一文了解特種工程塑料:聚芳醚酮PAEK、聚酰亞胺PI、液晶聚合物LCP、聚苯硫醚PPS、聚砜PSU、半芳香族聚酰胺PPA
特種工程塑料指綜合性能較高,長期使用溫度在 150℃以上的一類工程塑料,包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)及聚砜(PSF)等。
與普通工程塑料相比,特種工程塑料具有耐高溫、高強度、耐疲勞、抗蠕變和耐化學品等特殊性能,廣泛應用于航空航天、軍工、電子電器、汽車、家電、廚衛(wèi)、 交通運輸、醫(yī)療器械和機械制造、精密器械等眾多領域。
相較工程塑料,特種工程塑料性能更優(yōu),技術(shù)標準更嚴,附加值更高。
作為高分子新材料的特種工程塑料是繼通用塑料和工程塑料之后發(fā)展起來的第三代塑料,其兼具耐熱、絕緣、耐腐蝕和機械強度高等優(yōu)點。隨著5G通訊、半導體、醫(yī)療行業(yè)材料升級等時代的到來,特種工程塑料對傳統(tǒng)材料的替代速度進一步加快。
特種工程塑料的主要種類
表1 主要特種工程塑料介紹
01
聚酰亞胺(PI)?
聚酰亞胺具有優(yōu)異的耐輻照、耐腐蝕、耐高低溫性能、化學穩(wěn)定性以及力學性能、介電性能,與碳纖維、芳綸纖維并稱為制約我國發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的三大 “卡脖子 ” 高分子材料。PI 的綜合性能位居高性能聚合物材料金字塔的頂端,在航空航天、電子電氣、交通運輸、能源動力、國防軍工等眾多高技術(shù)領域中得到了廣泛應用。
聚酰亞胺(PI)是指分子主鏈含酰亞胺環(huán)(-CO-NH-CO-)的芳雜環(huán)高分子化合物聚酰亞胺,分子結(jié)構(gòu)為由苯環(huán)與含氮雜環(huán)形成的梯形結(jié)構(gòu),苯環(huán)的共軛雙鍵和酰亞胺的碳氧雙鍵結(jié)構(gòu)使分子穩(wěn)定,耐熱性能非常優(yōu)秀,長期使用溫度可達300℃以上,兼具優(yōu)異的電絕緣性和機械強度。經(jīng)強酸腐蝕后仍具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性,耐腐蝕能力強,發(fā)煙率低,在-269℃的液態(tài)氦中存在一段時間都不會發(fā)生斷裂。
PI 具有耐高溫(熱分解溫度≥ 500℃)、耐低溫(低至-269℃)性能;熱膨脹系數(shù)僅為10-5~10-7℃-1;1000Hz下介電常數(shù)為4.0,介電損耗僅為0.004~0.007,體積電阻率為105Ω·m,屬F~H級絕緣; 拉伸強度為100~400 MPa,纖維彈性模量理論上可達500GPa,僅次于碳纖維(700GPa);此外還有耐輻照、阻燃自熄、生物相容等優(yōu)勢。PI 的綜合性能位居高性能聚合物材料金字塔的頂端,廣泛應用于航空航天、電器絕緣、液晶顯示、微電子等領域。
02
聚芳醚酮(PAEK)?
