2011年中國聚羧酸減水劑市場現狀及發(fā)展前景

　　2010年經濟數據顯示，中國國民經濟保持了10.3%的平穩(wěn)較快發(fā)展的速度，經濟總量躋身世界第二，交通運輸、倉儲和郵政業(yè)投資同比增長19.5%，房地產投資同比增長33.5%，中國混凝土減水劑行業(yè)也得到了快速發(fā)展。同時，2010年國務院發(fā)布了關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定，根據戰(zhàn)略性新興產業(yè)的特征，立足我國國情和科技、產業(yè)基礎，現階段重點培育和發(fā)展節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等七大產業(yè)。國家的產業(yè)政策給生產和應用都非常環(huán)保的聚羧酸減水劑提供了新的發(fā)展契機。

　　混凝土減水劑的研究與生產已趨向朝著高性能、無污染方向發(fā)展。混凝土減水劑是降低水泥用量、提高工業(yè)廢渣利用率、實現混凝土耐久性和高性能，提升最有效、最經濟、最簡便的技術途徑，是制造現代混凝土的必備材料和核心技術，也是混凝土向高科技領域發(fā)展的關鍵材料，被認為是繼鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土之后的混凝土技術的第3次突破。具有梳狀分子結構的聚羧酸高效減水劑因其減水率高、保坍性能好、摻量低、無污染、緩凝時間少、成本低等優(yōu)異性能，適宜配制高強超高強混凝土、高流動性及自密實混凝土，成為國內外混凝土外加劑研究開發(fā)的熱點。

　　2010年聚羧酸減水劑在普通預拌混凝土中的應用得到了快速發(fā)展，國際知名的跨國公司通過收購和兼并竭力拓展中國市場，同時中國聚羧酸減水劑生產企業(yè)和原料供應商也在2010年實現了國內A股上市，為企業(yè)快速發(fā)展提供了資金的保障，因此中國混凝土網在關注中國減水劑行業(yè)發(fā)展的同時，特別對聚羧酸減水劑產品在中國減水劑市場中的發(fā)展狀況和變化趨勢進行重點研究并形成調研報告，現將重點摘要提交相關媒體出版發(fā)表，以供相關行業(yè)人士參考指正。

　　1、聚羧酸減水劑發(fā)展歷程概述

　　目前我國混凝土減水劑萘系、脂肪族、氨基磺酸鹽、三聚氰胺等高效減水劑合成工藝技術穩(wěn)定，萘系高效減水劑產量仍然位居各種減水劑之首，聚羧酸系高性能減水劑加速發(fā)展，低毒、環(huán)保型產品和生產技術已成為新的研究熱點。 

　　木質素磺酸鹽減水劑是最常用的普通型減水劑，價格便宜，減水率為8-10%，既可單獨使用，也可作為復合型外加劑原料，但該類減水劑易在低水灰比拌合物中造成緩凝，常引入大量空氣而影響混凝土的性能。另外木材種類不同，加工工藝不同，也會對混凝土造成一些未知的危害性，漸漸被隨后出現的萘系減水劑所取代。 

　　萘系減水劑產品主要成分為萘磺酸甲醛縮合物，生產工藝簡單，是目前我國產量最大、應用面最廣的高效減水劑，其減水率一般為20%左右。在合成工藝上，它是用工業(yè)萘與硫酸在160-150℃下磺化，經水解與甲醛進行縮合反應，用燒堿中和而成。而且，近年來工業(yè)萘出現全球性短缺，價格不斷上漲，萘系減水劑的發(fā)展應用也因此受到了限制。 

　　脂肪族類減水劑是一種高減水、高增強的減水劑品種，具有生產工藝簡單、生產周期短、生產和使用過程中無三廢排放的優(yōu)點。該產品主要成分為磺化丙酮甲醛縮合物，它是以丙酮與亞硫酸鈉（或焦亞硫酸鈉，加堿）、甲醛經磺化縮合而成。

