李自兵，陳財來

（新疆天業(yè)集團研究院，新疆 石河子 832000）

從知識產權分析國內聚氯乙烯發(fā)展趨勢

李自兵，陳財來

（新疆天業(yè)集團研究院，新疆 石河子 832000）

通過PVC相關專利申請量、申請人、申請領域、布局以及主要外國公司涉及的PVC專利布局，分析出PVC新的應用領域，從而為PVC技術的發(fā)展提供新的思路，促進了中國PVC行業(yè)拓寬應用領域，增強了自主創(chuàng)新的動力，消化過剩產能，使行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

聚氯乙烯；專利；知識產權

1 中國PVC行業(yè)發(fā)展現狀分析

1.1 國內PVC行業(yè)發(fā)展現狀及分布

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(VCM)聚合而成，在五大通用樹脂中產量較大，是鋼材、木材、皮革等剛性或者柔性材料的代用品。

截至2015年底，國內具有PVC產能的企業(yè)數量為81家，總產能2 348萬t/a(其中包含聚氯乙烯糊狀樹脂133萬t/a)。大部分的裝置仍為普通型粉料，產品同質化競爭嚴重，企業(yè)利潤被壓縮，尋求差異化、精細化的產品是行業(yè)發(fā)展的重要方向[1]。

從企業(yè)規(guī)模結構看，中國已出現超過百萬噸級聚氯乙烯生產企業(yè)3家，規(guī)模在30萬t/a以上的企業(yè)7家。規(guī)模在10萬～30萬t/a的企業(yè)仍是國內聚氯乙烯行業(yè)的重要組成部分，占國內總產能的36.6%，相對的其生產技術代表著國內PVC行業(yè)技術進展[1]。

1.2中國聚氯乙烯行業(yè)產量分析

1.2.1 2007-2015年中國聚氯乙烯行業(yè)產量變化趨勢2014年，國內總體產能首次出現減少，但聚氯乙烯產量仍保持穩(wěn)步的增長，聚氯乙烯裝置綜合利用率有明顯的提高。根據最新統(tǒng)計數據顯示，2015年，國內PVC總產量為1 609.2萬t，同比下跌1.7%，國內聚氯乙烯產能自2008年以來，首次出現負增長，也是行業(yè)首次出現產能、產量雙降的情況[1]。

1.2.2 2008-2015年中國聚氯乙烯產能利用率明晰2015年，中國聚氯乙烯行業(yè)整體開工負荷將達到69%，保持穩(wěn)步提升的態(tài)勢。在氯堿行業(yè)“十三五”規(guī)劃中，將國內聚氯乙烯整體開工率提升至80%以上作為目標。在需求端不斷受到鋁型材、聚乙烯、聚丙烯等產品沖擊的環(huán)境下，產量難以繼續(xù)保持大幅增長的態(tài)勢，只有通過產業(yè)政策調控，市場引導，工藝技術改造，企業(yè)整合等方式來進一步提升裝置開工率[1]。

表1 2015年國內單個PVC生產企業(yè)產能前十排序 萬t/a

綜上所述，目前中國PVC產能連續(xù)兩年出現負增長，調結構、促產能顯現一定成效，但是行業(yè)發(fā)展面臨潛在的問題一直存在，產能過剩，競爭激烈。解決這一問題的突破口需借鑒國外公司模式，以用戶為導向，使PVC樹脂在性能規(guī)格、制品種類和應用類別上專業(yè)化和差異化，在高端產品中尋求新的增長點。因此，對PVC行業(yè)來說，提高自主創(chuàng)新能力并尋求具有增長空間的領域。以下從專利分析的角度出發(fā)，著重對PVC相關的專利技術進行分析，從而為PVC產業(yè)的發(fā)展提供新的思路，進而促進中國PVC行業(yè)拓寬應用領域，增強自主創(chuàng)新的動力，消化過剩產能，使行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