特種工程塑料PAEK的性質(zhì)主要由組成化合物的分子結(jié)構(gòu)、分子聚合度以及相對分子質(zhì)量決定。PAEK的基本單元通過亞苯基將酮羰基和醚鍵以不同組合方式相連,可以得到多種類型的長鏈高分子聚合物,最具代表性的是聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)。PAEK具有優(yōu)異的熱塑性和生物相容性,作為新型生物活性材料廣泛應用于創(chuàng)傷修復領域。
1)聚醚醚酮(PEEK)
PEEK的基本分子單元是亞苯基通過兩個醚鍵和一個酮羰基重復連接而成,分子結(jié)構(gòu)中存在穩(wěn)定的共軛芳香苯環(huán),不存在流動的電子,所以PEEK具有優(yōu)異絕緣性能。PEEK不存在極性基團,有優(yōu)良的耐化學藥品性,除強氧化性酸如濃硝酸外,幾乎能耐任何化學藥品腐蝕。PEEK的吸水性極小,高壓水蒸汽中長期保持穩(wěn)定,不易溶脹。PEEK抗輻射能力優(yōu)異,遠優(yōu)于耐輻射能力超強的通用樹脂聚苯乙烯。
PEEK獨特的化學組成使其具有優(yōu)異的力學性能、優(yōu)良的生物相容性及特有的X射線透射性,廣泛應用于臨床外科植入領域。通過改性方法優(yōu)化PEEK的生物惰性,可將其作為種植體應用于口腔種植領域。
PEEK與碳纖維組成的復合材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和熔點流動性。碳纖維的加入顯著提升了PEEK樹脂的強度和剛度,使其在高溫和復雜化學環(huán)境下仍能保持良好的性能。碳纖維增強PEEK在高溫(可達320°C)和化學腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)出色,適合用于極端條件下的部件。這種復合材料被廣泛應用于航空航天、醫(yī)療器械、電子電器等要求高的場合。
自1978年P(guān)EEK開始商業(yè)應用以來,其全球產(chǎn)量日益增長,使用量從2012年的3590t增至2020年的5835t。英國、印度和中國是PEEK的主要生產(chǎn)集中地,歐洲、美洲和亞太地區(qū)是消費集中地,其中,歐洲的PEEK市場最為成熟。英國是PEEK**出口國, Victrex和Solvay兩家公司壟斷全球PEEK市場90%以上的份額。目前,我國初步實現(xiàn)PEEK工業(yè)化,部分產(chǎn)品已滿足國際要求。
2)聚醚酮酮(PEKK)
PEKK是亞苯基環(huán)通過一個醚鍵和兩個酮羰基重復單元形成的半結(jié)晶性高分子聚合物,具有耐高溫、抗化學腐蝕、耐潮和力學性能優(yōu)異等特點。PEKK的熔點介于300℃~360℃,軟化點168℃,拉伸強度132~148MPa,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料,也可以與碳纖維、無機納米粒子等通過纖維增強、顆粒填充及熔融共混等手段制成高性能合材料。
PEKK的主要組成結(jié)構(gòu)為剛性芳環(huán)或芳雜環(huán),所以其耐熱性能優(yōu)異,但高溫流動性差,難以加工成型。通過調(diào)整基本單元中酮羰基和醚基的比例和排列次序,或引入一些柔性雜原子基團可有效提高PEKK的高溫流動性。
PEKK采用碳纖維增強后,產(chǎn)品硬度堪比金屬且質(zhì)量更輕。PEKK產(chǎn)品不可燃且不會產(chǎn)生有毒氣體。此外,PEKK產(chǎn)品在熔點以上極易塑形,還可以采用注塑或擠出工藝來加工管或膜。
在極端應用環(huán)境中,PEKK可以取代某些金屬元件,以實現(xiàn)輕量化。首先在航空航天領域,該聚合物材料能夠輕松耐受航天發(fā)動機內(nèi)的極端條件。新一代商用飛機的機身設計者正在考慮使用該材料。其次,該材料的另一個重要應用領域是海上油氣開采。此外,PEKK還可完全兼容中小規(guī)模的增材制造工藝(3D打?。?。
03
聚苯硫醚(PPS)?
PPS是指分子結(jié)構(gòu)中亞苯基環(huán)和硫原子穿插著排列形成苯硫基的熱塑性樹脂,苯環(huán)的共軛結(jié)構(gòu)賦予PPS獨特的剛性,硫醚鍵中硫原子與苯環(huán)形成的超共軛結(jié)構(gòu)使PPS有部分柔性。PPS分子組成使其具有一定的流動性,結(jié)晶速度快,在短周期內(nèi)即可成型;耐熱性能佳,幾乎不因熱降解導致質(zhì)量損失;抗腐蝕性能優(yōu)異,能與號稱“塑料之王” 的聚四氟乙烯相媲美,廣泛應用于機械、電子電氣、汽車及航空航天等領域。
PPS樹脂通常為白色或近白色珠狀或粉末狀產(chǎn)品,分子鏈有著很大的剛性及規(guī)整性,因而PPS為結(jié)晶型聚合物,結(jié)晶度高達70%。PPS相對密度為1.36 g/cm3,熔點280~290℃,玻璃化溫度在90℃左右,空氣中430~460℃以上才開始分解。在氮氣中,500 ℃以下的沒有明顯的質(zhì)量損失,即使在1000℃的高溫下,仍能保持其原質(zhì)量的40%,其阻燃等級為UL 94V-0級。PPS具有較高的強度、模量及良好的制品尺寸穩(wěn)定性,蠕變小,有極高的疲勞性,良好的阻燃性,吸濕性小,在高溫高濕條件下不變形并能保持優(yōu)良的電絕緣性,耐溶劑和化學腐蝕性好,在200℃以下幾乎不溶于任何溶劑,而且耐輻射能力強。
PPS在價格和性能方面縮小了標準聚合物與先進聚合物之間的差距,通常在加工過于復雜,使用金屬又太笨重的應用中用作 PEEK 的低成本替代材料。PPS是迄今為止世界上性價比最高的特種工程塑料。已成為特種工程塑料的**大品種。在通用工程塑料的排行中,PPS排在聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龍和聚苯醚之后,產(chǎn)量居第6位。
04
液晶聚合物(LCP)?
