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特種(zhǒng)高溫尼龍市場需求持續攀升,細(xì)分賽道國產替代逐步推進

來源:中國草莓污视频樹脂網 2022-04-19 10:10:19

01高溫尼龍性能優異 市場發展前景廣闊

塑料通常分為通用(yòng)塑料、工程塑料和高性能(néng)工程塑料三大類,其中高性能工程塑料的產量雖然在塑料總(zǒng)產量中所占(zhàn)比例很少,但是其(qí)產(chǎn)品技(jì)術含量(liàng)高、附加值(zhí)高,其萬元產值的能源及原材料消耗量(liàng)大大低於通用塑(sù)料和通用工程塑料。特種工程(chéng)塑料在(zài)熱管理(lǐ)領(lǐng)域表現優異,耐熱性能突出,長期使用溫度高於150℃,加(jiā)上耐化學腐蝕性比其他高分子(zǐ)要穩定,所以在(zài)高溫應用(yòng)、金屬取代方麵具有特殊優勢。伴隨著近(jìn)年(nián)來的汽車、消費(fèi)類電子(zǐ)的蓬勃發展,特種工程塑料也發揮著越來越(yuè)重要的作用。 

尼龍(聚酰(xiān)胺(àn),PA)是大分子主鏈重複單元中含有酰胺基(jī)團(-CONH-)的高聚物的總稱。尼(ní)龍材料由於具有高強度、高韌性、耐磨耐衝擊性以及耐化學試劑等各項優異性能,因此在工程塑料等(děng)領域具有非常廣泛的應用,並且(qiě)在五大工程塑料(尼龍、聚碳酸(suān)酯、聚甲醛、聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二醇酯)中的(de)用量排名穩居首位。但是,傳統尼龍高分子材料具有很(hěn)強的親水性、不耐高溫、依賴石化資源等缺點。隨著汽車輕量化的發展和高端電子信息產業的快速發展,人們對聚合(hé)物材料的耐熱性能提出了更高的要求。

耐高溫尼龍是指長期使用溫度在150℃以上的PA工程塑料,除了擁有傳(chuán)統PA的優點,其具有更高的耐熱性能,通常也具有更低的吸水率、更佳的尺寸穩定性及更優異的(de)力(lì)學性能,屬於特種工(gōng)程塑料,依據主鏈結構的不同,主要分為半芳香尼(ní)龍和全芳香尼龍。將均含有(yǒu)苯環(huán)的二元胺和二元酸(suān)共聚後得到(dào)的(de)全(quán)芳香尼龍熔點太高,不利於加工,常被用於一些特殊場(chǎng)合。隻有二元胺或二(èr)元酸含(hán)有芳環,共聚後得到的半芳香尼龍兼顧良好的耐熱性能和加工性能(néng)。但短鏈的半芳香尼龍(如(rú) PA4T、PA6T 等(děng))的熔點超過了其分解溫度,不能熔融加工,且其吸水率較高。而(ér)脂肪鏈的(de)增(zēng)長可以有效降低尼龍的熔點和吸水率,如PA9T、PA10T 等。 

半芳香(xiāng)族高溫尼龍由脂肪族二胺(二酸)和芳香(xiāng)族二酸(二胺)經縮聚而成,不僅(jǐn)保留了傳統尼龍(lóng)優異(yì)的力學性能、耐(nài)摩擦性和(hé)耐有機溶(róng)劑性能,而且隨著苯環的引入(rù),其耐熱性能大大提高、吸水率明顯降低,在航空航天、汽車、電(diàn)子(zǐ)電氣、LED 和軍工等(děng)領(lǐng)域具有廣闊的應用前景(jǐng)。

02商業化中綜合性能最好的耐溫尼龍—PA10T

PA10T(聚對苯(běn)二甲酰(xiān)癸二胺)是由對(duì)苯(běn)二甲酸和癸二胺經縮聚而成(chéng),具有優異的耐熱性能(Tm=316℃),耐化學(xué)腐蝕性能,吸水率低,尺寸穩定性好,玻纖增強改性後耐無鉛焊(hàn)錫溫度超過280℃,適(shì)合SMT製程,綜合性能優異。

目前成熟的工業化高(gāo)溫尼龍品種(zhǒng)有(yǒu)PA46、PA6T、PA9T、PA10T等。其中,PA46和(hé)PA6T的吸水率較(jiào)大,導致製(zhì)品尺寸穩定性差,存在吸水後SMT起泡(pào)風險,因此在一些要求高的領(lǐng)域,應用受到了挑戰;PA9T的吸水率低,但韌性差,脆性大;PA10T是目前商業化中(zhōng)綜合性能最好的耐溫尼龍。 

與其他短鏈(liàn)高溫尼龍如PA46、PA4T、PA6T、PA6I、MXD6等相比,PA10T具有(yǒu)較長的二胺(àn)柔性長鏈,使得大分子具有一定的柔順性,從而具有較高的結晶速率和結晶度,適用(yòng)於快速成型,製作一些小型的電子(zǐ)元器件,比如LED反(fǎn)射支架、連接器(qì)等。又由於其分子主鏈中的苯環結構所帶來的剛性和(hé)耐腐蝕性等優異性能,PA10T的改(gǎi)性(xìng)產品也可以應用到一(yī)些化學試劑(jì)和/或(huò)耐熱的環境中,比如(rú)水處理、納米注塑(sù)NMT、發動機周邊等。

