合成樹脂

合成樹脂最重要的應用是製造塑料。為便於加工和改善性能，常添加助劑，有時也直接用於加工成形，故常是塑料的同義語。合成樹脂還是製造合成纖維、塗料、膠粘劑、絕緣材料等的基礎原料。

2014年，全球聚乙烯產能將達到1.017億噸/年，比2013年增長4%。全球聚乙烯產量預計將上升5%，平均開工率預計將升至84.2%，比去年同期高出1個百分點。在2015年新建生產裝置投產之前，北美聚乙烯市場需求將繼續保持適度增長態勢，北美聚乙烯裝置開工率將維持在90%的高位。需求增長將使得北美聚乙烯產量超過2007年的歷史高點。在中東地區，伊朗計劃在今明兩年投產5座聚乙烯生產廠；阿聯酋也將在今年建成3座石化廠，新增大量聚乙烯產能。

2014年，全球聚丙烯產能將增長6.5%以上；全球聚丙烯產量也將上升，但增速比產能稍低，為4.9%。全球聚丙烯裝置平均開工率將下降0.8個百分點，至81.1%，這主要是由於新建裝置投產。全球新增聚丙烯產能大部分在中國。由於中國煤炭價格相對較低，且供應充足，因此中國新增聚丙烯產能主要是煤基聚丙烯。隨著中國聚丙烯供應逐漸實現自給自足，聚丙烯出口商將不得不尋找替代市場。——2014年全球合成樹脂市場產能分析

然而，2014年全球聚氯乙烯市場卻充滿挑戰。懸浮聚氯乙烯產能將增長6%，增至5900萬噸/年。由於聚乙烯生產將削減產量以應對需求低迷，2014年全球聚氯乙烯裝置開工率預計僅為64.8%，比2013年滑落1.1個百分點。同時，全球聚氯乙烯市場需求預計將達4015萬噸，比上一年增長4.15%，這在一定程度上抵消了供應過剩的不利影響。

與全球聚氯乙烯行業類似，聚苯乙烯行業2014年前行的道路上也布滿荊棘。最大的問題是原料苯和乙烯的價格將會發生寬幅波動。

合成樹脂種類繁多。

合成樹脂工業產品可分為通用樹脂和專用樹脂。通用樹脂產量大，成本低，一般用於通用消費品或耐用商品，代表性的品種有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS五大類合成樹脂；專用樹脂一般指為專門用途而生產的樹脂，產量較小，生產成本較高，例如可替代金屬用於機械、電子、汽車等部門，工程塑料就屬於專用樹脂的範疇。重要的工程塑料有聚醯胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚對苯二甲酸丁二醇酯、改性聚苯醚及聚四氟乙烯等。另一類專用樹脂是熱塑料彈性體，它具有類似橡膠的彈性，加熱時又可重複成型。

根據化學組成，合成樹脂又可大致分為兩個類別：一種主鏈僅由脂肪族碳原子構成，通用樹脂基本屬於這一類別；另一種合成樹脂在主鏈中除碳原子外還含有氧、氮和硫等，大部分工程塑料是由雜鏈聚合物構成的。

根據工程性能，合成樹脂又可分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂。其差別主要來自於聚合物的化學組成和分子結構。熱塑性樹脂分子鏈結構為線型或帶支鏈型的，受熱后可塑化（或稱軟化、熔化）和流動，並可多次反覆塑化成型。典型的熱塑性樹脂有聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。熱塑性樹脂可以快速成型，並可重複成型。熱固性樹脂屬立體型結構的高分子聚合物，在分子鏈中含有多官能團大分子，在有固化劑存在和受熱、加壓作用下可軟化（或熔化）並同時固化（或熟化）成為不溶、不熔的高聚物。通用的典型熱固性樹脂有苯酚-甲醛樹脂（俗稱酚醛樹脂）、脲-甲醛樹脂（俗稱脲醛樹脂）、三聚氰胺甲醛樹脂（俗稱密胺甲醛樹脂）、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯等。

生產合成樹脂的原料來源豐富，早期以煤焦油產品和電石碳化鈣為主，現多以石油和天然氣的產品為主，如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。合成樹脂的生產方法採用本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、熔融聚合和界面縮聚等。

