全球二異氰酸酯原料市場與技術發展趨勢(上)

 

刊登日期:2018/11/28
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陳育誠、楊思亮/工研院產科國際所

前言
二異氰酸酯(diisocyanates)為合成聚氨酯(polyurethane, PU)的重要原料,市場上泛用的二異氰酸酯產品為二苯基甲烷二異氰酸酯(4,4'-diphenylmethane diisocyanate, MDI)與甲苯二異氰酸酯(tolylene diisocyanate, TDI)。

二異氰酸酯主要分為芳香族與脂肪族兩類,常用之異氰酸酯大部份為二官能基或多官能基之芳香族異氰酸酯,可廣泛應用至泡棉、塗料、接著劑與彈性體等常見之PU衍生應用中。常見的TDI有2,4-TDI和2,6-TDI兩種異構體的混合物;MDI主要用在硬質聚氨酯泡棉領域,官能度在2.6-2.7左右之商品,其組成多為30−40%的純MDI混和MDI二聚物、三聚物與一些寡聚物所共同組成。純的MDI商品並非市場主要商品,反應射出成形(injection-molding, RIM)、彈性體與纖維是其主要之應用市場。本文所談及之MDI產能係指化學製造商在化學合成後產生包含純MDI、二聚物、三聚物、寡聚物與PMDI(polymethylenepolyphenylene isocyanate)混和在一起之總產物產能 (圖一)。

圖一、二異氰酸酯原料供應鏈示意圖
圖一、二異氰酸酯原料供應鏈示意圖

TDI與MDI之外的二異氰酸酯如六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate, HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate, IPDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate, H12MDI)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯(trimethylhexamethylene diisocyanate, TMDI)與二甲苯二異氰酸酯(Xylylene Diisocyanate, XDI)等產品被歸類為特用二異氰酸酯,多為脂肪族產品。特用二異氰酸酯所合成之PU樹脂具備不易黃變的特性,戶外耐用之PU樹脂塗料、接著劑等多採用特用二異氰酸酯作為原料。

2010-2017年全球二異氰酸酯產能呈現成長
1. 2010-2017年全球MDI產能穩定成長,萬華化學成為生產商龍頭
2010年全球MDI年產能為5,787千公噸;德國BASF與Bayer(現拆分成Covestro)、美國Dow Chemical(現與DuPont合併為DowDuPont)與Huntsman以及中國大陸的萬華化學集團為MDI全球主要生產商。近年萬華化學集團已成為全球最大之MDI製造商;MCNS是多元醇製造商SKC與Mitsui Chemical的合資公司,SKC借此取得MDI生產能力 (圖二) 。

圖二、2010年與2017年全球MDI廠商產能占比
圖二、2010年與2017年全球MDI廠商產能占比

2010-2015年,全球MDI產能快速成長,總年產能新增2,200千公噸。僅Covestro、Sumika Bayer Urethane與萬華化學關閉舊廠,分別減少年產能45、42與200千公噸。全球MDI產能之CAGR為6.03%。

亞洲地區帶動全球MDI產能之成長。中國大陸MDI共新增年產能1,750千公噸,MDI產能之CAGR高達16.16%。其中,萬華化學於2013、14年分別在中國大陸浙江寧波及山東煙台各新增MDI年產能600千公噸;2014年Bayer(現Covestro)於中國大陸上海新增MDI年產能150千公噸;2015年,BASF與重慶化醫控股集團公司合資,於中國大陸重慶新增MDI年產能400千公噸。

另外,2012年BASF、Kumho Mitsui Chemical於韓國Yeochon分別新增MDI年產能60、45千公噸。2014年Gujarat Narmada Valley Fertilizers於印度Gujarat新增MDI年產能 40千公噸。2010-2015年,亞洲地區共新增MDI年產能達1,895千公噸。

總體來說,2010-2017年間,前述五大MDI主要製造商在全球皆有擴產計畫,帶動全球MDI產能穩定成長。2017年全球MDI年產能達8,200千公噸,2010-2017年全球MDI產能之CAGR達到5.01%,產能呈現穩定成長(圖三) ......以上為部分節錄資料,完整內容請見下方檔案。

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