　　三聚氰胺高效減水劑的主要成分為磺化三聚氰胺甲醛縮合物，它是用三聚氰胺、甲醛及亞硫酸鈉在堿性介質中經羥甲基化磺化縮聚而成的一種陰離子型、早強、非引氣型高效減水劑，性能優(yōu)異，對環(huán)境友好。由于三聚氰胺價格昂貴，且通常只能以較低濃度的液體形式供應，致使三聚氰胺類減水劑的價格高于萘系減水劑，因而在國內一直不能大量、廣泛的使用。

　　氨基磺酸鹽高效減水劑具有減水率高、坍落損失小，且含堿量較低的特點，有利于防止混凝土堿骨料反應，冬季使用無沉淀、結晶等特點，適用于配制高性能混凝土。該產品主要成分為氨基苯磺酸鹽苯酚甲醛縮合物，它是由對氨基苯磺酸、苯酚在弱堿性（PH 9左右）條件下與甲醛縮合而成的棕色液體減水劑。氨基磺酸鹽高效減水劑雖有較高的減水率，但泌水現象嚴重。 
 
　　聚羧酸高性能減水劑是配制高性能混凝土的重要組成材料。目前主要有酯化大單體型（MPEG）和聚醚共聚型（APEG和TPEG）兩類。大單體生產控制復雜、精細，不易生產，共聚過程簡單，溫度低，容易控制、操作。聚羧酸生產廠家主要分為三類：復配、僅有共聚生產、脂化大單體和共聚兩種工藝生產。不同廠家，不同配方生產的聚羧酸系高效減水劑，分子結構、官能團種類及含量變化較大，因此不同的聚羧酸系高效減水劑，不但減水率及與水泥的適應性不同，而且對所拌混凝土凝結時間、硬化混凝土強度等的影響變化較大，這極大地制約了聚羧酸系減水劑的廣泛應用與發(fā)展。 

　　目前 ，為了有效改善減水劑混凝土新拌性能、減小坍落度損失、減少泌水、提高早期強度等，除了采用合成工藝來實現，還可以通過簡單有效的不同類型減水劑產品間的復合以及與其他外加劑或組分復配來改善和提高，包括不同類型的聚羧酸系減水劑母液的組合、復配。復配成分包括緩凝劑(常用的有葡萄糖酸鈉、檸檬酸、糖類、酒石酸等)、保水、早強、消泡、引氣組分等，目的是實現各組分的協同作用、疊加作用、配伍效應。減水劑在應用過程中，存在對混凝土中水泥、砂、摻和料的適應性問題。聚羧酸減水劑尤其對骨料含泥量影響比較敏感，如何解決或改善其適應性，仍然需要在合成和復配方面進行大量的研究和實踐。
　
　　就粉劑高效減水劑而言，萘系減水劑仍具有明顯的優(yōu)越性，其他高效減水劑制成粉劑后性能均有不同程度的下降，且噴霧干燥效率較萘系減水劑低。 

中國三大主流減水劑技術指標對比

　　各種高效減水劑各有所長，也各有其缺點。不同的地區(qū)，由于水泥性能不同，砂、石性能不同，特別是含泥量不同，使用不同高效減水劑的效果也不一樣。就目前的性能和價格而言，除了高鐵上因為要應用聚羧酸來提高混凝土的其他性能。在僅僅要求強度的工程中，中、低強度等級混凝土使用聚羧酸減水劑并無明顯的優(yōu)越性，特別是重慶、西安、昆明等地區(qū)，水泥與外加劑適應性差，砂、石含泥量高，使用聚羧酸減水劑后混凝土性能不太穩(wěn)定。但在高強混凝土中，使用聚羧酸減水劑則具有優(yōu)越性。由于聚羧酸是引氣型的減水劑，所以在使用過程中要經常檢測混凝土的含氣量。而有些預拌混凝土攪拌站甚至連含氣量的測定都不會，出現強度問題后找不到原因。 