液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer),簡稱LCP。LCP是一種由剛性分子鏈構(gòu)成的高分子物質(zhì),具有液體的流動性和晶體的物理性能各向異性狀態(tài)。
LCP是80年代初期發(fā)展起來的一種新型高性能特種工程塑料。液晶聚合物(LCP)是屬于芳香族熱塑性聚酯。
LCP的結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成:剛性棒狀結(jié)構(gòu)的液晶基元和柔性鏈狀結(jié)構(gòu)的聚合物骨架。液晶基元通常是由芳香環(huán)、脂肪環(huán)或脂肪胺等組成的剛性結(jié)構(gòu),在分子中起到穩(wěn)定液晶相的作用。聚合物骨架則是由一系列重復單元組成的柔性鏈狀結(jié)構(gòu),它們決定了LCP分子的物理和化學性質(zhì)。這兩部分結(jié)構(gòu)共同決定了LCP分子的液晶特性和性能。
根據(jù)液晶態(tài)的形成條件,液晶聚合物可分為溶致性液晶聚合物(LLCP)和熱致性液晶聚合物(TLCP),此外,在外場(如壓力、磁場、電場和光場等)作用下形成的液晶稱為感應液晶,如壓致液晶、光致液晶等。
按耐熱等級可分為I型(高耐熱級,成型溫度高,熱變形溫度在320℃左右或更高,如美國Dartco公司的XydarTM和日本住友公司的EkonolTM)、II型(中等耐熱級,具有與通用級工程塑料相近的耐熱等級和成型加工溫度,熱變形溫度在220℃以上,如美國Celanese公司的VectraTM)和III型(一般耐熱級,耐熱溫度較低,熱變形溫度在120℃左右,成型加工性能好,價格低,如美國Eastman公司的X7GTM和日本Unitika公司的RodrunTM LC系列)。
LCP特點如下:
1.超高的流動性,可以加工超薄的產(chǎn)品部件。
2.可在150度高溫下保持穩(wěn)定性能,具有良好的耐熱性。
3.抗化學腐蝕性:對大多數(shù)化學物質(zhì)具有良好的抗腐蝕性,可以在各種惡劣環(huán)境下保持性能穩(wěn)定。
4.具有優(yōu)異的阻燃性,可達到UL94V0級別
5.很好的耐疲勞性能,可以承受重復應力下的疲勞損傷。
6.易于加工成各種形狀和尺寸,適用于復雜的設計和制造。
液晶聚合物的主鏈上含有大量剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳香族聚酯類材料, 具有低吸濕性, 耐高溫、耐輻射、耐水解、耐候性、耐腐蝕、天然阻燃性、低熱膨脹率、高抗沖擊性、高剛度以及吸振性能等特點。
液晶高分子 (LCP)具有優(yōu)異的力學性能、介電性能、加工性能,在高頻高速電子通訊、生物醫(yī)用、復合材料等領域應用前景廣泛。LCP材料不僅能夠用于大算力設備的散熱問題,還能解決高通量數(shù)據(jù)傳輸問題。LCP作為一種材料,有三種主要用途,包括紡絲制成高速數(shù)據(jù)線。無論是有線還是無線傳輸,LCP都是優(yōu)秀的載體。此外,LCP還用于生產(chǎn)天線、撓性板、纖維等,尤其在高速傳輸線粒子和散熱風扇方面發(fā)揮作用。
05
砜類聚合物(PSU)?