2 PVC樹脂相關技術的專利分析

2.1 專利申請量分析

自2007年1月1日至2016年8月1日，國家知識產權局涉及 PVC發(fā)明專利申請數量共17 746件，見圖1。其中，2007-2013年緩慢增長，2014年有較大增幅，較前一年增幅達37%，共計3 596件；2015年后緩慢增長，在這10年中，根據申請人國別，申請量最多的國家為中國，共計16 365件，其次，美國150件，日本80件，德國75件，韓國66件，荷蘭、法國各27件等，(國外在中國前十位的申請量統(tǒng)計)，中國申請在數量上占絕對優(yōu)勢，見圖2。

圖1 專利申請量趨勢

圖2 國外在中國前十位的申請量統(tǒng)計

2.2 申請人排名分析

PVC領域的申請人較為分散，專利實施轉化效率低，其中，近十年來申請量較多的中國石油化工股份有限公司、國家電網公司、青島鑫萬通塑業(yè)發(fā)展有限公司、青島市高科專利技術轉移平臺有限公司、蘇州市景榮科技有限公司、蘇州科技學院等。其中有4個申請人遞交申請集中在一兩年間，有205件占到27%，非職位發(fā)明60件占到7%?？蒲袉挝?家133件占17.6%，企業(yè)占8家，企業(yè)與研究院聯合申請18件占2%。前10位申請人年度申請量專利分布情況見表2。

表2 申請量前十申請人的專利分布情況

2.3 申請領域分布

根據專利分類號進行統(tǒng)計，PVC專利申請的領域分布見圖3。可見，申請的領域集中在PVC材料的應用層面，主要有PVC的化合物、組合物、電纜、PVC制品、黏合劑等，PVC生產層面405件，占1%。

圖3 PVC專利申請的領域分布

2.4 國內PVC生產大型企業(yè)地區(qū)專利布局分析

(1)西北地區(qū)

西北地區(qū)主要大型企業(yè)4家，目前共申請發(fā)明專利115件，涉及凈化及水處理領域32件，PVC生產領域30件，改性及復合樹脂領域23件，催化領域24件。

(2)華北地區(qū)

華北地區(qū)主要大型企業(yè)2家，目前共申請發(fā)明專利81件，涉及凈化及水處理領域11件，PVC生產領域16件，改性及復合樹脂領域24件，催化領域6件，ABS制備3件，分子篩3件、多元醇制備3件，丙烷制備3件。

(3)華中地區(qū)

華中地區(qū)主要大型企業(yè)1家，目前共申請發(fā)明專利6件，涉及凈化及水處理領域4件，PVC生產領域2件。

(4)華東地區(qū)

華中地區(qū)主要大型企業(yè)1家，目前共申請發(fā)明專利13件，改性及復合樹脂領域12件，PVC生產領域1件。

3 國外在中國申請專利布局

3.1 專利申請量分析

國外在中國專利申請量2007～2015年基本持平，其中2014、2015年有部分未公開，預計于2013年數量相當，2013年及2009年略高，總體保持穩(wěn)步增長態(tài)勢。國外在中國申請專利趨勢見圖4。

3.2 申請人排名分析

美國公司：羅門哈斯公司、路博潤高級材料公司、?？松梨诨瘜W專利公司、陶氏環(huán)球技術有限責任公司、陶氏環(huán)球技術有限公司等；日本公司：可樂麗股份有限公司、日東電工株式會社、住友電氣工業(yè)株式會社、電氣化學工業(yè)株式會社；德國公司：巴斯夫歐洲公司、朗盛德國有限責任公司、贏創(chuàng)奧克森諾有限責任公司、阿克泰加DS有限公司；韓國公司：LG化學株式會社、SK新技術株式會社、樂金華奧斯株式會社、SK綜合化學株式會社；法國公司：阿克馬法國公司、阿肯馬法國公司；荷蘭公司：帝斯曼知識產權資產管理有限公司、沙伯基礎創(chuàng)新塑料知識產權有限公司、阿克佐諾貝爾國際涂料股份有限公司；盧森堡公司：地板工業(yè)有限公司、塔克特GDL股份有限公司、塔吉特GDL公司等。

