2011年中国聚羧酸减水剂市场现状及发展前景

　　2010年经济数据显示，中国国民经济保持了10.3%的平稳较快发展的速度，经济总量跻身世界第二，交通运输、仓储和邮政业投资同比增长19.5%，房地产投资同比增长33.5%，中国混凝土减水剂行业也得到了快速发展。同时，2010年国务院发布了关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定，根据战略性新兴产业的特征，立足我国国情和科技、产业基础，现阶段重点培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七大产业。国家的产业政策给生产和应用都非常环保的聚羧酸减水剂提供了新的发展契机。

　　混凝土减水剂的研究与生产已趋向朝着高性能、无污染方向发展。混凝土减水剂是降低水泥用量、提高工业废渣利用率、实现混凝土耐久性和高性能，提升最有效、最经济、最简便的技术途径，是制造现代混凝土的必备材料和核心技术，也是混凝土向高科技领域发展的关键材料，被认为是继钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土之后的混凝土技术的第3次突破。具有梳状分子结构的聚羧酸高效减水剂因其减水率高、保坍性能好、掺量低、无污染、缓凝时间少、成本低等优异性能，适宜配制高强超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土，成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点。

　　2010年聚羧酸减水剂在普通预拌混凝土中的应用得到了快速发展，国际知名的跨国公司通过收购和兼并竭力拓展中国市场，同时中国聚羧酸减水剂生产企业和原料供应商也在2010年实现了国内A股上市，为企业快速发展提供了资金的保障，因此中国混凝土网在关注中国减水剂行业发展的同时，特别对聚羧酸减水剂产品在中国减水剂市场中的发展状况和变化趋势进行重点研究并形成调研报告，现将重点摘要提交相关媒体出版发表，以供相关行业人士参考指正。

　　1、聚羧酸减水剂发展历程概述

　　目前我国混凝土减水剂萘系、脂肪族、氨基磺酸盐、三聚氰胺等高效减水剂合成工艺技术稳定，萘系高效减水剂产量仍然位居各种减水剂之首，聚羧酸系高性能减水剂加速发展，低毒、环保型产品和生产技术已成为新的研究热点。 

　　木质素磺酸盐减水剂是最常用的普通型减水剂，价格便宜，减水率为8-10%，既可单独使用，也可作为复合型外加剂原料，但该类减水剂易在低水灰比拌合物中造成缓凝，常引入大量空气而影响混凝土的性能。另外木材种类不同，加工工艺不同，也会对混凝土造成一些未知的危害性，渐渐被随后出现的萘系减水剂所取代。 

　　萘系减水剂产品主要成分为萘磺酸甲醛缩合物，生产工艺简单，是目前我国产量最大、应用面最广的高效减水剂，其减水率一般为20%左右。在合成工艺上，它是用工业萘与硫酸在160-150℃下磺化，经水解与甲醛进行缩合反应，用烧碱中和而成。而且，近年来工业萘出现全球性短缺，价格不断上涨，萘系减水剂的发展应用也因此受到了限制。 

　　脂肪族类减水剂是一种高减水、高增强的减水剂品种，具有生产工艺简单、生产周期短、生产和使用过程中无三废排放的优点。该产品主要成分为磺化丙酮甲醛缩合物，它是以丙酮与亚硫酸钠（或焦亚硫酸钠，加碱）、甲醛经磺化缩合而成。

　　三聚氰胺高效减水剂的主要成分为磺化三聚氰胺甲醛缩合物，它是用三聚氰胺、甲醛及亚硫酸钠在碱性介质中经羟甲基化磺化缩聚而成的一种阴离子型、早强、非引气型高效减水剂，性能优异，对环境友好。由于三聚氰胺价格昂贵，且通常只能以较低浓度的液体形式供应，致使三聚氰胺类减水剂的价格高于萘系减水剂，因而在国内一直不能大量、广泛的使用。

　　氨基磺酸盐高效减水剂具有减水率高、坍落损失小，且含碱量较低的特点，有利于防止混凝土碱骨料反应，冬季使用无沉淀、结晶等特点，适用于配制高性能混凝土。该产品主要成分为氨基苯磺酸盐苯酚甲醛缩合物，它是由对氨基苯磺酸、苯酚在弱碱性（PH 9左右）条件下与甲醛缩合而成的棕色液体减水剂。氨基磺酸盐高效减水剂虽有较高的减水率，但泌水现象严重。 
 
