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未来哪些氟化工产品比较有前景?
时间:2023-11-20 查看:346
PVDF、六氟磷酸锂项目,相信大家近几年已经看到、听到许多,有些是氟化工企业建设的,有些则是圈外企业跨界入局的,这些项目的相继投产,使得PVDF和六氟磷酸锂供求关系迅速发生改变,其市场价格也大起大落,行业情绪十分悲观。

不过,氟化工产品种类丰富,除了含氟锂电材料外,其他的许多产品也都具有极好的应用前景,包括六氟丁二烯、三氟化氯、碳酰氟、含氟聚酰亚胺、聚三氟氯乙烯、可熔性聚四氟乙烯、全氟磺酸树脂、氢氟醚、全氟聚醚、乙烯-四氟乙烯共聚物等,本文带大家了解一下部分比较有前景的氟化工产品。

01

六氟丁二烯

六氟丁二烯,亦称全氟丁二烯、六氟-1,3-丁二烯,简称HFBD,是一种具有双键、完全氟化的化合物,分子式为C4F6。六氟丁二烯是合成树脂和含氟物质的重要原料,也可作为蚀刻气应用于半导体行业,具有选择性好、精确度高等优点。

另外,六氟丁二烯GWP仅为0.004,且在大气中的寿命小于2d,具有非常小的温室效应,是一种绿色环保且非常有市场前景的全氟化物气体。近年来,因具有蚀刻选择性好、精度高、在大气中易分解等优异性能,六氟丁二烯成为最有可能代替传统含氟蚀刻气体的候选物之一。

六氟丁二烯是目前发现的既可满足蚀刻技术的发展要求,又可最 大程度地减少对环境影响的新一代含氟蚀刻气体之一,具有广阔的应用前景。但当前高纯六氟丁二烯市场依旧被昭和电工、厚成化工、默克集团、林德气体、液化空气等国外企业占据,我国市场需求主要依赖进口。

近几年,面对西方国家日趋严格的半导体封锁和国内日益增长的含氟特气市场需求,国内企业加速布局六氟丁二烯,已有部分企业突破了产业化壁垒,包括中巨芯、中化蓝天、中船特气、金石氟业、南大光电等。


02

可熔性聚四氟乙烯

PFA是四氟乙烯(TFE)与全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的共聚物,因其性能与聚四氟乙烯相近,又可以采用热塑性树脂加工方法加工,所以又把它称为可熔性聚四氟乙烯。

PFA分子中1~10%的全氟烷基乙烯基醚显著改善了高分子链的柔顺性,降低了结晶度,使PFA具有良好的热塑性,克服了PTFE难加工的缺点,可用一般热塑性塑料的成型加工工艺进行加工,它的长期使用温度与PTFE相同,在高温下的力学性能优于PTFE。

同时,PFA具备PTFE优异的耐化学腐蚀性能,极好的耐热性能以及低摩擦系数,自润滑,阻燃,防水等性能,可以制成防腐涂层、防老化涂层、特种过滤纤维、反应釜内衬、管材内衬、光缆外皮、宇航器材等,广泛应用于建筑、化工、机械、电气、航天、医疗等众多领域。

目前,PFA海外供应商主要是科慕、索尔维、大金、3M、AGC等,市场份额接近90%,我国生产PFA的企业比较少,主要包括东岳集团、永和股份、巨化股份等。

03

全氟磺酸树脂

近几年,受益于政策支持、技术进步、成本降低和市场需求等多重因素,氢燃料电池市场在国内外都呈现出快速增长的态势,将带动相关材料需求快速增长。

质子交换膜是氢燃料电池的核心材料之一,膜性能的好坏直接决定氢燃料电池的性能和使用寿命。质子交换膜按含氟量可分为全氟质子交换膜如全氟磺酸膜、部分氟化质子交换膜如聚偏氟乙烯辐射接枝膜、无氟质子交换膜如聚苯并咪唑膜。