另外,PA10T 的原料癸二(èr)胺來源於蓖麻油(yóu),屬(shǔ)於綠色可再生資源,因此 PA10T 還具有很高的(de)環保價值,也是目前草莓污视频的唯(wéi)一的生物基半芳香族尼龍,具(jù)有十分廣闊的市場前景。

 

PA10綜(zōng)合性(xìng)能優越,可廣泛應(yīng)用於汽車、電子電器、航空航天、LED、和化工、水(shuǐ)暖等領域。

nPA10T具有高反射率、良好的尺寸穩定性以(yǐ)及與與引線框架、封裝樹(shù)脂(矽樹脂和(hé)環(huán)氧樹脂)之間有良好的粘結性(xìng),可用於戶外顯示用LED反(fǎn)射(shè)支架;

nPA10T突出的耐(nài)熱性、超低吸水率、尺(chǐ)寸穩定性、高流動性、適用於薄壁快速成型以及良(liáng)好的SMT適用性,可用於(yú)SMT連接器、USB Type C連接器等電(diàn)子電氣部件;

nPA10T 可用作手機支架天線LDS材料、手機揚聲器支架,智能手表內部支架、LDS天線材料等;

nPA10T可用於引擎罩下耐熱部件(jiàn),軸承保持架,點火線(xiàn)圈骨架,冷卻液泵,節溫器,進氣歧管(guǎn)等;

03市場(chǎng)前景廣闊,國(guó)產替代逐步推進

據Ofweek數(shù)據,2020年全球高溫尼龍產量約為16萬噸,5年複合增速(sù)7.78%。據《中國石油和化工產業觀察》數據(jù),國外半(bàn)芳香族尼龍產能超過15萬噸/年,國內產能約為1.6萬噸/年。我國2016-2020年對半芳香族尼龍需(xū)求增速超過10%,2020年需求(qiú)量達3.3萬噸,其中,電子和汽車消費市占占比高達85%以上,電子行業快速發展(zhǎn)和汽車領域高溫尼龍滲透率的提高是帶動其需求增長的主要動力(lì)。據《中國石油和化(huà)工產業觀察》預測,未來5年我國對半(bàn)芳香族尼龍的需求將保持8%以上的增速,至2025年(nián)將達5萬噸,包括PA10T在內的各類半(bàn)芳香族高溫尼龍產品有較好的發展前景。 

目前,高溫尼(ní)龍產品的消費主要集中在電子、汽車、消費品以及(jí)航空航天和軍工等領域,其中,電子和汽車(chē)用高溫尼龍的最主要消費市場(chǎng),二者合計占總消(xiāo)費量(liàng)的85%以(yǐ)上。

在(zài)電子電氣領域,高溫尼龍是最有前途的材料之一。印刷電(diàn)路板(PCB)表(biǎo)麵貼裝技術(SMT)的小型(xíng)化和應用領域持續拓展的趨勢要求有(yǒu)更薄的表麵(miàn)貼裝器件(jiàn),這需要材料能夠承受 SMT 回流焊工藝的高峰(fēng)值溫度(dù),還要具有高溫下能長期使用、低(dī)蠕變性、高硬度等特性,高溫尼龍可以滿足上(shàng)述要求。 

在汽車領域,耐熱塑料正在取代傳統的工程塑料(liào)和一些金屬(shǔ)。汽車領域的這一替代需求主要由以(yǐ)下幾點原因推動:1)更高的安全性和舒適(shì)性要求(qiú);2)更長(zhǎng)的使用(yòng)壽命要求;3)發動機零件溫(wēn)度升高;4)汽車(chē)電動化趨(qū)勢下電路布局更加複雜。高溫尼(ní)龍具有良好的機械、抗蠕(rú)變(biàn)和(hé)耐高溫疲勞(láo)等性能,是一種理想的替代材料,適用於發動機、傳動係統、空氣係(xì)統和進氣裝臵等部(bù)位,例如(rú)使用高溫尼龍(lóng)製成的鏈條拉(lā)緊器其磨損程度遠小於 PA66。隨著(zhe)汽車電氣化的快速推進,高溫尼(ní)龍在汽車領域的需求(qiú)有望迎來高速增長。 

據統計,2020年全球高溫尼龍(lóng)產能約15.8萬噸,海外產能占比高達94%,產(chǎn)能主要集中於帝斯曼、杜(dù)邦、索爾維、EMS、可樂麗等企業。其中,帝斯曼獨家生產PA4T等相關(guān)產品,可樂麗憑在很長一段時間是PA9T的唯一(yī)生產商,隨著(zhe)專利到期,巴斯夫也(yě)逐步推(tuī)出PA9T相關產品,而其他國外(wài)企業均(jun1)以(yǐ)PA6T產品為(wéi)主。 

我國高溫(wēn)尼龍進口(kǒu)依賴度高達95%,國內(nèi)能穩定批量生產且獲得(dé)知名客戶測試認證主要包括金發科技和華盈新材等,未來隨著國內廠家的產能(néng)規劃逐步落地,有望在電子領域率先實現進(jìn)口替代,而下遊汽車領域驗證周期較長,替代進度預計稍微慢一些。


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