中国水溶性高分子发展大体可分为三个阶段。
第一个阶段是 1985-1995 年,该阶段是中国水溶性高分子产品的酝酿及自发形成阶段。当时主要产品是相对简单的水处理药剂,产品以模仿为主,国内市场基本被欧美日等企业垄断。
第二个阶段是 1996-2005 年,经过 10 年的成长,中国水溶性高分子行业技术水平提升,促进了整个行业发展,产品应用领域以三次采油和水处理为主,国内企业逐步成长。但在第二阶段国内高端市场仍然被外企垄断,尤其是阳离子聚丙烯酰胺产业依旧掌握在外企手中,同时外资企业感受到中国巨大市场潜力,陆续在中国建立工厂。
第三个阶段是 2005 年至今的十余年时间,成为中国水溶性高分子产业迅猛崛起的阶段。水溶性高分子品种大量增加,国内企业逐步发展起聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯基吡咯烷酮、聚羧酸类、聚胺、聚乙二醇、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、聚乳酸等重要品种的生产能力。
在这个阶段,国家连续几个五年计划的颁布,以绿色环保为代表的新材料领域的相关子项目和水溶性高分子的交集越来越多,使得水溶性高分子企业更加注重产品的研发与技术提升,产品应用推进到造纸、氧化铝、医药等领域的进口替代。到 2020 年,国内部分水溶性高分子企业已经可以与爱森、索理思、凯米拉等跨国企业相抗衡。
随着国内经济增长方式转变、生产技术进步、国内市场需求的快速增长、原料和资金供应状况的改善、全球化产业结构调整及产能转移趋势的加快,我国精细化工行业呈现出快速增长的趋势。以水溶性高分子品类中最大品类聚丙烯酰胺行业为例,据行业协会统计,自 2010 年以来,国内聚丙烯酰胺整个行业产能增长约两倍以上,但国内生产厂家从近 200 家减少至目前三十余家,市场集中度迅速提高。
未来水溶性高分子将呈现出三大趋势:
①产品多样化趋势
水溶性高分子产品不再局限于传统产品,功能更新、更强大的新型水溶性高分子逐渐出现在人们视野中,应用于医疗、电子、新能源、新材料、节能环保领域的新型水溶性高分子成为人们研究对象。新型功能性单体的创新将推动水溶性高分子产品的新发展。
②产品功能化趋势
随着对水溶性高分子应用的深入研究,各生产企业逐渐了解到用户使用时的功能需求,产品开发也更有针对性。早期的产品应用中仅利用水溶性高分子超高分子量的絮聚和增稠功能,随着后续逐渐发展对水溶性高分子亲水性、生物降解性、表面活性、电中和性、流变性等多种新功能加以利用,从而衍生出更多产品类型,适用于更加细分的市场用户。就传统的絮凝和增稠应用而言,针对不同水质情况也衍生出更多离子度/分子量的搭配方案,引入更多功能性单体,使产品在不同水质、不同设备下实现更优越的表现性能。
例如在油田驱油行业,为使高分子产品在地下高盐高温环境下具有更高的粘度,生产企业开发出诸如疏水缔合、交联、梳型聚合物等多种结构的水溶性高分子,满足产品应用特殊需求。
③分子设计趋势
在水溶性高分子功能化的趋势下,对聚合使用的功能性单体、聚合过程的控制、高分子结构的设计能力提出了更高的要求。传统意义的自由基聚合不可控理念也逐渐动摇,科学家们也开始对自由基聚合过程进行控制,包括从设计阶段就控制产品的组成与结构,控制副反应的发生,控制支化交联的倾向,甚至开始设计大分子引发剂合成具有三维结构的水溶性高分子。
编辑:奥东
责任编辑:全重
来源: 思瀚产业研究院 富淼科技