚乙烯生产现状如何？增长潜力如何？  
   4、氯磺化聚乙烯的进出口情况如何？  
   5、氯磺化聚乙烯的销售状况，销售渠道如何？  
  6、氯磺化聚乙烯的市场价格情况，价格变化趋势， 
    通过阅读《氯磺化聚乙烯技术与市场调研报告（2012）》，可以使得业内相关人士对氯磺化聚乙烯整个产业的发展有全面的深入的把握，从而能够更加准确地做出相应的投资决策。

目 录

TOC \o "1-3" \h \z \u

2.3.3 相关专利 18

表格及图（26个）

TOC \h \z \t "图表目录" \c 图1.1 氯磺化聚乙烯结构式 5

表1.1 氯磺化聚乙烯（CSM）和其它橡胶的物性比较 7

图2.1 氯磺化聚乙烯合成工艺流程图 10

表2.1 各国氯磺化聚乙烯的生产技术对照 13

表2.2 吉化公司氯磺化聚乙烯质量指标 23

表2.3 东曹公司氯磺化聚乙烯质量指标 24

表3.1 2011年 全球主要氯磺化聚乙烯生产企业及生产能力统计 27

表3.2 2002-2011年全球氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率统计 27

图3.1 2002-2011年全球氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率变化图 28

表3.3 2011年我国氯磺化聚乙烯生产企业及生产能力统计 30

表3.4 2002-2011年中国氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率统计 30

图3.2 2002-2011年中国氯磺化聚乙烯产能、产量、开工率变化图 31

表3.5 DuPont公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号（已停止供应） 31

表3.6 日本东洋曹达公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号 32

表3.7 吉化公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号 33

表3.8 金泰达公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号 34

表3.9 虹润化工氯磺化聚乙烯主要品种牌号 35

表3.9 中国氯磺化聚乙烯与国外相应牌号的对照 36

表5.1 2011年全球氯磺化聚乙烯消费构成 42

图5.1 2011年全球氯磺化聚乙烯消费结构图 43

表5.2 我国氯磺化聚乙烯消费构成 44

图5.2 我国氯磺化聚乙烯消费构成图 45

表5.3 国内部分需求氯磺化聚乙烯企业目录 46

表5.4 国内部分需求氯磺化聚乙烯企业目录（按行业分类） 47

表7.1 部分氯磺化聚乙烯生产/经销企业市场报价 49

图7.1 2005-2011年我国市场氯磺化聚乙烯价格走势图 50

第一章、氯磺化聚乙烯概况

1.1 氯磺化聚乙烯的基本概况

英文名称：chlorosulfonated Polyethylene，简称CSP、CSPE、CSM

别 名：海伯隆；hypalon

CAS编号：68037-39-8

结 构 式：

图1.1 氯磺化聚乙烯结构式

氯磺化聚乙烯是美国Dupont公司于1952年首先实现工业化生产的，商品名Hypalon。由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化反应制得的一类特种橡胶。其氯含量一般为23%－47%，硫含量为1%－2%。因为它耐臭氧性优越，日光下色泽稳定性好而著称，并具有良好的着色性、耐油、耐热、抗氧化性、耐候性、耐腐蚀性、阻燃性、耐磨性和韧性，在电线电缆、防水卷材、汽车工业等方面具有广泛的应用。

随着高分子合成技术的进步，高分子材料工业不断发展，聚乙烯(PE)牌号也在不断增加，结构多样化，使得氯磺化聚乙烯产品牌号也在增加，高门尼等特殊用途高品质的新牌号氯磺化聚乙烯也随之问世，市场应用领域也越来越广泛。

1.2 氯磺化聚乙烯的理化性能

氯磺化聚乙烯生胶是一种白色或黄色的弹性体，易溶于芳烃及卤代烃，不溶于脂肪烃和醇，在酮和醚中只溶胀不溶解，在120℃以上分解，放出氯化氢和二氧化硫，更高温度下大分子主链也会发生断裂降解甚至炭化。

