不飽和聚酯樹脂市場概況與發(fā)展前景（下)

　　

　　不飽和聚酯未來應用市場最值得關注的還是玻璃鋼復合材料領域。雖然在不飽和聚酯應用領域內占比由早期的70-80%下滑至現在的50-55%，但仍是不飽和聚酯的第一應用領域。

　　

　　（1）玻璃鋼冷卻塔：冷卻塔作為散熱設備，主要用于工業(yè)制造、空調制冷、風電廠、火電廠以及化工制藥等領域。國家“十四五”規(guī)劃綱要中，明確指出要推進能源革命，建設清潔低碳能源體系。大力提升光伏、風電發(fā)電規(guī)模已是近幾年的熱門發(fā)展方向。而在新能源大規(guī)模并網背景下，也帶動冷卻塔市場需求不斷增加。例如光伏產業(yè)鏈企業(yè)晶澳在包頭3GW晶硅項目中，就上了14臺大型閉式冷卻塔。同時，隨著電力系統(tǒng)調峰負擔加大，火電靈活性改造作為提升系統(tǒng)調峰能力的關鍵方式，也帶動冷卻塔市場需求不斷增加。據相關報道，2022年冷卻塔產值實現高增長，較2021年增長率超過10%，且未來2-3年仍會呈現良好增長態(tài)勢。當然復合材料不是冷卻塔材質的唯一選擇，碳鋼也是主要材料之一，這個受工業(yè)園區(qū)的使用要求限制。

　　

　　

　　

　　（2）漁船：在歐美、日本、韓國以及中國臺灣等地基本已實現木質、小型鋼制漁船玻璃鋼化。由于玻璃鋼材料尤其不飽和聚酯復合材料具有常溫耐老化、抗腐蝕等諸多優(yōu)點，且經過研究測試，玻璃鋼漁船老化期在50~60年以上，例如日本上世紀60年代的玻璃鋼漁船目前仍在使用。船舶壽命長、貶值速度慢就相當于增加了漁民的實際收益。我國玻璃鋼漁船發(fā)展緩慢，我國現有漁船51.1萬艘，其中機動漁船34.24萬艘，非機動漁船16.86萬艘，但國內玻璃鋼漁船的占比才2%。市場潛力巨大。但也需要形成相應的標準，以及規(guī)模化、系列化生產。未來任重道遠。

　　

　　

　　

　　（3）新能源汽車及汽車輕量化工程：電動汽車的車身和電池外殼等。隨著新能源技術的不斷發(fā)展和普及，不飽和聚酯樹脂在這個領域的需求將不斷增加。汽車輕量化里指的是冷藏車、客車、集裝箱車等，以FRP輕量化材料帶動“3D”閉孔泡沫結構形成的超輕量化新材料將會大量使用。

　　

　　（4）管道：給排水工程的改造和擴建，城鎮(zhèn)污水處理，工業(yè)循環(huán)用水等拉動大口徑（1~4m）的玻璃鋼管道；海洋經開帶動的海洋工程，比如海水淡化、海洋油氣田、海上風電等對大型玻璃鋼防腐工程和大口徑玻璃鋼管道的需求；防腐環(huán)保工程采用的化工貯罐、管道以及耐壓防腐管道等等。這里重點描述下輸氫管道，這是管道領域里未來發(fā)展的重點。2023年4月中石化“西氫東送”輸氫管道示范工程已被納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》，我國首個純氫長輸管道項目啟動。此管道全長400多公里，將用于替代京津冀地區(qū)現有的化石能源制氫及交通制氫，緩解我國綠氫供需錯配問題。現有輸氫管道材質集中在高阻隔柔性復合管、塑料合金復合管、小口徑熱塑性復合管三種非金屬管道及低鋼級金屬管道。據了解，全球范圍內氫氣輸送管道總里程已超過5000公里，我國輸氫管道建設尚處于起步階段。

　　

　　

　　

　　（5）節(jié)能建筑：據中國建筑節(jié)能協(xié)會發(fā)布的報告顯示，2020年我國建筑能耗占全國能源消耗總量占比為45.5%。建筑領域節(jié)能減排刻不容緩。不飽和聚酯玻璃鋼產品在建筑節(jié)能方面有外墻裝飾掛板，玻璃鋼窗框和玻璃鋼門板等，都能實現傳統(tǒng)材料替代。

　　

　　5. 不飽和聚酯樹脂發(fā)展方向

　　