　　聚羧酸高性能减水剂是配制高性能混凝土的重要组成材料。目前主要有酯化大单体型（MPEG）和聚醚共聚型（APEG和TPEG）两类。大单体生产控制复杂、精细，不易生产，共聚过程简单，温度低，容易控制、操作。聚羧酸生产厂家主要分为三类：复配、仅有共聚生产、脂化大单体和共聚两种工艺生产。不同厂家，不同配方生产的聚羧酸系高效减水剂，分子结构、官能团种类及含量变化较大，因此不同的聚羧酸系高效减水剂，不但减水率及与水泥的适应性不同，而且对所拌混凝土凝结时间、硬化混凝土强度等的影响变化较大，这极大地制约了聚羧酸系减水剂的广泛应用与发展。 

　　目前 ，为了有效改善减水剂混凝土新拌性能、减小坍落度损失、减少泌水、提高早期强度等，除了采用合成工艺来实现，还可以通过简单有效的不同类型减水剂产品间的复合以及与其他外加剂或组分复配来改善和提高，包括不同类型的聚羧酸系减水剂母液的组合、复配。复配成分包括缓凝剂(常用的有葡萄糖酸钠、柠檬酸、糖类、酒石酸等)、保水、早强、消泡、引气组分等，目的是实现各组分的协同作用、叠加作用、配伍效应。减水剂在应用过程中，存在对混凝土中水泥、砂、掺和料的适应性问题。聚羧酸减水剂尤其对骨料含泥量影响比较敏感，如何解决或改善其适应性，仍然需要在合成和复配方面进行大量的研究和实践。
　
　　就粉剂高效减水剂而言，萘系减水剂仍具有明显的优越性，其他高效减水剂制成粉剂后性能均有不同程度的下降，且喷雾干燥效率较萘系减水剂低。 

中国三大主流减水剂技术指标对比

　　各种高效减水剂各有所长，也各有其缺点。不同的地区，由于水泥性能不同，砂、石性能不同，特别是含泥量不同，使用不同高效减水剂的效果也不一样。就目前的性能和价格而言，除了高铁上因为要应用聚羧酸来提高混凝土的其他性能。在仅仅要求强度的工程中，中、低强度等级混凝土使用聚羧酸减水剂并无明显的优越性，特别是重庆、西安、昆明等地区，水泥与外加剂适应性差，砂、石含泥量高，使用聚羧酸减水剂后混凝土性能不太稳定。但在高强混凝土中，使用聚羧酸减水剂则具有优越性。由于聚羧酸是引气型的减水剂，所以在使用过程中要经常检测混凝土的含气量。而有些预拌混凝土搅拌站甚至连含气量的测定都不会，出现强度问题后找不到原因。 

　　脂肪族系减水剂除颜色不利因素外，对含泥量高的原材料适应性较好，同时成本受丙酮价格影响较大，某些时期有较好的成本优势，在一些省份如河南、安徽、山东、湖北、江浙沪等2010年市场应用比例进一步扩大，但2011年上半年由于丙酮价格一直处于9000元以上的高位，推广应用受到一定影响；聚羧酸减水剂由于近年来使用国产原料价格大幅度下降，已与萘系性价比持平或略高，在湖北、四川、北京、上海、贵州等地的商品混凝土搅拌站中的应用量迅速增大。

　　3、聚羧酸减水剂原料供应分析

　　3.1主要原料

　　自从本世纪初聚羧酸减水剂在中国推广应用以来，聚羧酸减水剂的主要原料供应从完全依赖国外进口向主要由国内企业供应变化，国内企业不只是简单跟进，而且不断开发出新的产品供应市场，市场占有率不断提高，到2011年底估计达到95%左右，这主要得益于国内商品环氧乙烷供应的不断提升，价格回归合理，2011年韩国进口原料的成本优势逐渐丧失，进口量大幅萎缩，国内供应企业数量也在不断增加，2011年约有18家企业在国内生产供应聚羧酸减水剂原材料。

2011年中国聚羧酸减水剂原料供应汇总量预测

　　3.2次要原料——丙烯酸AA

　　丙烯酸是PC减水剂生产中的另一个重要原料，用量约为聚醚产品的10-25%。

　　我国丙烯酸生产始于20世纪60年代，当时装置均采用丙烯腈水解法，规模小、品种少。1984年，北京东方化工厂引进日本技术和设备，建成投产我国首套大型丙烯酸及酯生产装置。进入90年代，吉联（吉林）化学公司和上海高桥石化公司先后引进日本三菱化学技术，分别于1992年和1994年建成2套装置。2003年初，高桥石化丙烯酸厂由上海华谊（集团）公司收购，成立上海华谊丙烯酸公司。近10年以来，中国丙烯酸工业发展很快，我国丙烯酸产能快速发展，逐渐满足了国内消费需求。我国酯化级丙烯酸产能2000年不足14万吨，2009年达到114万吨，增长了714%；通用丙烯酸产能则由2000年的不足16万吨，到2009年达到85万吨，增长了431%。据中国混凝土网了解，至2010年中国生产丙酸的主要厂家有：兰州石化、江苏裕廊、宁波台塑、上海华谊、北京东方、齐鲁石化开泰、沈阳蜡化等厂家，国内产能已达到120万吨以上，如表一所示。我国已成为丙烯酸产能大国，仅次于美国。