氯磺化聚乙烯的基本物理性能是由原料聚乙烯的品种和引入的氯原子及氯磺酰基基团决定的。氯磺酰基基团活性很高，为氯磺化聚乙烯提供交联点，使之易于硫化，其他的物理性能主要由原料品种和氯含量决定。由于主链上无不饱和键，故与其它二烯类橡胶相比，在耐候性，耐臭氧性和耐热性等方面具有卓越的性能，而分子链中氯的引入使聚乙烯的结晶性消失而产生弹性的同时，又凭其极性赋予氯磺化聚乙烯耐油性和耐燃性。其突出特性如下:

(1)抗臭氧性能优异。制品中无需加抗臭氧剂。

(2)耐热老化性能优良，加入适当的防老剂，耐热性可达1500℃。

(3)在日光暴晒下的自然老化性能优越，耐候性优良。

(4)低温性能差，-30℃下有一定屈挠性，-50℃发脆。

(5)物理机械性能良好。但压缩永久变形大

(6)耐燃性能良好

(7)耐化学药品性良好

(8)耐油性好，仅次于丁氰橡胶和氯丁橡胶

(9)加工性能好，有较大的热塑性，不必塑炼

原料聚乙烯的分子量、支化度和结晶度对氯磺化聚乙烯性能的影响最大。随着分子量的增大，聚合物的刚度增高，热塑性减小，所制得的氯磺化聚乙烯的工艺性变差，由这种氯磺化聚乙烯制得的胶料的永久变形增大。随着平均分子量的降低，所制得的氯磺化聚乙烯，其硫化胶的物理机械性能变坏。用分子量分布较窄，结构规整且结晶度高的聚乙烯制得的氯磺化聚乙烯，具有最佳的性能。

氯磺化聚乙烯的物性与其氯含量也有密切的联系。硬度和拉伸强度具有相同的变化趋势，原因是氯含量低时，结晶度高，分子间力小，氯含量高时，分子间力大，结晶度低。而结晶度高和分子间力大都使硬度和拉伸强度增大。而耐燃性和耐热性都是随着氯含量的变化而单调变化的。

表1.1是氯磺化聚乙烯与其他弹性体材料基本性能的比较。

由表1.1可见，氯磺化聚乙烯的各项性能都是很出色的，是综合性能优良的特种合成橡胶，通过控制氯磺化聚乙烯的氯含量、原料聚乙烯的品种、硫含量等可以得到用于各种用途的氯磺化聚乙烯品种。

表1.1 氯磺化聚乙烯（CSM）和其它橡胶的物性比较

第二章、氯磺化聚乙烯的生产工艺及技术进展

氯磺化聚乙烯是由氯和二硫化碳与聚乙烯（数均分子量约20000）作用而成，目前，氯磺化聚乙烯的生产工艺主要有溶液法和固相法两种，其中比较成熟和常用的工艺路线是溶液法。我国基本采用以四氯化碳为溶剂的传统溶液法。

2.1 氯磺化聚乙烯合成反应机理

2.1.1 溶液法反应机理

2.1.2 气固法反应机理

2.2 氯磺化聚乙烯生产工艺过程分析及比较

2.2.1 氯磺化聚乙烯合成工艺方法

图2.1 氯磺化聚乙烯合成工艺流程图

2.2.1.1 溶液法

2.2.1.2 固相法

2.2.2 国内外氯磺化聚乙烯合成工艺技术对照

目前国内外生产氯磺化聚乙烯合成工艺技术见下表2.1。

表2.1 各国氯磺化聚乙烯的生产技术对照

2.2.3 氯磺化聚乙烯合成工艺中溶剂替代

2.2.4 溶液法氯磺化聚乙烯合成工艺脱溶剂干燥后处理方法

2.3​ 主要生产企业/研究机构生产工艺技术进展

2.3.1 国外主要生产企业/研究机构生产工艺技术进展

2.3.2 中国主要生产企业/研究机构生产工艺技术进展

一、吉林石化电石厂

二、北京化工大学

三、连云港金泰达橡胶材料有限公司 

2.3.3 相关专利

2.4 氯磺化聚乙烯配合加工技术进展

2.4.1 配合技术进展

日本Nakamu，Sadyyoshi公司介绍了选用三硫氢基三嗪做新型硫化剂配合技术。取氯磺化聚乙烯100，三硫氢基三嗪2，于210℃加热5min，制得耐焦烧时间4.5min，户外暴露1个月不变色，70℃下与铜接触50h不沾污的氯磺化聚乙烯海绵。此例证明，三硫氢基三嗪做硫化剂有一定效果。