合成樹脂

合成樹脂為高分子化合物，是由低分子原料――單體（如乙烯、丙烯、氯乙烯等）通過聚合反應結合成大分子而生產的。工業上常用的聚合方法有本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合4種。

本體聚合是單體在引發劑或熱、光、輻射的作用下，不加其他介質進行的聚合過程。特點是產品純潔，不需複雜的分離、提純，操作較簡單，生產設備利用率高。可以直接生產管材、板材等質品，故又稱塊狀聚合。缺點是物料粘度隨著聚和反應的進行而不斷增加，混合和傳熱困難，反應器溫度不易控制。本體聚合法常用於聚加基丙烯酸甲酯（俗稱有機玻璃）、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚醯胺等樹酯的生產。

懸浮聚合法

懸浮聚合是指單體在機械攪拌或振蕩和分散劑的作用下，單體分散成液滴，通常懸浮於水中進行的聚合過程，故又稱珠狀聚合。特點是：反應器內有大量水，物料粘度低，容易傳熱和控制；聚合后只需經過簡單的分離、洗滌、乾燥等工序，即得樹脂產品，可直接用於成型加工；產品較純凈、均勻。缺點是反應器生產能力和產品純度不及本體聚合法，而且，不能採用連續法進行生產。懸浮聚合在工業上應用很廣。75%的聚氯乙稀樹脂採用懸浮聚合法，聚苯乙烯也主要採用懸浮聚合法生產。反應器也逐漸大型化。

乳液聚合法

乳液聚合是指藉助乳化劑的作用，在機械攪拌或振蕩下，單體在水中形成乳液而進行的聚合。乳液聚合反應產物為膠乳，可直接應用，也可以把膠乳破壞，經洗滌、乾燥等后處理工序，得粉狀或針狀聚合物。乳液聚合可以在較高的反應速度下，獲得較高分子量的聚合物，物料的粘度低，易於傳熱和混合，生產容易控制，殘留單體容易除去。乳液聚合的缺點是聚合過程中加入的乳化劑等影響製品性能。為得到固體聚合物，耗用經過凝聚、分離、洗滌等工藝過程。反應器的生產能力比本體聚合法低。

溶液聚合法

溶液聚合是單體溶於適當溶劑中進行的聚合反應。形成的聚合物有時溶於溶劑，屬於典型的溶液聚合，產品可做塗料或膠粘劑。如果聚合物不溶於溶劑，稱為沉澱聚合或淤漿聚合，如生產固體聚合物需經沉澱、過濾、洗滌、乾燥才成為成品。在溶液聚合中，生產操作和反應溫度都易於控制，但都需要回收溶劑。工業溶液聚合可採用連續法合間歇法，大規模生產常採用連續法，如聚丙烯等。

熱塑性樹脂的固化一般是通過將製品冷卻到玻璃化轉變溫度或熔點之下實現的，而熱固性樹脂是通過加熱發生形成網狀結構的化學反應來達到固化目的。主要加工方法有擠出、壓塑、注塑、吹塑、滾塑、反應注塑、熱成型、發泡等。

2013年我國合成樹脂生產企業接近830家，產量5 837萬噸，同比增長9.5%。

近年來工程合成樹脂工業的發展勢頭強勁，產量增速明顯快於通用合成樹脂增速，導致五大通用合成樹脂產量在合成樹脂總產量中的比例呈下降趨勢，由2010年的84.1%降至2013年的79.5%。

儘管如此，2013年五大合成樹脂仍保持了較快的擴能速度，隨著武漢大型乙烯裝置及寧波富德外購甲醇制丙烯項目等的投產，國內五大合成樹脂產能大幅增加，到2013年年底五大合成樹脂的產能達到6 400萬噸/年以上。受市場回暖和新建裝置產能釋放的影響，2013年國內五大合成樹脂產量約為4 662萬噸，同比增長11.1%。其中，聚乙烯產量為1 124.3萬噸，同比增加7.3%；聚丙烯產量1 262萬噸，同比增長9.6%；聚氯乙烯產量為1 530萬噸，同比增長16.1%。