　　脂肪族系減水劑除顏色不利因素外，對含泥量高的原材料適應性較好，同時成本受丙酮價格影響較大，某些時期有較好的成本優(yōu)勢，在一些省份如河南、安徽、山東、湖北、江浙滬等2010年市場應用比例進一步擴大，但2011年上半年由于丙酮價格一直處于9000元以上的高位，推廣應用受到一定影響；聚羧酸減水劑由于近年來使用國產原料價格大幅度下降，已與萘系性價比持平或略高，在湖北、四川、北京、上海、貴州等地的商品混凝土攪拌站中的應用量迅速增大。

　　3、聚羧酸減水劑原料供應分析

　　3.1主要原料

　　自從本世紀初聚羧酸減水劑在中國推廣應用以來，聚羧酸減水劑的主要原料供應從完全依賴國外進口向主要由國內企業(yè)供應變化，國內企業(yè)不只是簡單跟進，而且不斷開發(fā)出新的產品供應市場，市場占有率不斷提高，到2011年底估計達到95%左右，這主要得益于國內商品環(huán)氧乙烷供應的不斷提升，價格回歸合理，2011年韓國進口原料的成本優(yōu)勢逐漸喪失，進口量大幅萎縮，國內供應企業(yè)數量也在不斷增加，2011年約有18家企業(yè)在國內生產供應聚羧酸減水劑原材料。

2011年中國聚羧酸減水劑原料供應匯總量預測

　　3.2次要原料——丙烯酸AA

　　丙烯酸是PC減水劑生產中的另一個重要原料，用量約為聚醚產品的10-25%。

　　我國丙烯酸生產始于20世紀60年代，當時裝置均采用丙烯腈水解法，規(guī)模小、品種少。1984年，北京東方化工廠引進日本技術和設備，建成投產我國首套大型丙烯酸及酯生產裝置。進入90年代，吉聯（吉林）化學公司和上海高橋石化公司先后引進日本三菱化學技術，分別于1992年和1994年建成2套裝置。2003年初，高橋石化丙烯酸廠由上海華誼（集團）公司收購，成立上海華誼丙烯酸公司。近10年以來，中國丙烯酸工業(yè)發(fā)展很快，我國丙烯酸產能快速發(fā)展，逐漸滿足了國內消費需求。我國酯化級丙烯酸產能2000年不足14萬噸，2009年達到114萬噸，增長了714%；通用丙烯酸產能則由2000年的不足16萬噸，到2009年達到85萬噸，增長了431%。據中國混凝土網了解，至2010年中國生產丙酸的主要廠家有：蘭州石化、江蘇裕廊、寧波臺塑、上海華誼、北京東方、齊魯石化開泰、沈陽蠟化等廠家，國內產能已達到120萬噸以上，如表一所示。我國已成為丙烯酸產能大國，僅次于美國。

　　2010年，在產能繼續(xù)擴張的同時，我國丙烯酸價格也在上漲，丙烯酸工業(yè)可謂是進入了量價齊升的良好市場局面。據中國混凝土網統(tǒng)計，2010年中，丙烯酸價格一路飆升，從年初的11800元/噸漲到年底的21200元/噸，漲幅達到79.66%。雖然在6-8月有下跌趨勢，但隨著淡季的過去，價格再次飆升，并一路升至近幾年以來的最高點，廠家分別報出21500元/噸及21200元/噸的歷史高價。據中國混凝土網分析，2010年上半年價格走勢偏高原因在于，在2009年年底，位于美國得克薩斯州的阿科瑪公司CAA生產裝置發(fā)生爆炸以及陶氏化學公司一套酯化級丙烯酸裝置因故障而停車等設備問題，造成美國丙烯酸及酯市場供應出現短缺，許多用戶轉向中國等亞洲市場尋求貨源，導致國內貨源瞬間緊缺起來，價格便不斷上漲，隨著國外裝置的修復，貨源得到了填充，價格則開始下降。而到了下半年，阿科瑪公司宣布遭不可抗拒原因，不能供應丙烯酸酯，歐洲丙烯酸酯買主再一次面臨更緊張的局面。而幾乎同時，另一大生產商陶氏也宣布，9月1日起，各種丙烯酸酯都將提價250歐元。國外丙烯酸市場的提價給國內丙烯酸市場起了煽風點火的作用，價格從8月伊始便開始持續(xù)走高，不斷突破歷史最高紀錄。 (2010年下半年走勢見表二，08-10年丙烯酸價格走勢見表三。)

