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1、阻燃劑市場穩定增長,磷系阻燃劑優勢顯著
阻燃劑是指能夠提高易燃物的難燃性、自熄性或消煙性的一種助劑,是重要的精細化工產品和合成材料的主要助劑,可以阻止材料被引燃和抑制火焰傳播,使合成材料具有難燃性、自熄性和消煙性。近幾年來,為適應防火標準提高的需求,阻燃劑技術得到加速發展,應用領域不斷拓展,許多新型、高效、環保的阻燃劑層出不窮,其市場用量呈持續增長趨勢,銷售規模日益擴大。當前,全球阻燃劑的總用量在各類塑料助劑中居第二位,僅次于增塑劑,已成為保護人們生命生產財產安全不可或缺的安全“衛士”。同時,由于人們健康環保意識的增強,開發環保、低毒、高效、多功能的阻燃劑已成為阻燃劑行業未來的發展走勢。
根據 GRAND VIEW RESEARCH 的數據顯示,2020 年阻燃劑市場規模為 71.9 億美元,2027 年將達到 93 億美元,2020 年市場需求量為 290.4 萬噸,2027 年為 359.0 萬噸,2020-2027 年市場規模及需求量復合增速分別為 3.6%、3.0%。2019 年亞太地區的營收占比為 50.7%,是全球最主要的阻燃劑消費地區,其需求主要靠中國與印度拉動;行業政策法規則是歐洲地區的阻燃劑需求主要的影響因素。
塑料是阻燃劑下游占比最大的消費品,其比例高達 80%,橡膠、紡織品、涂料緊隨其后;而電線電纜、家用電器與汽車則是阻燃劑最主要的終端需求,三者占比近 80%。
阻燃劑有三種分類方式,按照化學組分劃分可以分成有機系和無機系阻燃劑兩大類,有機系阻燃劑主要分為鹵系阻燃劑和磷系阻燃劑,鹵系阻燃劑主要以有機溴系阻燃劑為代表。無機系阻燃劑包括氫氧化鎂、氫氧化鋁等基礎氧化物。根據智研咨詢的統計,在全球阻燃劑的消費量中,氫氧化鋁、溴系、磷系、三氧化二銻、氮系及其他阻燃劑分別占到 33%、21%、19%、8%、7%、12%。
有機磷系阻燃劑是指主要阻燃元素為磷的有機化合物,它與溴系阻燃劑的氣相阻燃機制不同,由于含磷化合物受熱分解的產物有非常強的脫水作用,能使所覆蓋的聚合物表面炭化,形成炭膜,隔絕空氣,從而達到固相阻燃的作用。與溴系阻燃劑相比,磷系阻燃劑更易水解,可生物降解,相對沒有生物累積性,以其低鹵或無鹵的特征,在阻燃科學領域受關注,近幾年發展勢頭強勁。有機磷系阻燃劑主要分為三類,氯代磷酸酯、無鹵磷酸酯與次磷酸鹽,應用領域包括聚氨酯與工程塑料兩大類。
聚氨酯領域:聚氨酯的產品種類很多,聚氨酯泡沫和聚氨酯彈性體是用量較大的兩種。其中,聚氨酯泡沫類主要包括聚氨酯軟泡和聚氨酯硬泡,聚氨酯彈性體主要為熱固性彈性體(TSU)和熱塑性彈性體(TPU)。1)聚氨酯軟質泡沫塑料簡稱為聚氨酯軟泡,主要用于家具墊材、床墊、交通工具座椅坐墊等墊材。由于聚氨酯軟泡可燃性很強,歐美等發達國家和地區為了避免火災的發生,降低火災可能造成的損失,早在幾十年前就制定了一系列強制性法規和標準化檢測手段,強制在聚氨酯軟泡中推行使用阻燃劑。早期在聚氨酯軟泡中,主要使用的是溴系阻燃劑。但是由于沙發、床墊、座椅等家具用品與人體密切接觸,市場對聚氨酯軟泡中所使用阻燃劑的安全和環保方面的性能要求越來越嚴格,有機磷系阻燃劑已逐步取代溴系阻燃劑而得到廣泛應用;2)聚氨酯硬質泡沫塑料簡稱為聚氨酯硬泡,該材料的導熱系數和透水蒸汽性非常低,且具有質輕,強度高,并且與紙、金屬、木材、水泥板、磚墻塑料板、瀝青氈等材料具有很強的粘結性,不需要另加其他粘合劑等優點。因此這種材料被大量用于建筑物保溫材料,冷庫、管道保溫材料等領域。聚氨酯硬泡在歐美發達國家已經使用三十多年,顯示出較聚苯乙烯板、膠粉聚苯顆粒砂漿等其他保溫材料更明顯的優勢和更廣泛的適用性。與其他保溫材料相比,聚氨酯硬質泡沫具有密度小,絕熱性能好等特點,但該種材料和外界的暴露面較大,更容易燃燒。