聚甲醛产业纵览（上）| 均聚VS共聚工艺，谁主未来市场？

聚甲醛为线性结构聚合物，主链为—CH₂O—，具有分子链结构规整、内聚能大、结晶度高、力学性能优异等特点，同时具有较高的弹性模量、刚度和硬度，其拉伸强度、弯曲强度、耐蠕变性和耐疲劳性优异，在较宽的温度和湿度范围内均有良好的自润滑性，且具有优良的电绝缘性、耐溶剂性和可加工性，是工程塑料中力学性能较接近金属材料的一种工程塑料，因此被誉为“超钢”或者“赛钢”。

聚甲醛表面十分光滑，有非常好的光泽，通常是淡黄色或者是白色，主要适应在-40℃～100℃区间应用。但是，聚甲醛的聚合度很低，如果受到高温影响，非常容易解聚，所以不能长时间接受阳光辐射。

聚甲醛产业链的上游原料为甲醇，甲醇可在金属催化下脱氢或氧化制得甲醛，并进一步制成聚甲醛。

产业链的中游聚甲醛产品按结构可分为两大类，均聚甲醛和共聚甲醛。均聚甲醛为甲醛或甲醛环状三聚物(即三聚甲醛)的聚合体；共聚甲醛为三聚甲醛与二氧五环的共聚体。两者应用领域基本相同，在实际应用中有特殊要求时会选用共聚或均聚甲醛。均聚甲醛结晶度高，分子量分布窄刚性好，但热稳定性差，不耐酸碱；共聚甲醛结晶度低，成型温度范围广，有良好的强度尺寸稳定性，而且耐化学性和耐溶剂性佳，流动特性、加工性优于均聚甲醛。目前，聚甲醛生产商除美国杜邦全部生产均聚甲醛，日本旭化成生产部分均聚甲醛外，其他生产商都生产共聚甲醛。

聚甲醛产业链的下游主要为棒材、管材以及配件等，并可应用到电子电器、日用消费品（主要是服装拉锁）、汽车工业、工业机械等领域。

聚甲醛生产工艺共有两大类，分别为均聚工艺和共聚工艺，均聚甲醛是三聚甲醛的均聚体，共聚甲醛是三聚甲醛与二氧五环的共聚体。

均聚工艺以美国杜邦公司为代表，将纯甲醛通入含有阳离子型催化剂的惰性溶液中聚合成均聚甲醛，聚合半连续操作，聚合料经过滤分离，干燥后，用醋酐进行羟基酯化封端，得到热稳定的聚甲醛，然后加入抗氧剂等助剂，通过挤出造粒制得成品。

均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工，加工温度范围窄。均聚甲醛在成型时热分解、热劣化特性和耐热水性、热稳定性、耐酸碱腐蚀性方面不如共聚甲醛。但是，均聚甲醛的结晶度较高，在力学性能（强度、弹性率）和表征物理耐热性的负荷变形温度方面，其性能稍优于共聚甲醛。

此种工艺路线由于甲醛提纯工艺复杂和后处理封端技术上的困难，使得均聚产品耐碱性、耐热性差，生产成本较高。由于技术和经济上的问题，近几年来，仅有杜邦、旭化成公司等继续使用该工艺技术。

共聚工艺主要为本体聚合法，将纯三聚甲醛、二氧五环按一定比例混合后，置于具有强剪切和混合作用的连续捏合机或双螺杆反应器中，完成聚合反应后经后处理，即得粒状共聚甲醛。

共聚甲醛加工成型的条件没有均聚甲醛那样苛刻，加工过程热分解释放出来的甲醛气体少。经过改性后的共聚甲醛各项指标均超过均聚甲醛，共聚甲醛将成为今后的发展方向。

中国研究生产聚甲醛时间较早，三聚甲醛工艺技术比较可靠，而聚合工艺落后，自上世纪末开始引进国外工艺技术，技术来源方面，中国生产企业的技术主要有三个来源，分别是波兰ZAT技术、香港富艺以及韩国P&ID，均是世界非壹流技术。目前，波兰ZAT技术已经停止出售，仅有香港富艺、韩国P&ID在向中国企业转让其工艺技术。

综上所述，共聚工艺制得的共聚产品有很好的热稳定性、耐老化性、耐热水性、耐碱性、耐油性、化学稳定性并且易于加工，且其填充玻璃纤维后机械性能有所增强，鉴于其产品质量优于均聚甲醛的优点，使得世界上共聚甲醛产品产量的增长速度明显高于均聚甲醛产品产量。

自20世纪50年代末由杜邦公司发明和工业生产以来，聚甲醛因其优异的性能获得迅速发展。发展初期，世界聚甲醛生产与消费主要集中在美国、西欧、日本等工业发达国家和地区。近二三十年来，包括中国大陆、中国台湾、韩国、马来西亚、泰国等亚洲国家和地区也逐渐发展起来，并迅速成为聚甲醛市场的生产和消费主体。

聚甲醛产品缺少大体量的下游产品，世界聚甲醛市场消费量并不大，2000年后才突破100万吨。2023年世界聚甲醛总产能为178.5万吨/年，其中中国大陆聚甲醛产能59万吨/年。境外聚甲醛装置主要集中在美国、西欧和日韩等国家和地区，主要是宝理、塞拉尼斯、杜邦等一些企业在本国以及世界范围内投资设厂。

消费方面，世界各地区的聚甲醛消费呈现明显地区差异，在西欧和日本地区，主要的下游用途是汽车工业，消费占比分别达到34.8%和46.5%，其次是电子电器和工业器械；在美国聚甲醛的消费比较分散，其大的下游消费领域汽车工业消费占比达38.3%，其次是工业器械和消费品领域。

截至2023年11月，目前中国有16家生产企业计划新建或扩建聚甲醛产能。其中，投产可能性较大的项目有8个，合计新增产能79万吨/年，主要分布在西北地区，占比60.8%，其次为华东、东北以及华北地区。

预计未来，中国聚甲醛的新建拟建装置主要分布于煤化工集中的区域，这样可以便捷地获取甲醇、甲醛等原料，以及蒸汽等公用工程，可有效地控制成本。由于中国原料甲醇（产能已超亿吨）易得，成本又低，加之国内聚甲醛尚有市场容量，深受投资者青睐。