　　2010年，在产能继续扩张的同时，我国丙烯酸价格也在上涨，丙烯酸工业可谓是进入了量价齐升的良好市场局面。据中国混凝土网统计，2010年中，丙烯酸价格一路飙升，从年初的11800元/吨涨到年底的21200元/吨，涨幅达到79.66%。虽然在6-8月有下跌趋势，但随着淡季的过去，价格再次飙升，并一路升至近几年以来的最高点，厂家分别报出21500元/吨及21200元/吨的历史高价。据中国混凝土网分析，2010年上半年价格走势偏高原因在于，在2009年年底，位于美国得克萨斯州的阿科玛公司CAA生产装置发生爆炸以及陶氏化学公司一套酯化级丙烯酸装置因故障而停车等设备问题，造成美国丙烯酸及酯市场供应出现短缺，许多用户转向中国等亚洲市场寻求货源，导致国内货源瞬间紧缺起来，价格便不断上涨，随着国外装置的修复，货源得到了填充，价格则开始下降。而到了下半年，阿科玛公司宣布遭不可抗拒原因，不能供应丙烯酸酯，欧洲丙烯酸酯买主再一次面临更紧张的局面。而几乎同时，另一大生产商陶氏也宣布，9月1日起，各种丙烯酸酯都将提价250欧元。国外丙烯酸市场的提价给国内丙烯酸市场起了煽风点火的作用，价格从8月伊始便开始持续走高，不断突破历史最高纪录。 (2010年下半年走势见表二，08-10年丙烯酸价格走势见表三。)

　　中国混凝土网预计，丙烯酸价格仍将维持在20000元/吨以上的高价位。虽说产能扩大缓解了供需紧张的局面，但在中国建设步伐越迈越大的时候，自给自足的理想丙烯酸市场还需要更多的时间加以完善。因此货源偏紧仍是我国目前丙烯酸价格上涨的主要原因之一。另外，货源缺乏则必定要依赖进口，世界上主要丙烯酸生产厂家：巴斯夫、阿科玛以及陶氏在丙烯酸市场的定价给中国市场做了风向标作用，国内市场价格也随着国外市场价格的波动而发生变化。

　　4、中国聚羧酸减水剂市场分析

　　4.1主要市场格局

　　从2006年的15万吨开始到2010年的125万吨，5年中中国的发展主要得益于中国高速铁路建设中的应用推广，从2011年开始中国PCE消费量将依靠在城市预拌商品混凝土中的广泛应用进一步提升，预计2011年商品混凝土消费约50万吨，而铁路等基建中消费量有所下滑，预计总的消费量将超过160万吨。

　　由于2010年上半年PC原材料的低位徘徊，而萘系减水剂原材料工业萘保持高位，给PCE减水剂替代BNS（NSF）减水剂奠定了良好的性价比基础，下半年由于混凝土主要原材料水泥价格的快速上涨及PCE减水剂的优越性能，加速了PCE在普通商品混凝土中的推广应用，北京上海等发达地区的商品混凝土使用PC的比例有大幅提高，据草根调研，北京商品混凝土中使用PCE的比例约达40%，上海、武汉的大型混凝土企业也普遍选用PC做混凝土减水剂，另外，西南地区的贵阳市PC市场占有率达60-70%。

　　2011年，中国水泥价格总体维持高位，非常有利于PCE的推广。按照目前的趋势，到2015年以前，估计每年全国聚羧酸减水剂使用量的增长率在30%左右，到2015年达到320万吨浓度20%的PCE减水剂总量，远大于商品预拌混凝土使用量的增长率，东中西部比例约为50:30:20。

　　同时，PC减水剂的推广和当地的原材料性能和价格的影响较大，水泥价格较高的区域；砂石原材料资源丰富，含泥量较低的区域较易推广， 类似重庆和昆明砂资源品质较差的地区推广有一定的难度。重点工程选用PC减水剂的比例逐步提高，除了铁路、核电、桥梁、水电建设工程外，公路建设也开始逐步使用PC减水剂。 