目前,全氟磺酸质子交换膜是市场唯 一成功商品化并实际使用的质子交换膜。全氟磺酸树脂制备原材料主要为四氟乙烯、全氟磺酰基乙烯基醚单体(PSVE)等,无论是PSVE的制备、全氟磺酸树脂的聚合还是全氟磺酸树脂的成膜都具有极高的技术壁垒,因此全球范围内具备全氟磺酸树脂生产能力的企业并不多,产能主要集中在科慕、索尔维、3M、美国戈尔等企业中。

我国的全氟磺酸树脂相关研究起步并不晚,20世纪70年代中国科学院上海有机化学研究所即开展了全氟磺酸树脂重要单体的合成及聚合反应研究,甚至开展了对聚合物膜改性的研究,但遗憾的是始终未实现规模化生产。

国内全氟磺酸树脂生产企业有东岳集团、上海三爱富、巨化集团、苏州科润等,但除东岳集团外,其他企业大多不具备全氟磺酸树脂批量供应能力,因此我国全氟磺酸树脂供应能力不足,市场需求严重依赖进口,未来全氟磺酸树脂国产替代空间较大。


04

乙烯-四氟乙烯共聚物
ETFE是目前为止最强韧的氟塑料,在保持了聚四氟乙烯良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时,它的耐辐射和机械性能有很大程度地改善,拉伸强度可达到50MPa,接近聚四氟乙烯的两倍,更主要的是其加工性能得以大大提高,特别是它和金属表面的附着力表现突出,使氟塑料和钢的紧衬工艺真正得以实现。
ETFE不仅具有优良的抗冲击性、导电性、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高、加工性能好,广泛用于化工、电子通讯、设备制造、航空航天等领域。

长期以来,ETFE都由AGC、大金、科慕、3M等国外厂商垄断供应,我国科学家从上世纪70年代开始研发,但一直未取得实质性进展,国内所需的ETFE树脂产品几乎100%依赖进口,而且国外对我国Military Industry and National Defense及大飞机领域所需的特种ETFE树脂实施禁运,导致ETFE树脂成为制约我国特殊领域应用和发展的重要瓶颈。

目前,国内厂商已实现零的突破,正在加大ETFE产能布局,具备生产能力的企业主要有东岳集团、巨化股份等。


05

含氟聚酰亚胺

含氟聚酰亚胺(FPI)是指是主链含有酰亚胺环的化学结构高度规整的刚性聚合物,是由含氟二酐和含氟二胺通过熔融缩聚或溶液缩聚反应生成含氟聚酰胺酸(FPAA),再经酰亚胺化得到的高分子材料。相比传统PI,FPI在继承了传统PI高强度、耐高温、耐形变、耐弯折等特点的基础上,兼具透明性好、电绝缘性好、介电常数低等特点。

按照化学结构,FPI可分为二苯醚型FPI、均苯型FPI、苯酮型FPI、联苯型FPI;按照性能可以分为含氟聚醚酰亚胺(FPEI)、含氟聚酰胺亚胺(FPAI)等;按照含氟基团可分为全氟PI和部分含氟PI两种。

近些年,FPI在括柔性OLED显示、电子器件散热等高端领域得到应用,市场需求持续攀升,但FPI核心技术仍旧集中在美国和日本等国家,全球约有九成左右的FPI由日本生产。FPI生产技术复杂,需要的原材料种类较多,当前国内对于技术壁垒较低的单体原料,如联苯四甲酸二BPDA、均苯四甲酸二酐PMDA已经实现大规模生产;对于较为特殊的单一,如六氟二酐6FDA也逐步打破外企垄断,但是FPI树脂很少有企业具备生产能力,包括山东中柔、三爱富在内的部分企业正在推进FPI产业化。



06

氢氟醚
氢氟醚是由氢、氟、氧和碳原子构成的化合物,具有醚结构,臭氧消耗潜能值ODP为零,全球暖化潜势系数GWP低,且大气停留时间很短,被认为是CFCs 理想替代品。除优良的环境性质外,氢氟醚还具有best的热稳定性和化学稳定性、适度的溶解性、毒性低、无腐蚀性、不燃、不产生烟尘、材料兼容性好等特点,易于贮藏和运输。

