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        勢如破竹!氟化工產業鏈發展概括(2021-11-18)

        氟化工產品分為無機氟化物和有機氟化物。無機氟化物是指氟化工產品中含有氟元素的非碳氫化合物,是整個氟化工行業的基礎,主要包括:氟化鹽和電子級氟化物;有機氟化物是指氟化工產品中含有氟元素的碳氫化合物,主要包括ODS及其替代品、含氟聚合物、含氟精細化學品等三大類。

        其中,制冷劑ODS及其替代品是當前氟化工產品的主要應用領域,市場較為成熟,是氟化工占比最大的領域,2020年占據了氟化工氟消耗總量的52%;含氟聚合物主要包括氟樹脂、氟橡膠和氟涂料等,市場處于增長階段,應用領域逐步拓寬,占據了氟化工氟消耗總量的20%;含氟精細化學品主要應用于醫藥、農藥、染料、液晶材料等領域,特征為產品眾多,應用領域廣泛,產品產量相對較小,但產品附加值高,規模也在日漸狀大。

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        氟化工產品上下游行業


        ODS及其替代品

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        ODS及其替代品包括含有氯、氟及碳的氯氟烴(CFCs)、含有氫、氯、氟及碳的氫氯氟烴(HCFCs)和含有氫、氟及碳的氫氟烴(HFCs)等含氟烷烴,主要用于冰箱和空調的制冷劑,還可用于塑料發泡劑、電子清洗劑、氣霧劑等。氯氟烴(CFCs)能與臭氧層發生化學反應,會對臭氧層產生非常嚴重的破壞作用。

        氟制冷劑是氟化工產業鏈目前最重要的應用領域,預計HFCs對HCFCs制冷劑的替代品將加速。第二代制冷劑為含氫氯氟烴(HCFCs)被用于各類空調、冷凍設備、冷凝機組中等作為冷媒使用。其中R22是產量最大的二代制冷劑品種,主要作為定頻空調的冷媒使用。HCFCs的的臭氧層破壞和溫室氣體效應左右顯著,在國際公約及行業準則的約束下,用作制冷劑用途的HCFCs的生產與消費均受配額限制,我國相關部門也制定了第二代制冷劑退出計劃,2025年削減67.5%,2030年完全淘汰但保留2.5%的維修量。

        但隨著環保形勢趨嚴、HFCs制冷劑應用基本成熟,預計以R32為代表的第三代制冷劑對于R22的替代將加速。因為R32對氟元素的消耗更高,所以R32對R22的替代也將在一定程度上堅挺上游材料的需求。

        我國自2002年以來已經開始使用第三代制冷劑HFC-134a,對臭氧層不具有破壞作用,但是具有較高的溫室效應。然而國外已經開始了對車用制冷劑R134a的替代,主要品種為新型第四代制冷HFO-1234yf,預計HFO-1234yf在我國同樣有著廣闊的市場前景。

        含氟聚合物

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        氟聚合物應用前景廣闊,未來將有力帶動全產業鏈發展。我國含氟聚合物行迅速發展,市場供應量保持穩步增長,氟聚合物主要包括氟樹脂、氟橡膠和氟涂料三大類,產量占比分別為30%、5%和65%,具體產品包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟橡膠(FKM)、氟硅橡膠(FVMQ)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。

        氟樹脂產品以PTFE為主,被稱之為“塑料王”,是國民經濟中不可缺少的一類高性能材料,廣泛應用于機械、石化、電子/電器、輕工、紡織以及建筑等領域,具體用途包括化工用管、閥、泵和貯槽的襯里;電子工業用耐熱防腐電線包皮等絕緣材料;飛機、航天器和電子計算機的配線;機械工業用耐磨、自潤滑軸承、活塞環和墊圈等;造紙工業、印染和紡織工業、食品工業用輥筒;建筑用材料等,我國的氟樹脂市場具有很大的發展潛力,未來有望代替氟涂料成為我國含氟聚合物市場的主流產品。

        氟橡膠是含有氟原子的合成橡膠,具有耐高溫、耐油及耐多種化學藥品侵蝕的特性,是現代航空、航天、導彈、火箭等尖端科學技術不可缺少的材料,主要用于生產各種耐油、耐高溫的密封件、膠管、膠布和油箱等。我國從上世紀50年代開始研制氟橡膠,90 年代以前,氟橡膠主要用于軍工領域。近年來,隨著汽車工業對可靠性、安全性等要求的不斷提升,氟橡膠在汽車工業中的用量迅速增長。氟硅橡膠是在硅橡膠的化學結構中引入了含氟基團,使氟硅橡膠在保有上述氟橡膠特性的基礎上,進一步增加耐低溫、彈性好等硅橡膠的優良特性,在某些特殊的工作環境下比普通氟橡膠能有更加優越的表現。

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        氟涂料是在氟樹脂基礎上經過改性加工而成的一種新型涂層材料,主要由氟樹脂、交聯劑、顏料、填料、助劑和混合溶劑組成。氟涂料具有優異的耐酸、耐堿、抗腐蝕、耐候性和摩擦系數小、憎油、憎水、抗粘、抗污染等性能,廣泛應用于航空、航天、建筑、防腐包裝、化工設備、化工機械、環保、水處理、石油、礦山、家電、制藥、輕紡等領域。

        含氟精細化學品

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        近年來,我國含氟精細化學品的研究開發非?;钴S,已經開發出百余種含氟中間體及精細化學品,尤其是含氟中間體發展迅速,生產能力快速增加。根據起始原料或化學結構的不同,我國開發的含氟有機中間體可以分為四大系列,即苯系列化合物、甲苯系列化合物、脂肪族氟化物、雜環化合物,主要用于合成含氟農藥、含氟醫藥和含氟染料等。

        含氟醫藥具有用量少、毒性低、藥效高、代謝能力強等特點,從而使其在醫藥領域應用日益普遍,盡管其價格昂貴,但可以從其用量少、高性能的優勢中得到彌補,尤其是其對環境的影響也較小。目前,國內外含氟藥物達到數百種,許多藥物成為合成藥物中非常重要的品種,如氟喹諾酮類抗菌素、抗抑郁藥物氟西汀、抗真菌藥物氟康唑等。

        含氟農藥是用氟原子和含氟基團取代農藥分子芳環上的其他基團,能夠顯著提高農藥活性。含氟除草劑是近年來開發最多的農藥品種,而除草劑又是未來農藥的發展方向,因此含氟農藥已成為世界農藥工業發展的重點領域。

        含氟染料主要用于活性染料領域?;钚匀玖媳戎苯尤玖细喂?、比還原染料更經濟、比冰染料更趨于生態化,但是普通活性染料最大的缺點是不能獲得令人滿意的固色率,同時還會產生不易處理且色度較深的染色廢液,這也成為制約活性染料發展的瓶頸。而含氟活性染料的優點恰恰在于具有較高的固色率,既能提高染料的利用率,又能減輕印染過程中的環境污染,因此含氟活性染料成為染料工業的熱點領域和前沿領域。

        含氟精細化學品領域的新產品開發層出不窮,應用領域也不斷擴大。除了含氟醫藥、農藥和染料外,還有含氟表面活性劑及各種含氟中間體,廣泛應用于電子元器件工業中的清洗劑、防霧劑和涂料溶劑及絲綢紡織工業中的勻染劑等。

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