圖4 國外在中國申請專利趨勢

3.3 申請領域分布

申請數量最多的領域是C08L：高分子化合物的組合物，共77件，如PVC橡膠配方；B32B：層狀產品，即由扁平的或非扁平的薄層，50件，如泡沫狀的、蜂窩狀的薄層構成的產品；C09D：涂料組合物，共37件，如填充漿料、油墨、木材著色劑；C08K：使用無機物或非高分子有機物作為配料的PVC材料，共35件；C09J：黏合劑、一般黏合方法(非機械部分)共20件；C08F：僅用碳—碳不飽和鍵反應得到的高分子化合物，共20件；C07C：無環(huán)或碳環(huán)化合物，共17件；C08J：加工、配料的一般工藝過程，共16件；E04F：建筑物的裝修工程，如樓梯、樓面，共14件；H01B：電纜、導體、絕緣體共7件。國外申請PVC專利領域分布見圖5。

圖5 國外申請PVC專利領域分布

4 PVC應用的新領域

近年來，PVC的應用出現了一些新的領域，專利技術在這些領域不斷嘗試并改進；以下就其中某些領域進行介紹，希望能夠拓展PVC生產企業(yè)的創(chuàng)新思路。PVC應用的新領域專利內容見表3。

表3 PVC應用的新領域專利內容

序號 申請(專利)號 專利名稱主要技術內容應用領域15 CN201310107167.3 16 CN201310197150.1一種聚氯乙烯樹脂防腐涂料及其制備方法本發(fā)明其組成原料為：環(huán)氧樹脂E～14、聚氯乙烯樹脂、一乙醇胺、二甲苯、硅石灰粉、醇酯十二、甲基三乙氧基硅烷、二氨基二苯基砜、擴散劑MF、聚二甲基硅氧烷、鄰苯二酚、防老劑ODA和正己烷；本發(fā)明采用了環(huán)氧樹脂E～14和聚氯乙烯樹脂作為防腐涂料的主料，正己烷作為溶劑，涂覆涂層固化后，形成聚合材料，變成無毒無味的環(huán)保涂層，對鋼鐵表面有極好的附著力，同時添加了硅石灰粉、醇酯十二、甲基三乙氧基硅烷和二氨基二苯基砜，可以使整個涂料體系的力學性能、耐老化性能、耐腐蝕性能等明顯提高。涂料，環(huán)保一種木質材料用聚氯乙烯防水涂料本發(fā)明主要是由下列原料按照重量配比攪拌制成：50～60份聚氯乙烯，3～5份硬脂酸鋇，15份過硫酸鉀，5份鋁粉，20份過氧化苯甲酰，10份苯酚，16份丙酮，10份石油醚，15份煤焦油和12份碳酸鈣。產品經工業(yè)試驗證明，對木質材料表面進行涂飾處理，形成的聚氯乙烯防水涂層能有效的隔絕其與外界的水接觸，從而避免木質材料膨脹變形或腐爛，同時還具有良好的施工性，安全無毒且原料低廉。環(huán)保，涂料17 CN201410270914.X聚氯乙烯結皮發(fā)泡型材及制作方法本方法以擠出機的擠出口?？v橫中心線為基準，模壁分別間隔開設若干帶狀插入孔；擠出口模內加裝采用支承架支撐的導流槽，導流槽連通插入孔；啟動擠出機，在擠出口模開始有聚氯乙烯熔體被擠出時，將若干帶狀PET加強筋分別從若干帶狀插入孔插入，帶狀PET加強筋經擠出口模內導流槽到達并穿過支承架后與擠出口模內聚氯乙烯熔體緊密結合并一起被擠出，制成帶加強筋的聚氯乙烯結皮發(fā)泡型材。本型材和方法通過加強筋提高剛性強度，降低成本，適應大跨度護欄等的應用。建筑，工業(yè)18 CN200910232399.5采用交聯聚氯乙烯結構泡沫廢料生產復合泡沫板材的方法本發(fā)明包括如下步驟：(1)將交聯聚氯乙烯結構泡沫廢料粉碎成泡沫顆粒；(2)將聚氨酯泡沫組合料均勻混合，制得可發(fā)泡型聚氨酯粘合劑；(3)將步驟1)制得的泡沫顆粒與步驟(2)得到的發(fā)泡型聚氨酯粘合劑混合并攪拌均勻，得到泡沫顆粒發(fā)；(4)將步驟(3)制得到的泡沫顆粒發(fā)泡料移入到模具中發(fā)泡成型；(5)脫模后制得復合泡沫板材。制得的復合泡沫具有良好的力學綜合性能，可用于建筑墻體、永久或臨時房屋頂、門、窗的夾芯層，也可在工業(yè)、運輸、建筑、國防和航天等領域使用。建筑，工業(yè)19 CN201310532709.1一種發(fā)泡型環(huán)保木塑復合材料本發(fā)明公開了一種發(fā)泡型環(huán)保木塑復合材料，是由下述重量份的原料組成：聚氯乙烯塑料粒子80～90、木質纖維60～70、硅灰石粉10～12、硅酸鋁4～6、聚四氟乙烯纖維2～3、己二酸丙二醇聚酯2～3、過氧化鈉1～2、納米氧化鋅2～3、丙烯醇2～3、3～縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷1～2、硬脂酸鈣3～4、對甲苯磺酰肼2～3、粘結助劑3～4，本發(fā)明的發(fā)泡型環(huán)保木塑復合材料力學性能好，綠色環(huán)保，抗蠕變性、抗沖擊性強，可以分解，不會造成白色污染。環(huán)保、建筑、工業(yè)