聚砜,英文名Polysulfone(簡稱PSF或PSU),是一種無定形熱塑性特種工程塑料。具有優(yōu)異的力學性能、介電性能、耐熱性、阻燃性、耐蠕變性、化學穩(wěn)定性、透明性以及食品衛(wèi)生性。
聚砜是分子主鏈中含有砜基(-SO2-)和亞芳基的非結(jié)晶性琥珀色透明高分子化合物,按照合成單體的不同,已經(jīng)商品化的聚砜材料可分為普通雙酚A型聚砜(PSU)、聚醚砜(PESU)和聚亞苯基砜(PPSU)三類。三類聚砜材料性能相似亦有區(qū)別,常以雙酚A型聚砜(PSU)為代表。聚砜材料的生產(chǎn)工藝通常采用法納姆(Farnham)的親核取代縮聚路線,兩步法為當前主要工藝路線。
雙酚A型聚砜(PSU)
雙酚A型聚砜,是一種透明略帶琥珀色的線型熱塑性工程塑料。相對密度1.24,成型收縮率0.7%,具有超群的尺寸穩(wěn)定性。24h吸水率0.22%,耐沸Chemicalbook水和過熱水蒸氣??稍?100~150℃溫度范圍內(nèi)長期使用,并具有良好的機械性能和優(yōu)異的介電性能。耐化學藥品性好,難燃,無毒。耐候性和耐紫外線較差。
PSU是金黃色高透明產(chǎn)品,在極性溶劑中具有較好的溶解度,且具有優(yōu)異的成膜性、選擇透過性等特點,應用在凈化水處理膜、醫(yī)療設備(麻醉機、呼吸機配件)、熱水管閥配件等領域。
聚亞苯基砜(PPSU)
聚亞苯基砜(PPSU),又稱聚苯砜。PPSU的合成工藝和PSU類似,單體為4,4'-聯(lián)苯二酚。其分子鏈中含有大量的聯(lián)苯基,故而熱學性能比PSU更好,Tg為220℃左右,可在180℃的環(huán)境下長期使用。
PPSU具有更高的耐高溫性、耐化學性、剛性、高透明性以及優(yōu)秀的物理性能等特點。 因此,它被廣泛應用于醫(yī)療器械、食品接觸材料以及工業(yè)制品等領域。 PPSU的最高使用溫度可達180℃,甚至在高溫條件下仍具有足夠的穩(wěn)定性和機械性能。它可以承受高溫滅菌、高溫消毒以及高溫高壓環(huán)境。并且滿足食品衛(wèi)生安全妖氣,主要用于制造食品接觸、醫(yī)療器械等關(guān)鍵設備零部件,典型應用有:食品托盤、醫(yī)用消毒盒、嬰幼兒奶瓶等。
聚醚砜(PESU)
聚醚砜,簡稱PES或PESU,合成聚醚砜的方法較多,有熔融脫鹽法、溶液脫鹽法、脫氯化氫法等。
PESU的剛性適中,兼具了PSU和PPSU的優(yōu)勢,電學、力學、熱學性能均優(yōu)異,綜合性能突出。其Tg溫度最高,為225℃左右,同樣可在180℃的環(huán)境下長期使用,且加工性能極好,可按照常規(guī)熱塑加工技術(shù)進行加工。
PESU符合食品安全等級,具有高透明、耐高溫、耐油、高附著力、優(yōu)異的成膜性等性能,應用于食品接觸器具、高溫涂料、水處理膜、廚衛(wèi)電器、耐高溫消防面罩等領域。
國外聚砜類樹脂行業(yè)起步較早,技術(shù)較為先進,在全球市場中處于主導地位,代表性企業(yè)有德國巴斯夫、日本住友、比利時索爾維等。
06
尼龍(聚酰胺)是含有—CONH結(jié)構(gòu)的縮聚型高分子化合物,它是由二元酸和二元胺經(jīng)過縮聚反應制得的。尼龍具有優(yōu)異力學性能、熱性能以及化學性能,是工程塑料中品種最多、產(chǎn)量**、用途最廣的樹脂。
半芳香族尼龍是由脂肪族二胺或二酸與帶芳香 環(huán)的二酸或二胺,經(jīng)縮聚而制得,是芳香族尼龍的一種。由于在尼龍分子主鏈段中導入了芳香環(huán),從而提高了耐熱性和力學性能,降低了吸水率等,并且有較好的性價比,是介于通用工程塑料尼龍和耐高溫工程塑料PEEK之間的耐熱性高的樹脂,主要用于汽車和電氣電子工業(yè)。
常見的半芳香族尼龍品種有:PA4T、PA6T、PA9T、PA10T、PA11T、PA12T、MXD6等,其主要結(jié)構(gòu)單元如下:
圖1 半芳香族尼龍主要結(jié)構(gòu)單元(R為脂肪族鏈)
由于芳香環(huán)的存在,使得半芳香尼龍具有優(yōu)良的性能特點:
