目前特种工程塑料在我国处于发展初期,规模未扩大到满足内需的地步,所以仍然需要进口,大多数产品对国外的依存度超过了70%。
特种工程塑料,即在工程塑料的基础上,通过工艺上的改进或者原料选取的差异,制备得到的塑料,而这一类塑料一般来说综合性能较好,且使用温度在150°C以上,所以称之为“特种”塑料。对于这一塑料的研究最早开始于20世纪60年代,欧美国家和地区对这一材料进行了深入研究并且研究出了最早的特种工程塑料--聚酰亚胺,80年代又研究出较为有名的聚醚醚酮,到现在这些特种工程塑料已经在很多高新产业中广泛使用。
国内对于特种工程塑料的研究稍慢于国外,在上个世纪90年代才开始起步,目前特种工程塑料在我国处于发展初期,规模未扩大到满足内需的地步,所以仍然需要进口,大多数产品对国外的依存度超过了70%,不同特种工程塑料的具体情况如下:
半芳香族聚酰胺 依存度约70%,需求仍在增加
半芳香族聚酰胺(Polyphthalamide,简称PPA),是一种热塑性功能型尼龙,由脂肪族二胺或二酸与含苯环的二酸或二胺缩聚而成。与脂肪族聚酰胺相比,由于分子链中引入了刚性的苯环,力学强度和耐热性均有较大提升,同时吸水率大幅度降低;与芳香族聚酰胺相比,半芳香聚酰胺分子量中多了柔性的脂肪族结构,熔点更低,有效地改善了芳香族聚酰胺的加工性能。基于上述特点,PPA在经过多年的改良发展后,成为了最常用的特种工程塑料品种。
市面上的PPA大概有这么几种牌号:PA12T、PA11T、PA10T以及最多的PA6T,这里以PA6T为例,由于均聚产生的PA6T熔点超过了分解所需温度,所以生产中会采用加入第三种单体的方法降低其熔点,所以商品化的PA6T基本上是共聚产物。
根据不完全统计,目前国外的PPA产能已经超过了15万吨/年,生产企业也十分庞大同时技术成熟,如美国杜邦公司、荷兰帝斯曼公司、瑞士艾曼斯公司、比利时索尔维公司、德国巴斯夫公司、法国阿科玛公司以及日本三井化学株式会社、可乐丽株式会社等。
目前国内半芳香族聚酰胺树脂总产能约为1.6万吨/年,主要生产企业包括广东金发科技股份有限公司、广东江门市德众泰工程塑胶科技有限公司、青岛三力化工技术有限公司以及浙江新和成股份有限公司。其中,广东金发科技股份有限公司是国内最大的PPA生产企业,主要以生产PA10T为主。从需求看,2016~2020年国内对半芳香族聚酰胺的需求增速超过10%,去年需求量达到3.3万吨。但由于国内半芳香族聚酰胺产品竞争力不足,消费仍大量依赖进口,进口依存度超过70%。
目前,PPA产品的消费主要集中在电子、汽车、消费品、航空航天以及军工等领域。其中,电子和汽车是主要消费市场,合计占总消费量的85%以上。预计未来5年,我国对PPA的需求将保持8%以上的增速,至2025年需求量将达到5万吨/年。而目前很火的电子行业的快速发展将是带动需求增长的主要动力。
液晶聚合物 依存度约80%,需求增速约6%
液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer,简称LCP),指的是在芳香族聚酯类材料中含有大量苯环的刚性结构的材料,在特定条件下,可以以罕见的液晶态存在,且冷却后形态可留存。LCP除了具有良好的机械性能以外,还有耐高温、天然阻燃、高抗冲击性等等优秀的性能,在电子、汽车、国防军工等领域常用。
目前,全球液晶聚合物产能约为7.8万吨/年,集中在美国、日本,约占全球总产能的80%左右。主要生产企业包括美国塞拉尼斯公司、日本宝理塑料株式会社、日本住友集团、日本东丽株式会社等。其中,美国塞拉尼斯公司和日本宝理塑料株式会社各占美日产能一半以上,行业集中度较高。
我国进入液晶聚合物领域较晚。近年来有多个项目陆续投产,产能快速增长,至去年国内产能达到1.8万吨/年。主要生产企业包括深圳市沃特新材料股份有限公司、广东金发科技股份有限公司、上海普利特复合材料股份有限公司、宁波聚嘉新材料科技有限公司。其中,深圳市沃特新材料股份有限公司以其优秀的产能,成为国内最大生产LCP企业,产能达8000吨/年,占全国总产能的45%左右。总体来看,预计未来一段时间,受电子电器和汽车领域的需求拉动,液晶聚合物总消费量将保持6%以上的增速,至2025年总消费量将超过4万吨。
聚酰亚胺 依存度降为25%,逐步实现国产化
聚酰亚胺(Polyimide,简称PI),指的是在芳杂环高分子中含有酰亚胺环的新兴特种工程塑料,具备耐腐蚀、高电绝缘、高模量的特点,也被认为是21世纪最有潜力的工程塑料。
聚酰亚胺薄膜性能极佳,被称作我国发展高技术产业的三大关键高分子材料之一。目前国内约有70家聚酰亚胺薄膜生产企业,产能规模多在百吨上下。随着对高端电子级聚酰亚胺薄膜需求的不断增加,国内企业开始向高性能产品进军。
目前国内已具有规模以上电子级聚酰亚胺薄膜生产能力的企业有湖南株洲时代新材料科技股份有限公司、深圳丹邦科技股份有限公司、深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司等。随着我国相关研发及技术人才的积累,叠加相关政策的利好,我国聚酰亚胺薄膜发展不断提速,逐步实现了高端产品国产化替代,进口依存度降至25%。
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