4.1 醫(yī)用PVC樹脂

近年來醫(yī)用PVC樹脂申請呈上升趨勢，主要用做醫(yī)療器械，輸液(血)器具，醫(yī)用薄膜，抑菌復合材料。如：專利號為CN201510537150.0，一種醫(yī)用PVC糊材料的制備方法，該PVC糊材料具有良好的各項性能，可以更廣泛地用于醫(yī)療領域中[2]。

4.2 導電PVC樹脂

申請量有上升趨勢，主要為電子電力領域抗靜電，提供導電率的同時，其他力學指標、熱力指標也達到要求。如：CN201510145974.3聚氯乙烯/聚苯胺復合導電材料的制備方法，使該材料的導電塑料顏色及電導率可調，在導電、電磁屏蔽及微波吸收等方面擁有廣闊的應用前景[3]。

4.3 電纜套用PVC共聚樹脂

該方面專利主要是為解決材料的氣密性，防潮性和韌性等，如：CN201510285643.X，一種氣密性好通訊電纜用丁腈橡膠改性聚氯乙烯護套料及其制備方法[4]。具有更好的柔軟性、彈性，安裝使用方便；通過使用白炭黑、E-12環(huán)氧樹脂、六氟丙烯三元共聚橡膠、苯并惡嗪樹脂，提高了護套料的氣密性，防潮性和韌性。

4.4 玻璃纖維增強PVC

該方面專利主要應用紡織業(yè)，解決紡織品的阻燃和防水等效果，如：申請?zhí)朇N201610200031.0，一種防水阻燃紡織纖維的制備方法，該紡織纖維具備良好的防水阻燃效果，實現了紡織纖維多功能化的目的[5]。

4.5 粉末涂層用PVC

應用較廣泛，建筑防腐，海底防腐等，如：專利號CN201310197150.1，一種木質材料用聚氯乙烯防水涂料，該產品形成的聚氯乙烯防水涂層能有效的隔絕其與外界的水接觸，從而避免木質材料膨脹變形或腐爛，同時還具有良好的施工性，安全無毒且原料低廉[6]。