(1) 優(yōu)異的耐熱性能,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg )達到100℃以上;
(2) 變形性、收縮性、蠕變性小,尺寸比較穩(wěn)定。
(3) 力學性能均優(yōu)于一般脂肪族尼龍。
(4) 疲勞強度大。
(5) 具有優(yōu)良的耐熱老化性能及較好的尺寸穩(wěn)定性。
(6) 具有較低吸水率,而且在吸水后對產(chǎn)品尺寸及力學性能影響較小。
(7) 電絕緣性能優(yōu)良,還有出色的耐電弧性及漏電痕跡性。
(8) 具有較好的耐溶劑和耐腐蝕性能。
(9) 線膨脹系數(shù)小,低翹曲,有良好的加工性能。
聚對苯二甲酰己二胺(PA6T)
PA6T 是半芳香族PA的典型代表,是由己二胺和對苯二甲酸通過縮聚反應得到的產(chǎn)物。PA6T的熔點高達370℃,但其分解溫度只有350℃,這導致PA6T的加工和應用都存在一定的難度,因此,需要經(jīng)過改性,使其熔點低于分解溫度,從而便于加工成型。常用的改性方法是將PA6T或PA6T的單體與其它半芳香族PA或其單體進行共聚以解決這個問題。
PA6T共聚物的平均熔點和熱變形溫度非常高,分別為320℃和290℃左右。同時,其加工性能非常良好:具有優(yōu)異的耐焊接性、極低的吸水率以及高流動性等等。
目前,諸如索爾維、杜邦等企業(yè)在PA6T方面的布局較為完善,在汽車零件如發(fā)動機管路或中冷器氣室等零部件中均有應用,此外電子電氣行業(yè)中也有廣泛應用。
聚對苯二甲酰丁二胺(PA4T)
PA4T 是由對苯二甲酸和丁二胺經(jīng)脫水縮合得到的產(chǎn)物。由于其分子鏈重復單元相比較于PA6T更短,導致熔點比PA6T的熔點更高,達到了430℃,熱變形溫度也高達310℃左右,同時其流動性也非常之高。
由于純PA4T的熔點過高,超出了加工溫度,所以一般會將PA4T與其他尼龍(通常是PA6或PA66)共聚后,將熔點降低到320℃左右,才能進行工業(yè)化注塑成型。
目前PA4T的應用除了傳統(tǒng)的汽車電氣系統(tǒng)、供油、冷卻部件等引擎蓋下的領域之外,更常見的是應用于電子電器方面,諸如記憶卡連接器、CPU插座、筆記本電腦內(nèi)存模塊連接器等等,由于材料本身的兼容性優(yōu)異,也非常適合無鉛表面貼裝技術(shù)。
聚對苯二甲酰壬二胺(PA9T)
PA9T 是由壬二胺與對苯二甲酸縮聚而成。由于PA9T中—CH2 —重復結(jié)構(gòu)較多,鏈段比PA6T更長,所以它的熔點要比PA6T低一些,大約是306℃。PA9T具有優(yōu)異的耐熱性和加工性能,是半芳香族PA的理想材料,具有結(jié)晶速度快、尺寸穩(wěn)定性好、高溫剛性好等優(yōu)點。
PA9T作為半芳香族尼龍的代表,最早由日本可樂麗公司開發(fā),其具有高強度、高模量、低吸水性的特點,可以代替部分有色金屬材料。PA9T雖然性能優(yōu)良,但為了 滿足不同應用場景的需求,PA9T仍需進一步改性。
PA9T**的特色是具有**的耐高溫性能,以及低吸水率、耐藥品性、耐磨性,與4T和6T相比這種材料不需要改性共聚來降低熔點,其熔點為306℃。
PA9T的吸水率僅為PA46的1/10,PA6T的1/3。因此在高溫環(huán)境下的韌性和尺寸穩(wěn)定性更好,但其長期耐熱性能相較于其他材料稍差。
PA9T的獨特屬性讓其在汽車行業(yè)、電子電氣行業(yè)、纖維行業(yè)發(fā)掘出了巨大的市場空間。諸如EGR閥電機絕緣體、節(jié)溫器、中冷器等汽車零部件均有不同程度的應用。
聚對苯二甲酰癸二胺(PA10T)
PA10T 是癸二胺與對苯二甲酸的縮聚物,其熔點約為 316℃。由于PA10T的原料癸二胺可以由蓖麻油生物發(fā)酵制取,其原料來源綠色環(huán)保,具有其它半芳香族PA無法比擬 的優(yōu)勢。從原料來源、合成工藝條件、可加工性和成本等方面,PA10T都優(yōu)于PA9T,具有廣闊的應用前景。