　　中國混凝土網預計，丙烯酸價格仍將維持在20000元/噸以上的高價位。雖說產能擴大緩解了供需緊張的局面，但在中國建設步伐越邁越大的時候，自給自足的理想丙烯酸市場還需要更多的時間加以完善。因此貨源偏緊仍是我國目前丙烯酸價格上漲的主要原因之一。另外，貨源缺乏則必定要依賴進口，世界上主要丙烯酸生產廠家：巴斯夫、阿科瑪以及陶氏在丙烯酸市場的定價給中國市場做了風向標作用，國內市場價格也隨著國外市場價格的波動而發(fā)生變化。

　　4、中國聚羧酸減水劑市場分析

　　4.1主要市場格局

　　從2006年的15萬噸開始到2010年的125萬噸，5年中中國的發(fā)展主要得益于中國高速鐵路建設中的應用推廣，從2011年開始中國PCE消費量將依靠在城市預拌商品混凝土中的廣泛應用進一步提升，預計2011年商品混凝土消費約50萬噸，而鐵路等基建中消費量有所下滑，預計總的消費量將超過160萬噸。

　　由于2010年上半年PC原材料的低位徘徊，而萘系減水劑原材料工業(yè)萘保持高位，給PCE減水劑替代BNS（NSF）減水劑奠定了良好的性價比基礎，下半年由于混凝土主要原材料水泥價格的快速上漲及PCE減水劑的優(yōu)越性能，加速了PCE在普通商品混凝土中的推廣應用，北京上海等發(fā)達地區(qū)的商品混凝土使用PC的比例有大幅提高，據草根調研，北京商品混凝土中使用PCE的比例約達40%，上海、武漢的大型混凝土企業(yè)也普遍選用PC做混凝土減水劑，另外，西南地區(qū)的貴陽市PC市場占有率達60-70%。

　　2011年，中國水泥價格總體維持高位，非常有利于PCE的推廣。按照目前的趨勢，到2015年以前，估計每年全國聚羧酸減水劑使用量的增長率在30%左右，到2015年達到320萬噸濃度20%的PCE減水劑總量，遠大于商品預拌混凝土使用量的增長率，東中西部比例約為50:30:20。

　　同時，PC減水劑的推廣和當地的原材料性能和價格的影響較大，水泥價格較高的區(qū)域；砂石原材料資源豐富，含泥量較低的區(qū)域較易推廣， 類似重慶和昆明砂資源品質較差的地區(qū)推廣有一定的難度。重點工程選用PC減水劑的比例逐步提高，除了鐵路、核電、橋梁、水電建設工程外，公路建設也開始逐步使用PC減水劑。 

　　4.2產品結構

　　目前，聚羧酸減水劑分聚酯型（MPEG）和聚醚型（APEG/TPEG）兩大類，聚醚型PCE減水劑出現雖然較晚，但從2008年開始生產應用開始，到2010年底市場中聚醚型PCE減水劑已超過50%，發(fā)展非常迅速，主要是由于聚醚型減水劑加工簡單，性能穩(wěn)定，技術要求相對較低，應用推廣方便等因素促成的，預計未來仍然有較大的發(fā)展空間。

　　4.3供需狀況
　　
　　2000～2010年，全球環(huán)氧乙烷市場需求平均以4.4%速度增長，預計2010年至2020年復合增長率還將維持在4.5%水平。全球乙二醇需求預計將由2009年的1892.6萬噸增長到2020年的3408.8萬噸。亞洲是世界上環(huán)氧乙烷和乙二醇的最大消費地區(qū)。2009年亞洲占全球環(huán)氧乙烷需求的35%份額，乙二醇消費量在全球所占比例更是高達63%。北美成為世界上乙二醇第二大需求地區(qū)，占有20%市場份額。