　　在過去的發(fā)展過程中，不飽和聚酯樹脂對于一般用途來說，具有特殊意義的貢獻。將來我們要向一些特殊用途的領域發(fā)展，同時還要使通用樹脂低成本化。下面介紹一些不飽和聚酯樹脂典型發(fā)展方向。

　　

　　（1）低苯乙烯揮發(fā)性或無苯乙烯不飽和聚酯樹脂：從材料成本、樹脂貯存、成型操作和固化特性以及最終應用性能來看，苯乙烯是當前最合適的單體。然而苯乙烯在室溫下的蒸氣壓較高，易揮發(fā)。因此減少揮發(fā)性單體含量，在近幾年來一直是國外不飽和聚酯樹脂行業(yè)開發(fā)的課題，目前采用的方法有很多種：加入低揮發(fā)抑制劑；不含苯乙烯單體的不飽和聚酯樹脂配方，有用二乙烯基體、乙烯基甲基苯、α-甲基苯乙烯來取代含苯乙烯單體的乙烯基單體；減少苯乙烯揮發(fā)的方法是把雙環(huán)戊二烯及其衍生物等其它單元引入不飽和聚酯樹脂骨架，實現低粘度化，最終使苯乙烯單體含量降低等等。比如管道非開挖CIPP技術就對樹脂無毒無害要求很高，那無苯乙烯樹脂在這里就就能大展身手。

　　

　　（2）阻燃不飽和聚酯樹脂開發(fā)：近年來，針對高效阻燃UPR復合材料的研究，從添加型（如有機膦低聚物、納米阻燃劑等）、本征型（將阻燃結構引入分子鏈中骨架制備，如含磷二元酸單體、含C=C反應性阻燃劑等）和纖維界面阻燃（如阻燃界面改性劑等）角度探索了用于UPR的高效阻燃結構及方式，同時改善UPR中揮發(fā)性苯乙烯的環(huán)境危害性和纖維增強材料界面性能問題。

　　

　　（3）低收縮不飽和聚酯樹脂：不飽和聚酯樹脂（UPR）收縮率較高，達到7~10%。采用熱塑性樹脂來降低和緩和UPR的固化收縮，已在SMC制造中得到廣泛應用。常用的低收縮劑有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和苯二甲酸二烯丙酯聚合物等。目前國外除采用聚苯乙烯及其共聚物外，還開發(fā)了聚已酸內酯、改性聚氨酯和醋酸纖維素丁酯等等。

　　

　　（4）不飽和聚酯樹脂輔料開發(fā)：與不飽和聚酯樹脂有關聯(lián)的輔料有催化劑、分散劑、消泡劑、抗氧化劑、促進劑、固化劑、色漿、膠衣、脫模劑等。國內各種輔料的開發(fā)已完成比較完善，尤其是復合促進劑的開發(fā)，為樹脂的快速固化提供了良好的條件。目前，國產的促進劑質量已有大幅度提高，在固化速度、固化后對制品的色澤影響方面都優(yōu)于進口材料。但還有一些輔料，比如高檔助劑（如分散劑、消泡劑、抗氧化劑等）仍以進口為主，我國專業(yè)研究和生產不飽和聚酯樹脂相關助劑廠家很少。

　　

　　6. 不飽和聚酯樹脂產業(yè)發(fā)展建議

　　

　　（1）規(guī)劃經濟化

　　

　　我國不飽和聚酯樹脂發(fā)展必將向集約化、大型化和產業(yè)化方向發(fā)展。玻璃鋼成型技術的發(fā)展，對樹脂的品種質量要求越來越高。因此，不飽和聚酯樹脂生產企業(yè)必須著眼未來，建設具有經濟規(guī)模的生產裝置，以高質量、低成本的不飽和聚酯樹脂服務于各行各業(yè)。

　　

　　（2）標準化

　　

　　在過去幾十年復合材料發(fā)展歷程中，在絕大多數應用領域，尤其不飽和樹脂行業(yè)，其產品標準空白，造成市場巨大混亂，給下游企業(yè)在選材和產品設計方面帶來困擾。目前，這一狀況已得到改善，一大批與傳統(tǒng)復合材料制品性能相關的不飽和樹脂產品的技術標準正在制定，從過氧化甲乙酮到連續(xù)纏繞管道樹脂、冷藏車箱板樹脂、機制聯(lián)系板材樹脂到拉纏編織電力管道等目前市場產量較大的復合材料制品所用的不飽和樹脂品種等。這些標準的頒布和實施，將會極大地推動了我國不飽和聚酯樹脂產業(yè)的良性發(fā)展。