　　4.2产品结构

　　目前，聚羧酸减水剂分聚酯型（MPEG）和聚醚型（APEG/TPEG）两大类，聚醚型PCE减水剂出现虽然较晚，但从2008年开始生产应用开始，到2010年底市场中聚醚型PCE减水剂已超过50%，发展非常迅速，主要是由于聚醚型减水剂加工简单，性能稳定，技术要求相对较低，应用推广方便等因素促成的，预计未来仍然有较大的发展空间。

　　4.3供需状况
　　
　　2000～2010年，全球环氧乙烷市场需求平均以4.4%速度增长，预计2010年至2020年复合增长率还将维持在4.5%水平。全球乙二醇需求预计将由2009年的1892.6万吨增长到2020年的3408.8万吨。亚洲是世界上环氧乙烷和乙二醇的最大消费地区。2009年亚洲占全球环氧乙烷需求的35%份额，乙二醇消费量在全球所占比例更是高达63%。北美成为世界上乙二醇第二大需求地区，占有20%市场份额。

　　因为巨大的需求，2010到2015年，我国环氧乙烷将步入一个快速发展期，多家企业计划建设规模化环氧乙烷生产装置，环氧乙烷生产能力及下游产业均将快速增加。由于大量民营企业涉足环氧乙烷生产领域，传统两大石化企业垄断国内环氧乙烷市场的局面已经发生改变，环氧乙烷的价格在进一步稳定的同时，由于供应过剩，环氧乙烷市场逐渐酝酿危机。

　　近年，在需求持续增加的带动下，我国环氧乙烷新项目不断上马，环氧乙烷生产能力稳步增加。2000至2009年，环氧乙烷的生产能力从90.7万吨/年增长到221.1万吨/年，产量从90万吨增长到220万吨，年均增长率分别达10.4%及9.6%。

　　2009年国内市场环氧乙烷当量需求350万吨左右，除乙二醇以外的当量需求为104万吨，其中国产73万吨，由于物流条件限制，环氧乙烷进出口几乎为零，海关进口数据显示，下游产品进口折合环氧乙烷当量为31万吨。

　　预计2010年到2012年，如果目前的拟建在建项目如期投产，国内商品量环氧乙烷的供应量将大幅增加，预计2010年接近100万吨，2011年在120万～130万吨，2012年可能超过150万吨。  

　　同期预计国内的商品量环氧乙烷当量消费也逐年增加，但增长幅度低于供应量的增长，2010年达到113万吨，2011年达到122万吨，2012年达到130万吨。相应地，预计供需缺口从2009年的31万吨减少到2010年的16万吨。2011年是个转折点，市场将从供不应求转为供过于求，供应量将超出当量消费量5万吨，2012年超出达到24万吨，装置负荷将难以维持在高位。

　　2011年6月，由于下游需求不旺及民营企业三江化工的3期投产，市场EO价格从14100迅速下跌到11800元，并维持了近3个月，同时，民营企业天音化工新装置9月份也将投产，随着下半年旺季的到来，以及乙二醇MEG价格的提升带动，EO价格回有所上涨，但涨价幅度有限，到2011年底估计会不超过13000元。

　　由于EO的供应紧张的局面已得到缓解，同时，由于异戊烯醇的替代品甲基烯丙醇供应国产化，PCE主要原材料TPEG的生产不再受上游原料供应的影响，同时奥克等企业新装置陆续投产供应市场，PCE减水剂原料的供应不会出现任何困难。 

　　由上图可以看出，国内EO价格长期高于国际价格，而且价格波动幅度较大，这与行业垄断不无关系，随着EO生产准入机制对民营企业的逐步开放，市场垄断的坚冰将渐渐打破，目前，国内EO价格与国际基本一致，甚至价格倒挂，PCE减水剂原材料进口数量大幅下滑，从2010年的5万吨，下滑到1.5万吨左右。

　　截止2011年中，据不完全统计，国内大大小小PCE减水剂合成厂家已超过150家，总生产能力超过300万吨，完全能满足市场160万吨左右的需求。

　　4.4价格趋势

　　随着近年PCE减水剂的推广力度的加大，以及原材料价格的下调，PCE减水剂的价格已走出圣殿，落入民间，普通型20%PCE全国市场价格基本稳定在5000元/吨左右，与萘系减水剂粉剂基本一致。高保塌型和高减水型价格稍高，每吨产品毛利润在1000元左右。

　　5、2011年上半年中国聚羧酸减水剂主要生产企业及排名分析

2011年上半年中国聚羧酸减水剂合成产量十强企业