氢氟醚由于其绝缘性优良、化学惰性、表面张力低、挥发性好,与有机溶剂具有良好的相容性,对半导体、芯片和液晶制造等行业所用组件材料具有优良的兼容性,所以电子清洗剂是氢氟醚被开发的最初用途,也是目前主要应用之一。此外,氢氟醚还可用于冷却液、抗指纹剂稀释、发泡剂等领域

目前,国内具备氢氟醚生产能力的企业主要有东岳集团、巨化股份、山东华氟、泉州宇极、浙江诺亚等。

07

乙烯-三氟氯乙烯共聚物

ECTFE是乙烯和三氟氯乙烯共聚物,对极大多数的无机、有机化学品以及有机溶剂有非凡的抗腐蚀能力。直到目前,除了氯化熔融碱或热的胺类(例如苯胺、二甲胺),没有一种溶剂能在120℃以下侵蚀ECTFE。

与其他热塑性塑料相比,ECTFE在高温下的耐氯和氯衍生物的性能,特别突出。ECTFE具有优良的耐腐蚀性能、极低的渗透率、优良的电性能与表面的极端光滑,可在低温到149℃的温度范围内安全使用。

ECTFE不但具备突出的抗冲击性能,而且是一种具备相当机械强度的坚韧材料。ECTFE制成品的表面,类似于玻璃,能阻止微生物的增生,提供了明显的卫生优势。由于这些优异的性能,ECTFE被广泛应用于化工、石油的排水、洗涤、污水处理系统、化学药品的分配系统以及装置的化学清洗系统等方面。

据了解,目前全球只有索尔维在生产ECTFE,国内基本不具备规模化生产能力


08

2,3,3,3-四氟丙烯

R1234yf,也称为HFO-1234yf,化学名称为2,3,3,3-四氟丙烯,具有零ODP和低GWP,且制冷效果好,是目前关注度最 高的ODS替代品之一,被誉为是最有商业前景的fourth generation制冷剂,目前主要被应用在汽车空调领域,市场需求持续扩大。

在此之前,汽车空调制冷剂主要采用R134a,R134a是第三代氢氟烃(HFCs)制冷剂,ODP为零,但GWP高,温室效应明显,随着环保要求提高,将逐步被淘汰。与R134a相比,R1234yf的GWP低,物理化学性质相似,大气分解产物相同,可沿用原车载空调系统,是最 具潜力的替代R134a的新型制冷剂产品,已经在多款汽车中得到应用。