Montedison公司开发出新型过氧化物硫化剂F。较其它有机过氧化物交联效率高，气味小，操作安全，且经济易用，尤以其安全性好和焦烧时间长为特征，用该硫化剂的氯磺化聚乙烯较佳配方为：Hypalon 20型氯磺化聚乙烯 100，硫化剂F 1.2，快压出炭黑40，Zn0 5, Mg0 5。新型过氧化物硫化剂F有实用价值。

国内科研者在提高氯磺化聚乙烯硫化胶耐水性及耐老化攻关中，对氯磺化聚乙烯彩色配方的相关助剂(硫化、防老、促进)和组分进行优化选择配方为: 氯磺化聚乙烯 100, 环氧树脂、硫化剂14-16，防老剂NBC与三嗪紫外线吸收剂2-2.5，促进剂DM与DPTT 2.5-3.0 ,填充剂钛白粉与着色剂40-45 ,氢化松香及其它2.0-0.5、上述助剂选用正确，经实验考证，该配方中助剂起到作用。

N,N’-间苯撑二马来酰亚胺复合硫化体系的研究应用，近些年来(日本)较有进展。选用该复合硫化体系(碱土金属氢氧化物、氨水、二硫代氨基甲酸镍)配制得到回弹性、拉伸强度、伸长率及耐老化性均良好的氯磺化聚乙烯胶料。此项攻关已申请专利。

除上述外，在硫化剂、酸吸收剂、增塑剂、填充剂、阻燃剂等开发选择方面，近年皆取得相应进展，为氯磺化聚乙烯综合加工有促进作用。

2.4.2 加工技术进展

2.4.2.1 改进氯磺化聚乙烯胶料的加工性能

2.4.2.2 氯磺化聚乙烯的湿式法混炼技术

2.4.2.3 氯磺化聚乙烯的改性加工

2.5 氯磺化聚乙烯质量指标

表2.2 吉化公司氯磺化聚乙烯质量指标

表2.3 东曹公司氯磺化聚乙烯质量指标

*25% toluene solution viscosity (Brookfield's viscometer, 23°C) * 25％的甲苯溶液粘度（Brookfield的粘度，23℃）

第三章、氯磺化聚乙烯的生产状况与生产企业

3.1 氯磺化聚乙烯生产状况

3.1.1 全球氯磺化聚乙烯生产状况

目前全球对氯磺化聚乙烯工艺技术开发及新牌号开发还存在一定的发展空间。

下表3.1是2011年全球主要氯磺化聚乙烯生产企业及生产能力统计，表3.2为2002-2011年全球氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率统计。

表3.1 2011年 全球主要氯磺化聚乙烯生产企业及生产能力统计

表3.2 2002-2011年全球氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率统计

*产能统计为当年装置名义产能，不包括无效产能

图3.1 2002-2011年全球氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率变化图

3.1.2 中国氯磺化聚乙烯生产状况

中国氯磺化聚乙烯生产技术是60年代中期由吉林石化研究院开发成功的，并在中石油吉林石化公司采用传统溶液法于1971年建成 500t/a中试装置 (后迁至益阳)。经过多次改造，1989年又建成3000t/a工业化生产装置。

亚星化学公司与华东理工大学在新型高分子材料研究、含氯聚合物研究、涂料等领域进行了广泛的合作。尤其在CPE产品的研究方面，从原料到产品进行了全面合作开发。研究开发成功了利用CPE 直接氯磺化生产氯磺化聚乙烯的新工艺，该项目小试和中试经过山东省化工厅组织的专家鉴定，填补国内空白。

吉林石化一直是我国最为主要的氯磺化聚乙烯生产企业，拥有千吨级装置，年生产能力为3000t/a。

吉林石化采用的合成技术是位差式组合溶解、串联凝聚、挤压脱水和多次真空膨胀的先进工艺。在尾气处理方面，还创出合理综合利用盐酸气和回收溶剂的新工艺，代表着中国氯磺化聚乙烯生产水平，技术比较先进。吉化公司研究院对现行的生产工艺进行仔细研究，对不合理的工艺流程和工艺参数进行深入细致的剖析，开发了干法脱溶剂的技术路线，采用此工艺可明显缩短工艺流程，显著降低四氯化碳消耗量。