隨著聚氨酯硬質泡沫的廣泛應用,其耐燃、防火等問題成為迫切需要解決的重要問題;3)聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)具有高張力、高拉力和耐老化等特性,是一種較為成熟的環保材料,這種材料同時也具有防水、防風、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外線等許多優異的功能。目前,聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)已廣泛應用于醫療衛生、電子電器、工業及體育等領域。由于其優良的特性和廣泛的用途,聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)的未來用量有望大幅提高。與其他聚氨酯產品相同,聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)材料也需要添加相應的阻燃劑才能解決本身的易燃性問題。
工程塑料領域:工程塑料指可以作為構造用及機械零件用的高性能塑料,與通用塑料相比,工程塑料能承受更大的外力作用,具有良好的機械性能和尺寸穩定性,在高溫、低溫下仍能保持其優良性能,通常用作工程結構件,如儀表零件、設備外殼、各種絕緣件等等。隨著高分子合成以及加工技術的不斷進步,工程塑料已經滲透到人們生產生活的各個領域,在一些經常接觸高溫環境的領域中,工程塑料的阻燃性成為衡量其綜合性能的一個重要指標。由于歐盟等發達市場已經禁止在電子設備制造時使用多溴聯苯、多溴二苯醚等鹵系阻燃劑,而 BDP、RDP 等無鹵有機磷系阻燃劑與 PC/ABS 等工程塑料相容性好,并且具有環保性能好、熱穩定性高、對材料性能影響小等優點,因此在手機、筆記本電腦、電視機等電子電器設備中得到廣泛應用。
2、 歐盟政策再出臺,明令禁止部分電子零件使用鹵系阻燃劑
2005 年 7 月,歐盟正式頒布了耗能產品生態設計指令 2005/32/EC,即 EuP 指令;2009年 10 月,歐盟又頒布了能源相關產品生態設計指令 2009/125/EC,即 ErP 指令,ErP 指令將 EuP 指令涉及的產品范圍從耗能產品擴展至了所有涉及能源消耗的相關產品。2019 年 12月,歐盟再次發布法規(EU)2019/2021,對于包括電視、顯示器、數位看板顯示器的電子顯示器的生態設計做出規定:鹵系阻燃劑的使用對電子顯示器塑料部分的回收造成了很大影響,同時部分鹵系阻燃劑毒性大,已被歐盟禁止使用,故在其 Ecodesign requirements-MaterialEfficiency Requirements 部分中明確表示,自 2021 年 3 月起,任何鹵系阻燃劑不能用于電子顯示器的外殼與支架部分,同時,如果電子顯示屏使用其他形式的阻燃劑,需要在外殼與支架部分清晰標出。
3、 5G 基站高速發展,天線罩帶動磷系阻燃劑需求
第五代移動通信技術(5G)是最新一代蜂窩移動通信技術,是繼 4G(LTE-A、WiMax)系統之后的延伸,其應用場景包括增強移動寬帶、大連接、高可靠低時延通信三個大類。5G產業的發展將帶動我國實體經濟的轉型,預計 2020 年 5G 將帶動約 4840 億元的直接產出,2025 年將增長至 3.3 萬億元,間接產出將從 2020 年的 1.2 萬億增長至 2025 年的 6.3 萬億。
考慮到 5G 牌照于 2019 年中旬發放,2020-2023 年將是 5G 基站的主要建設期,根據前瞻產業研究院統計,2021-2023 年期間,5G 宏基站年建設量為 80/110/85 萬,與 4G 相比,5G 基站需要更多的天線通道,單基站價格有所上升,預計 2021-2023 年,5G 基站市場空間分別為 1600/1980/1360 億元;理論上來說,5G 的高頻率會帶來更多的覆蓋空洞,需要微站對局部熱點高容量的地區進行補盲,預計微站數量可達千萬級別。
注:文本素材來源于網絡
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