特种工程塑料加速发展的方向

 时间:2020-07-30 00:00:00    浏览次数:25    作者:
材料工业是国民经济的基础产业。随着科学技术的发展,人们对材料的要求必将越来越高。特种工程塑料的需求也将越来越多,应用领域也会越来越广。其中,聚酰亚胺、液晶聚合物、聚醚醚酮等典型产品正在进入加速发展期。2019年7月,日本经济产业省宣布,对包括氟聚酰亚胺在内的3种材料限制向韩国出口,对世界半导体行业产生了很大震动。氟聚酰亚胺是聚酰亚胺的一种,含氟基团对聚酰亚胺材料的性能有很大提升,最早出现于上世纪60年代,然而诞生时间如此之长的特种工程塑料,至今仍然可以成为日韩两国在贸易摩擦

     材料工业是国民经济的基础产业。随着科学技术的发展,人们对材料的要求必将越来越高。特种工程塑料的需求也将越来越多,应用领域也会越来越广。其中,聚酰亚胺、液晶聚合物、聚醚醚酮等典型产品正在进入加速发展期。

  聚酰亚胺

  细分产品针对性攻关

  聚酰亚胺材料具有优异的特性和多样的产品形式,在航空航天、电器绝缘、传统工业、电子信息及精密机械制造等领域应用广泛。

  2019年7月,日本经济产业省宣布,对包括氟聚酰亚胺在内的3种材料限制向韩国出口,对世界半导体行业产生了很大震动。氟聚酰亚胺是聚酰亚胺的一种,含氟基团对聚酰亚胺材料的性能有很大提升,最早出现于上世纪60年代,然而诞生时间如此之长的特种工程塑料,至今仍然可以成为日韩两国在贸易摩擦当中的杀手锏,足见行业壁垒之高。

  目前,聚酰亚胺生产厂家主要有美国杜邦、沙特SABIC、日本东丽、日本宇部、韩国SKC Kolon等。聚酰亚胺产品种类众多,在薄膜领域,以美国杜邦、日本宇部、韩国SKC Kolon等公司为主要代表,其中杜邦公司的产品种类最全,有近20个细分产品牌号;在模塑料领域,SABIC是全球最大的生产商,其聚醚酰亚胺Ultem的玻璃化转变温度较低,价格也比其他材料更低,因此得到较为广泛的应用。

  我国从事聚酰亚胺材料生产的企业多达几十家,总体年产能超过1.7万吨。国内生产和研究多集中在漆包线、薄膜和纤维材料上,其他种类产品产量很少。

  在模塑料和复合材料领域,河南沁阳天益化工公司生产规模较大,主要生产双马来酰亚胺为基础的聚酰亚胺树脂;杭州塑盟特科技有限公司拥有热塑性聚酰亚胺和热固性聚酰亚胺两大类产品,品种较为丰富。

  在薄膜领域,目前国内有少量企业可以向国外制造商供货,如时代新材、今山电子已实现向苹果、三星等企业的供货。

  在纤维领域,长春高琦聚酰亚胺材料有限公司与中国科学院长春应化所合作,江苏奥神新材料股份有限公司与东华大学合作,都实现了耐热聚酰亚胺纤维的产业化,产品主要用于耐高温过滤和服装领域。江苏先诺新材料科技有限公司与北京化工大学合作,主攻高强高模聚酰亚胺纤维的工程化和产业化,目前处于市场培育及推广阶段。

  受5G通信、新能源汽车需求驱动,近期国内聚酰亚胺薄膜、光敏性聚酰亚胺材料项目建设成为热点。

  聚酰亚胺产品种类繁多,不同细分市场对产品的性能要求不同,生产企业应当做好细分市场产品定位,有针对性地进行技术攻关。

  液晶聚合物

  技术水平有待提高

  液晶聚合物具有介电常数低、耐高温、耐辐射、耐化学药品腐蚀、线膨胀系数小、高强度、高刚性、电绝缘性等特点。这些性能使得液晶聚合物能够作为工程塑料,应用于电子电气、航空航天、光纤通讯、汽车工业、机械制造和化学工业等领域。

  目前,全球液晶聚合物的年产能为7.25万吨,年消费量约为3.85万吨。液晶聚合物生产商主要有塞拉尼斯、索尔维、日本宝理塑料、住友化学、新日石等。液晶聚合物生产技术壁垒较高,由美日等企业主导,其产品价格仍然较高,在应用方面,因其性能优异而不断拓展,并且随着5G时代到来,液晶聚合物需求将有望迎来快速增长。

  我国企业进入液晶聚合物领域较晚,市场长期依赖进口。2019年,我国液晶聚合物进口量高达2.3万吨,消费量达到2.7万吨。我国已成为全球最大的液晶聚合物消费国。未来随着手机产业的快速发展,液晶聚合物在柔性印刷电路中的应用将得到显著扩展,其次在汽车轻量化、其他工业制造领域有望快速增长。

  聚醚醚酮

  应用领域仍需努力

  聚醚醚酮具有耐热、耐磨、耐疲劳、耐冲击、尺寸稳定、无毒、阻燃等优异的综合性能,而且两个醚键和羰基又为材料提供了柔韧性与优良的工艺性,在电子电气、航空航天、汽车、能源及其他工业、医疗等多个领域已经得到应用。

  聚醚醚酮自1978年商业化生产以来,全球生产能力不断提升。全球聚醚醚酮的生产主要集中在英国、印度、中国,消费则集中在欧洲、美洲和亚太地区,其中欧洲是聚醚醚酮的最大市场。随着电子电气、航空航天、汽车产能不断向亚洲地区转移,这些地区聚醚醚酮的市场增长速度远超欧美地区。其中,中国是亚洲地区聚醚醚酮需求快速增长区域,成为全球重要的市场之一。

  然而,全球聚醚醚酮市场高度垄断,威格斯、索尔维两家公司占有九成以上的市场份额。我国已经初步实现了聚醚醚酮的工业化,部分企业的产品已达到国际水平,但从实验室到工业化的过程中存在诸多难点,国内应用量还很有限,产业有待加快发展。

  在我国,采用国内科研单位开发的技术已建成几套装置。目前产能达到千吨级的是吉大赢创高性能聚合物有限公司和吉林省中研高分子材料股份有限公司。

  2005年,赢创公司与吉林大学合作展开聚醚醚酮项目,成立了吉大德固赛合资公司,又更名为吉大赢创高性能聚合物(长春)有限公司,为德资控股的外商投资企业。

  吉林省中研高分子材料股份有限公司成立于2006年,在聚醚醚酮材料合成方面拥有自主研发专利,2015年实现千吨级聚醚醚酮产业化。因其聚醚醚酮材料综合性能参数的优势,近年来进口替代势头较强,目前已成为继威格斯、索尔维和吉大赢创之后,全球第四大聚醚醚酮树脂供应商。

  我国部分自主生产聚醚醚酮材料的优秀企业已经初步达到与国际巨头同台竞技的条件,但整体而言,国内聚醚醚酮材料供应仍然良莠不齐。尤其在聚醚醚酮材料应用方面,英国威格斯公司等国际公司开创了多个尖端领域应用聚醚醚酮材料的先河,国内企业尚需不断追赶和缩小差距。


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