吉林石化公司产品包括5种型系8个牌号（CSM2300、2910、3303、3304、3305、4010、4008），以40型和30型为主，45型和48型为辅，生产结构为40型约占61%，30型约占32%，45型约占5.5%，48型约占1.5%。

近年吉林石化公司氯磺化聚乙烯实际产量在1000-2000吨左右，2006年产量稍高，达到1800吨左右。2006年之后，受到环保影响，产量降低，年均产量1000多吨。2011年8月4日，吉林石化公司氯磺化聚乙烯装置开始改造，此次改造将于2012年5月末结束。

江西虹润化工有限公司2008年依靠成功的经验和准确的市场需求信息，投资建设年产5000吨氯磺化聚乙烯特种橡胶生产线，产品规格为20 型、30型、40型。项目已于2009年4月竣工，7月顺利试生产，一期2000吨/年于2010年底完全投产。

连云港金泰达橡胶材料有限公司创立于2008年，金泰达氯磺化聚乙烯采用非传统的气固两相法生产工艺，该工艺为自主研发且拥有相关专利，公司规划的1500吨/年的新工艺氯磺化聚乙烯产品生产线于2009年底安装完成，2010年投产，公司氯磺化聚乙烯计划扩产到5000吨/年

目前我国氯磺化聚乙烯生产企业主要为吉林石化公司、江西虹润化工有限公司、连云港金泰达橡胶材料有限公司。国内曾经生产过氯磺化聚乙烯的企业有湖南益阳化工一厂(可生产CSM2910、CSM4008两种牌号)、安徽化工研究院实验厂、湖南洪江市化工厂、武进第二化工厂、浙江建德农药厂等，年生产能力均在几百吨左右。由于工艺技术上还存在一定问题，装置开工率不高，近两年基本处于停产闲置状态。

表3.3 2011年我国氯磺化聚乙烯生产企业及生产能力统计

2002-2007年我国氯磺化聚乙烯产量有逐渐上涨趋势，后受到溶剂四氯化碳短缺以及替代产品的影响，近几年产量下降。部分落后装置关停。虽然近两年有新装置陆续建成投产，但是要稳定长期生产还需要时间磨和。2011年吉林石化公司的氯磺化聚乙烯装置技术改造，影响当年国内氯磺化聚乙烯产量。