欧洲规定自2017年起,禁止在境内生产和销售的新车中使用GWP>150的制冷剂,R134a在欧洲汽

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化工行业的腐蚀—— 氟化工 |第二期

氟化工上游  氟化工的上游主要包括原料的开采和氟化氢的制备。氢氟酸是现代氟化工的基础,作为整个氟化工产业链的核心,是制取中下游氟化工产品的基本原料。目前能加以利用的生产氢氟酸的原料仅有萤石和磷矿石,而其中约95%的氢氟酸来源于萤石精矿。  氢氟酸(HF)比较特殊,不同于其他酸类,氢氟酸能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。氢氟酸的腐蚀作用主要是通过其强酸性和氟离子的侵蚀作用实现的。氢氟酸能够与金属表面的氧化物和氢氧化物反应,形成可溶性金属氟化物,会导致金属表面的腐蚀和溶解,从而破坏材料完整性和稳定性。另外,氟离子的半径很小,小于氧离子,这导致它有很强的渗透性,致密的氧化物也不能阻止它的渗透。这会导致金属表面的氧化膜破坏,发生剥落,从而加速材料的损坏。中游应用1:聚四氟乙烯(PTFE)的制备  聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简写为PTFE),俗称“塑料王”,是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物,化学式为(C2F4)n,耐热、耐寒性优良,可在-180~260ºC长期使用。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以可作润滑作用之余,亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。  聚四氟乙烯的制备过程都要用到氢氟酸,因此存在设备和管道的腐蚀隐患。另外,在四氟乙烯单体聚合成聚四氟乙烯的过程中,用到的溶剂、催化剂都会包含腐蚀性介质。中游应用2:聚偏二氟乙烯(PVDF)的制备  聚偏二氟乙烯,简称PVDF,是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物。其可通过1,1-二氟乙烯的聚合反应合成。溶于二甲基乙酰胺等强极性溶剂。抗老化、耐化学药品、耐气候、耐紫外光辐射等性能优良。可用作工程塑料,用于制密封圈耐腐蚀设备、电容器,也用作涂料、绝缘材料和离子交换膜材料等。含氟废水处理中的腐蚀  钛金属材料及钛金属的合金具有耐腐蚀性好,质量轻,使用寿命长等优点,近些年来在高盐废水蒸发和焚烧处理中应用较广泛。由于钛表面会自动形成一层稳定性好、结合力强的氧化膜,因此,钛合金在碱溶液、大多数有机酸溶液、无机盐溶液和氧化性介质中有很好的耐蚀性。但在还原性酸溶液中,氟化物容易与氢离子结合形成氟化氢,优先吸附于钛材表面氧化膜上,排挤氧原子导致钛合金表面的钝化膜形成可溶性氟化物而发生腐蚀, 遭到破坏,其中 HF 溶液对钛金属的腐蚀作用最强。  在初始的时候氟含量很低,不会造成设备腐蚀,但是随着处理时间延长,通过浓缩富集作用后,氟含量不断升高,超过钛金属材料耐蚀程度,final造成了氟腐蚀。下一期我们会为大家继续介绍氟化工中下游主要产业中的腐蚀,敬请期待!

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2024-05-17

【氟化工】5月13日市场行情简报!

氟化工原材料  国内萤石市场挺价运行,由于个别区域萤石粉现货供应略紧,现货价格偏高报盘。新一轮安全检查或将对供给再次产生影响,萤石粉市场价格在5月上旬依旧偏高,但当前对于高价已经开始存在谨慎观望情绪,部分业内人士对于6月份市场存看空心理,预计短期萤石粉市场维稳,6月或将小幅回落。原料端萤石粉价格表现偏强,硫酸市场均价稍有下滑,成本支撑仍强,利润面被动压缩。企业多 维持高负荷生产,库存压力陆续增加。下游制冷剂行业生产负荷较为稳定,个别企业有检修情况,但对于6月以后市场需求有减弱趋势,进入生产淡季,供需双方持续博弈下,基本面供给增加,预计5月氟化氢市场消化涨幅,后续因下游需求淡季不乏小幅回调。  氟化盐    氟化铝5月采购价格终落地,市场逐渐明朗,涨幅为2%。原料端萤石创2024年新高,硫酸市场走势欠佳,酸价下跌为主,氟化铝企业成本压力较大,行业利润不容乐观。氢铝价格紧跟氧化铝价格变动,部分企业存成本倒挂可能。氟化钠市场需求未有好转,企业生产正常运行,库存小幅累计。整体氟盐市场表现均较为低迷,利润空间较小,行业开工水平持续低位不足5成。含氟聚合物  PTFE市场短期持稳跟进,企业成本压力不减,现阶段行业利润已经开始出现负数,部分企业负荷有所走低,整体供应缩减支撑市场。目前下游需求端暂无明显改善,入市采购情绪低迷,需求端拖拽下,市场成交偏低位盘整。六氟丙烯市场波动不大,成本端继续承压下,行业利润亏损状态难改,部分企业装置停车检修,供应端整体缩量,但下游企业多消耗现有原料库存为主,入市采购情绪低迷,需求端传导不畅,市场价格波动有限。FEP市场受成本支撑,企业报盘多持稳跟进,但下游需求暂无明显改善,企业仍保持积极出货心态,市场成交偏维持低位。含氟电子化学品  碳酸锂期货盘面跌势难止,叠加下游逢低入市刚需采购,场内交投节奏较为缓慢,利好难寻下,碳酸锂价格继续走低,但六氟磷酸锂企业成本压力仍存。目前除头部企业开工高负荷运行,其他部分中小型企业因订单不足负荷运行低位,甚至存部分保持停运状态,市场整体开工负荷不高。下游电解液为了维持自身的利润空间,对原料六氟磷酸锂压价心态明显,现阶段仅刚需小单跟进为主,整体需求端消耗能力有限,利好消息匮乏下,市场商谈走货为主,预计短期市场行情弱势运行。