我國合成樹脂工業在國產化催化劑、工藝及裝備開發等方面取得令人矚目的成就。和國外先進水平相比，我國合成樹脂工業仍存在一定差距。新建的合成樹脂特大型裝置不少還要依靠引進技術，為生產高端產品一些裝置還必須購買國外的催化劑；國內一些高端產品數量不能滿足市場需求，如國內棚膜用樹脂牌號少，產量低，遠不能滿足功能棚膜生產需求，進口原料佔50%左右；國產PP-R管材料與進口料比較還有一定差距，質量有待改進和提高。

世界合成樹脂工業面臨來自中東低成本產品的競爭，為應對競爭，世界大型樹脂生產公司正在將資產向低成本原料的中東地區配置；建設世界級大規模生產裝置，充分利用規模效益；採用更先進的催化劑、工藝技術和更先進的計算機控制、優化及管理方案。樹脂行業競爭激烈。在這種形勢下，我國樹脂行業應進一步加強自主創新能力，更好地消化吸收引進技術，更多生產中東裝置不能生產的高端產品，千方百計降低生產成本，應對中東、周邊國家和各大跨國公司合成樹脂產品的競爭。

隨著世界經濟格局的變化、美國能源結構的大幅調整以及我國經濟增長方式的改變，在節能環保的大環境下，化工市場競爭格局變化和需求升級都將帶來產業的巨大變化。

從合成樹脂上游裝置原料來看，更趨於多元化、輕質化，以提高產品的競爭力。從需求端來看，對合成樹脂產品提出了綠色、功能化、差異化的要求。從貿易來看，由於美國頁岩氣給其化工產業帶來的低成本優勢，未來將加大對中國的出口。從國內競爭格局看，煤化工、丙烷脫氫制丙烯、甲醇制烯烴都將給傳統的石化行業帶來巨大挑戰。短期來看，國內合成樹脂生產能力增長較大，而需求繼續低迷，2～3年內合成樹脂還將處於微利時期。

面對嚴峻的市場，我國合成樹脂要走技術創新之路。我國合成樹脂企業一要提高產品的技術含量，突破高技術壁壘，鎖定用戶；二要加強產品的技術服務和售後服務，讓用戶在購買成本合適的前提下性價比最高；三要提高產品質量，企業可選擇有競爭力的用戶進行走訪，量身定做產品，根據對方要求加強質量管理、增加認證等，綁定高端客戶。

一些樹木的分泌物常會形成樹脂，不過琥珀卻是樹脂的化石，蟲膠雖然也被看成樹脂，但卻是紫膠蟲分泌在樹上的沉積物。由蟲膠製成的蟲膠漆，最初只用作木材的防腐劑，但隨著電機的發明又成為最早使用的絕緣漆。然而進入20世紀后，天然產物已無法滿足電氣化的需要，促使人們不得不尋找新的廉價代用品。

早在1872年德國化學家拜耳（A.Bayer）首先發現苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時能迅速結成紅褐色硬塊或粘稠物，但因它們無法用經典方法純化而停止實驗。20世紀以後，苯酚已經能從煤焦油中大量獲得，甲醛也作為防腐劑大量生產，因此二者的反應產物更加引人關注，希望開發出有用的產品，儘管先後有許多人為之花費了巨大勞動，但都沒有達到預期結果。

1904年，貝克蘭和他的助手也開展這項研究，最初目的只是希望能製成代替天然樹脂的絕緣漆，經過三年的艱苦努力，終於在1907年的夏天，不僅制出了絕緣漆，而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite，它就是人們熟知的“電木”“膠木”或酚醛樹脂。Bakelite一經問世，很快廠商發現，它不但可以製造多種電絕緣品，而且還能制日用品，愛迪生（T.Edison）用於製造唱片，不久又在廣告中宣稱：已經用Bakelite制出上千種產品，於是一時間把貝克蘭的發明譽為20世紀的“鍊金術”。

在1940年以前，以煤焦油為原粒的酚醛樹脂，一直居各種合成樹脂產量之首，每年達20多萬噸，但此後隨著石油化工的發展，聚合型的合成樹脂如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產量也不斷擴大，隨著眾多年產這類產品10萬噸以上大型廠的建立，它們已成當今產量最多的四類合成樹脂。

到今天，合成樹脂再加上添加劑，通過各種成型方法即得到塑料製品，塑料的品種有幾十種，世界年產量在1.2億噸左右，我國也在500萬噸以上，它們已經成為生產、生活及國防建設的基礎材料。