　　因為巨大的需求，2010到2015年，我國環(huán)氧乙烷將步入一個快速發(fā)展期，多家企業(yè)計劃建設規(guī)?；h(huán)氧乙烷生產裝置，環(huán)氧乙烷生產能力及下游產業(yè)均將快速增加。由于大量民營企業(yè)涉足環(huán)氧乙烷生產領域，傳統(tǒng)兩大石化企業(yè)壟斷國內環(huán)氧乙烷市場的局面已經發(fā)生改變，環(huán)氧乙烷的價格在進一步穩(wěn)定的同時，由于供應過剩，環(huán)氧乙烷市場逐漸醞釀危機。

　　近年，在需求持續(xù)增加的帶動下，我國環(huán)氧乙烷新項目不斷上馬，環(huán)氧乙烷生產能力穩(wěn)步增加。2000至2009年，環(huán)氧乙烷的生產能力從90.7萬噸/年增長到221.1萬噸/年，產量從90萬噸增長到220萬噸，年均增長率分別達10.4%及9.6%。

　　2009年國內市場環(huán)氧乙烷當量需求350萬噸左右，除乙二醇以外的當量需求為104萬噸，其中國產73萬噸，由于物流條件限制，環(huán)氧乙烷進出口幾乎為零，海關進口數據顯示，下游產品進口折合環(huán)氧乙烷當量為31萬噸。

　　預計2010年到2012年，如果目前的擬建在建項目如期投產，國內商品量環(huán)氧乙烷的供應量將大幅增加，預計2010年接近100萬噸，2011年在120萬～130萬噸，2012年可能超過150萬噸。  

　　同期預計國內的商品量環(huán)氧乙烷當量消費也逐年增加，但增長幅度低于供應量的增長，2010年達到113萬噸，2011年達到122萬噸，2012年達到130萬噸。相應地，預計供需缺口從2009年的31萬噸減少到2010年的16萬噸。2011年是個轉折點，市場將從供不應求轉為供過于求，供應量將超出當量消費量5萬噸，2012年超出達到24萬噸，裝置負荷將難以維持在高位。

　　2011年6月，由于下游需求不旺及民營企業(yè)三江化工的3期投產，市場EO價格從14100迅速下跌到11800元，并維持了近3個月，同時，民營企業(yè)天音化工新裝置9月份也將投產，隨著下半年旺季的到來，以及乙二醇MEG價格的提升帶動，EO價格回有所上漲，但漲價幅度有限，到2011年底估計會不超過13000元。

　　由于EO的供應緊張的局面已得到緩解，同時，由于異戊烯醇的替代品甲基烯丙醇供應國產化，PCE主要原材料TPEG的生產不再受上游原料供應的影響，同時奧克等企業(yè)新裝置陸續(xù)投產供應市場，PCE減水劑原料的供應不會出現任何困難。 

　　由上圖可以看出，國內EO價格長期高于國際價格，而且價格波動幅度較大，這與行業(yè)壟斷不無關系，隨著EO生產準入機制對民營企業(yè)的逐步開放，市場壟斷的堅冰將漸漸打破，目前，國內EO價格與國際基本一致，甚至價格倒掛，PCE減水劑原材料進口數量大幅下滑，從2010年的5萬噸，下滑到1.5萬噸左右。

　　截止2011年中，據不完全統(tǒng)計，國內大大小小PCE減水劑合成廠家已超過150家，總生產能力超過300萬噸，完全能滿足市場160萬噸左右的需求。

　　4.4價格趨勢

　　隨著近年PCE減水劑的推廣力度的加大，以及原材料價格的下調，PCE減水劑的價格已走出圣殿，落入民間，普通型20%PCE全國市場價格基本穩(wěn)定在5000元/噸左右，與萘系減水劑粉劑基本一致。高保塌型和高減水型價格稍高，每噸產品毛利潤在1000元左右。

　　5、2011年上半年中國聚羧酸減水劑主要生產企業(yè)及排名分析

2011年上半年中國聚羧酸減水劑合成產量十強企業(yè)