PA10T熔點為316℃,同樣具有吸水率低、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的特點,且非常耐化學腐蝕。其他高溫尼龍相比,其不同之處在于它具有較長的二胺柔性長鏈,這就使得材料本身擁有很高的結(jié)晶度和結(jié)晶速率,適合快速成型,從而適合制作一些小型電子元件如LED反射支架等。
和其他高溫尼龍相比,PA10T的成本優(yōu)勢并不顯著,但對比LCP和PEEK,PA10T的性價比更高。
目前主流的解決方案是采用PA10T與其他材料共混或者做成合金,來滿足需求。電子元器件仍是PA10T的主要“戰(zhàn)場”,除了上面提到的反射支架,還有諸如連接器,以及我們常見的USB3.0接口都會用到PA10T。
聚對苯二甲酰十二碳二胺(PA12T)
PA12T由長碳鏈十二碳二元胺與芳香族二元酸對苯二甲酸經(jīng)高溫高壓縮聚而成,熔點約為301°C,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在125°C左右,較PA6T具有更高的熔融加工性,尺寸穩(wěn)定性由于PA9T;從分子結(jié)構(gòu)來看,碳鏈越長,酰胺鍵的濃度越小,由于極低的酰胺鍵含量,吸水率低于PA6T、PA46、PA9T和PA10T等耐高溫尼龍,尺寸穩(wěn)定性好,流動性好,加工性能優(yōu)良;此外,由于十二碳二胺超長的烷基,其沖擊性能也較好。
PA12T因其**的尺寸精度以及耐熱性能、耐化學性,因此可以作為一個廣泛適用于汽車、機械、電子電氣工業(yè)中耐熱制件的理想工程塑料。同時,對于在特殊條件比如短期高溫下必須保持結(jié)構(gòu)完整性的制件,PA12T也是比較理想的選擇。PA12T是一種綜合性能優(yōu)于PA6T和PA9T的耐熱性尼龍新品種,將來有望取代PA9T在多領域得到應用。
特種工程塑料的市場狀況
近年來,全球及中國特種工程塑料市場實現(xiàn)了顯著的增長。據(jù)弗若斯特沙利文報告顯示,2018至2022年,全球特種工程塑料市場規(guī)模從652億元增至940億元,年均復合增速為9.58%,這得益于全球制造業(yè)的快速發(fā)展。特別是,中國高端制造業(yè),如航空航天等領域的高速增長,極大地拉動了特種工程塑料的需求。2018至2022年,中國特種工程塑料市場從72億元增至135億元,年均復合增速高達16.9%,這凸顯出中國市場的巨大潛力和特種工程塑料的廣泛應用。
高性能聚酰胺、聚苯硫醚(PPS)、砜類聚合物、液晶聚合物(LCP)是我國特種工程塑料的主要品種。在我國,特種工程塑料憑借其**的物理、化學和機械性能,以及在眾多應用領域的廣泛應用,日益受到市場關(guān)注。據(jù)弗若斯特沙利文報告顯示,我國特種工程塑料的消費總量約占塑料消費總量的 0.1%,其消費金額在塑料市場中占比約為2%。就各類別而言,我國特種工程塑料市場中,高性能聚酰胺、聚苯硫醚、砜類聚合物、液晶聚合物分別占比 29%、33%、8%、24%,四種材料的總占比超過 90%。
“十四五” 期間, 隨著新能源汽車及其相關(guān)配套基礎設施建設、5G產(chǎn)業(yè)化普及等新興領域發(fā)展以及兩新一重(新型基礎設施, 新型城鎮(zhèn)化, 交通、水利等重大工程)建設, 對特種工程塑料形成了更大的需求。 顯然我國特種工程塑料行業(yè)未來的發(fā)展空間巨大。
我國特種工程塑料未來發(fā)展有4個重點: 一是要提升已實現(xiàn)工業(yè)化品種的技術(shù)水平、 規(guī)?;? 提升產(chǎn)品的性能和質(zhì)量;二是要加強產(chǎn)學研聯(lián)盟建設, 加快科研成果轉(zhuǎn)化, 加速國內(nèi)空白品種實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;三是要突破關(guān)鍵配套原料的供應瓶頸, 降低成本;四是注重改性技術(shù)和應用技術(shù)的開發(fā)。