下表3.4为2002-2011年中国氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率统计。

表3.4 2002-2011年中国氯磺化聚乙烯生产能力、产量、开工率统计

*产能统计为当年装置名义产能，不包括无效产能

图3.2 2002-2011年中国氯磺化聚乙烯产能、产量、开工率变化图

3.2 全球氯磺化聚乙烯生产厂家及产品牌号

3.2.1 国外氯磺化聚乙烯生产厂家及产品牌号

表3.5 DuPont公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号（已停止供应）

表3.6 日本东洋曹达公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号

3.2.2 中国氯磺化聚乙烯生产厂家及产品牌号

表3.7 吉化公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号

表3.8 金泰达公司氯磺化聚乙烯主要品种牌号

表3.9 虹润化工氯磺化聚乙烯主要品种牌号

从以上表格可见，杜邦生产（已停产）牌号最全，中国同日本牌号相当。中国氯磺化聚乙烯与国外相对应牌号的对照见下表。

表3.9 中国氯磺化聚乙烯与国外相应牌号的对照

第四章、氯磺化聚乙烯的应用及研究进展

4.1 氯磺化聚乙烯的应用领域

4.1.1 建筑材料

4.1.2 电缆绝缘材料

4.1.3 汽车零部件

4.1.4 工业制品

4.1.5 涂料

4.1.6 橡胶共混改性

4.2 氯磺化聚乙烯的应用研究进展

第五章、氯磺化聚乙烯的消费与需求分析

5.1 氯磺化聚乙烯消费概况与消费结构

5.1.1 全球氯磺化聚乙烯消费概况与消费结构

具体见下表5.1和图5.1所示。

表5.1 2011年全球氯磺化聚乙烯消费构成

图5.1 2011年全球氯磺化聚乙烯消费结构图

5.1.2 中国氯磺化聚乙烯消费概况与消费结构

2011年我国氯磺化聚乙烯消费构成见下表5.2和图5.2所表示。

表5.2 我国氯磺化聚乙烯消费构成

图5.2 我国氯磺化聚乙烯消费构成图

5.2 氯磺化聚乙烯市场需求分析与需求预测

5.3 国内部分需求氯磺化聚乙烯企业目录

表5.3 国内部分需求氯磺化聚乙烯企业目录

表5.4 国内部分需求氯磺化聚乙烯企业目录（按行业分类）

第六章、氯磺化聚乙烯进出口统计与分析

第七章、氯磺化聚乙烯市场价格及价格分析

7.1 氯磺化聚乙烯市场价格

表7.1 部分氯磺化聚乙烯生产/经销企业市场报价

7.2 氯磺化聚乙烯市场价格分析与预测

图7.1 2005-2011年我国市场氯磺化聚乙烯价格走势图

第八章、氯磺化聚乙烯拟建和在建设项目

第九章、结论与建议

9.1 存在问题及优劣势分析

目前，我国氯磺化聚乙烯生产技术皆为自主开发，而且原料、催化剂和稳定剂与国外基本相同，但与国外相比，在生产工艺技术上存在着生产不连续、自动化程度低、设备性能达不到工艺要求，产品质量不稳定（如产品外观颜色不均匀，挥发分高、机械杂质多）、环保性差等问题，总体水平仅相当于国外六七十年代水平。

特别是所采用的溶剂四氯化碳存在破坏大气臭氧层的环保问题，因此这种生产工艺的发展受到限制。发达国家已于1995年底前关闭了四氯化碳氯化聚合物生产装置，并在工业化生产中成功实现了用新型非四氯化碳溶剂的有效替换。我国氯磺化聚乙烯行业也已开始禁止使用四氯化碳，因此开发四氯化碳溶剂替代品以及新的氯磺化聚乙烯合成技术已刻不容缓。

在产品品种上，国内牌号少，缺乏高性价比的品种，如高氯化氯磺化聚乙烯等；在新产品和专用料的开发上，未形成产品系列化、专用化，而国外仅应用在电线电缆的氯磺化聚乙烯已有H－40S、H－4085、TS－530等众多产品牌号。

氯磺化聚乙烯在部分应用领域正在被其他材料所取代。在防水卷材行业，使用寿命长达50年的三元乙丙橡胶和低格低廉的聚氯乙烯防水卷材是两大替代产品；在电线电缆行业，价格低廉的氯化聚乙烯（CPE）是氯磺化聚乙烯最大的竞争材料，使用CPE作汽车胶管比氯磺化聚乙烯更具竞争力；氯磺化聚乙烯在粘合剂领域的竞争者主要是性价比优良的氯丁橡胶。

近年来，我国在溶液法溶剂四氯化碳的更新方面的研究与开发取得了较大进展，尽管工业化进展较慢，但已打下了良好基础。

9.2 投资建议及措施

一、从近几年国内氯磺化聚乙烯市场及发展趋势看，新建、扩建氯磺化聚乙烯生产装置应持慎重态度。新建装置必须采用非四氯化碳的环保型溶剂的新技术工艺，以适应环保要求。

二、加大非四氯化碳新型环保溶剂的研发力度，加快其工业化进程，同时应注重较环保和低能耗的固相法合成技术的开发，并关注水相法合成氯磺化聚乙烯的研发动向，以缩小与国外先进技术的差距。

三、针对现有装置生产工艺及产品的低水平现状，加大提高产品质量、增加产品品种、优化工艺参数、降低生产成本等方面的攻关及技改力度，实现现有装置优化运行，产品品牌上做到系列化、专用化、精细化和高纯化，实现经济效益最大化。

四、氯磺化聚乙烯要拥有更大的市场空间，应不断拓宽应用领域，研制具有性价比优势的新产品。同时，生产高附加值的专用料是今后氯磺化聚乙烯的工业发展方向。同其它高分子材料一样，改性或共混也是氯磺化聚乙烯新产品开发的主要手段之一。例如环氧改性氯磺化聚乙烯，阻燃性氯磺化聚乙烯，与氟橡胶、乙丙橡胶、EVA聚合物、PVC等共混改性的氯磺化聚乙烯以及氯磺化聚乙烯/SBR互穿网络聚合物等各种改性氯磺化聚乙烯橡胶产品，性能更优异，应用领域更专业化，也更具有不可替代性。