4.6 硬質PVC低發(fā)泡型材

該領域解決PVC的強度、抗斷裂性、回收等缺點，如：建筑材料中專利號為CN200910232399.5，采用交聯聚氯乙烯結構泡沫廢料生產復合泡沫板材的方法，該產品具有良好的力學綜合性能，可用于建筑墻體、永久或臨時房屋頂、門、窗的夾芯層，也可在工業(yè)、運輸、建筑、國防和航天等領域使用[7]。

5 結論

5.1 國內企業(yè)專利布局情況

從國內最大企業(yè)的專利布局來看，布局不具連貫性，甚至某些企業(yè)沒有相應的知識產權布局；其中，西北地區(qū)、華北地區(qū)的大型企業(yè)都在水處理、催化劑、聚氯乙烯應用方面進行了布局，初步形成了PVC相關專利體系，涉及方面較完善；個別企業(yè)也掌握了一系列的聚合技術；而其他前十的企業(yè)略微在水處理和聚氯乙烯應用上進行了布局；同時國內申請量最多的企業(yè)并沒有一家是國內排名前十企業(yè)，說明知識產權布局較弱，很多技術都比較分散，分布在中、小薇企業(yè)或科學院所，相對知識產權市場運營較弱。

5.2 國外企業(yè)中國專利布局情況

國外專利在PVC后加工和應用也做了較多的布局，其申請量最大；其次是PVC材料的較特殊的應用方面布局較廣，如涂料、粘合劑、特種樹脂的生產方法等。最后是電力，如導體、絕緣或介電材料等。

5.3 PVC的發(fā)展趨勢

綜上所述，中國的PVC材料的技術創(chuàng)新與國外企業(yè)相比，雖然總體數量最多，但是申請人分散，技術持續(xù)研究性不強，所請求保護的技術僅個別形成專業(yè)化和系列化。因此，面對產能過剩的問題，PVC的發(fā)展應當注重聚合生產技術的創(chuàng)新以補充PVC產品后應用的不足，首先，從薄膜、管材、型材用特種樹脂上首先實現突破，這些產品在市場上需求量很大；其次，共聚和化學改性樹脂用量少，在提高使用性能方面是均聚物所不能相比的，但售價不菲；再者，從特種、專用化PVC新材料入手，提高自主創(chuàng)新能力，拓展創(chuàng)新思路，使PVC行業(yè)得到健康、可持續(xù)性發(fā)展。

［1］2016版中國聚氯乙烯行業(yè)報告.中國氯堿網，2016.1，5-7，9-10.

［2］江蘇藍灣生物科技有限公司.一種醫(yī)用PVC糊材料的制備方法.中國，CN105111618A，2015.12.2.

［3］中原工學院.聚氯乙烯／聚苯胺復合導電材料的制備方法.中國，CN104710713A，2015.6.17.

［4］合肥得潤電子器件有限公司.一種氣密性好通訊電纜用丁腈橡膠改性聚氯乙烯護套料及其制備方法.中國，CN104893149A，2015.9.9.

［5］吳江市林旺紡織廠.一種防水阻燃紡織纖維的制備方法.中國，CN105780187A，2016.7.20.

［6］蘇州市德萊爾建材科技有限公司.一種木質材料用聚氯乙烯防水涂料.中國，CN103275535A，2013.9.4.

［7］常州天晟新材料股份有限公司.采用交聯聚氯乙烯結構泡沫廢料生產復合泡沫板材的方法.中國，CN101733893A，2010.6.16.

Analysis on the development trend of domestic PVC from intellectual property

LI Zi-bing，CHEN Cai-lai
（Xinjiang Tianye Group Research Institute，Shihezi 832000，China）

The new application of PVC was expounded though analysis of PVC-related patent applications，applicant，the application field，layout and the main foreign companies involved in PVC patent portfolio.A new idea for the development of PVC technology was proposed.In order to promote China's PVC industry broaden the application areas，enhance the power of independent innovation，to digest excess capacity，make the industry healthy and sustainable development.

：polyvinyl chloride；patent；intellectual property right

TQ325.3

：B

：1009-1785(2016)10-0021-06

2016-08-12