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2024-05-14

(稀有气体)氦气1-2月进口730.1吨 同比+12.9%

1. 进口数据概括   2024年1-2月份我国氦气进口量在730.1吨,同比+12.9%。其中1月进口量425.6吨,环比-3.62%,同比+43.3%。2月份我国氦气进口量在304.5吨,环比-28.5%,同比-12.9%。主要进口来源地为卡塔尔、俄罗斯、美国。其中1月份自俄罗斯进口108.8吨。2月份自俄罗斯进口125.3吨。2. 影响因素1月自俄罗斯进口量基本持平。自卡塔尔进口量显著提高。2月受中国春节因素左右,进口偏少。3. 进口结构3.1 产销国      数据显示,1-2月我国氦气主要进口来源地为卡塔尔、俄罗斯、美国,进口总量为730.1吨。其中自卡塔尔地区进口443.9吨,占比61%。自俄罗斯进口量234.1吨,占比32%。自美国进口51.2吨,占比7%。  3.2 注册地 数据显示,1-2月份氦气进口主要集中在江苏、广东、上海、浙江、陕西、辽宁,其中江苏地区共进口218.5吨,占比30%,Ranked first。广东地区主要进口181.9吨,占比25%。上海地区共进口154.6吨,占比21%。2024年4月中国 氦气市场价格或将小幅下调为主。据预计,4月中国管束氦气批量小幅度调整。供应方面,4月俄罗斯氦气进口量或将受计划检修影响有所减少,从进口价格来看,俄气价格仍无明显下调,进口均价或仍将对现在市场价格有较强支撑,卡塔尔、美国进口量尚无明显影响因素左右。需求方面,下游半导体、光纤、检漏等行业需求对市场持续支撑,但市场采货或仍较为谨慎。小编认为,4月市场货源供应整体或相对收紧,但整体供应或仍将充裕,需求支撑略有好转,另外进口成本线支撑力度或将趋强,市场下调空间较为有限。

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2024-05-11

化工行业的腐蚀—— 氟化工 |一期

本期开始我们为大家分享氟化工的腐蚀氟化氢(化学式:HF)是氢的氟化物,有强烈的腐蚀性,有剧毒。它是无色的气体,在空气中,只要超过3ppm就会产生刺激的味道。氟化工产业链中国氟化工产业链上游为原材料,中游为各类氟化工产品;下游为不同应用领域,包括建筑建材、橡胶工业、涂料工业、农药工业、染料工业等。氟的腐蚀主要有以下几种机理:1.氟离子的侵蚀:氟离子可以在高温下与许多金属和非金属发生化学反应,导致材料表面腐蚀。这种腐蚀通常发生在氟化氢气体或氟化物溶液存在的条件下,特别是在高温高压下更为显著。2.氟化物的形成:氟与某些金属形成氟化物,这些氟化物在表面形成一层薄膜,进而阻止了材料的进一步腐蚀。这种现象通常称为"氟化",有时可以被认为是一种保护性的腐蚀。3.氟离子的渗透:氟离子能够渗透材料表面并在内部形成氟化合物,导致材料内部的腐蚀。这种渗透性腐蚀通常发生在温度较高且腐蚀剂浓度较高的情况下。总的来说,氟的腐蚀机制取决于氟与材料的相互作用方式,因此在处理与氟相关的腐蚀问题时,需要考虑材料的性质、使用条件以及腐蚀机制的特点。接下来我们会为大家分别介绍氟化工上中下游主要产业中的腐蚀,敬请期待!

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2024-05-07