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特種高溫尼龍市場需(xū)求持續攀升,細分賽道國產替代逐步推進

來源:中國妖精影院樹脂網 2022-04-19 10:10:19

01高(gāo)溫尼龍性能優異 市場發展前景廣闊

塑料通常分為通用塑料、工程塑料和高性能工程塑料三(sān)大類(lèi),其中高性能工程塑料的產量雖然在塑料總產量中所占比例很少,但是其產品技術含量高(gāo)、附(fù)加值高,其(qí)萬元產值的能源及原材料消耗量大大低於通用塑料和通用工程塑料。特種工程塑料在熱管理領域表現優異,耐熱(rè)性能突出,長(zhǎng)期使用(yòng)溫度高(gāo)於150℃,加上耐化學腐蝕性比其他高分子要穩定,所以在高溫應用、金屬取代方麵具有特殊優勢。伴隨著近年來的汽車、消費類電子的蓬勃發展,特種工程塑料(liào)也發揮著越來越重要的作用(yòng)。 

尼龍(聚(jù)酰胺,PA)是大分子主鏈(liàn)重複單元中含有酰(xiān)胺基團(-CONH-)的高聚物的總稱(chēng)。尼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(néng),因此在工程塑料等領域具有非常廣(guǎng)泛的應用,並且在五大工程塑料(尼(ní)龍、聚(jù)碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚(mí)、聚對(duì)苯二(èr)甲酸丁二醇酯)中的用量排名穩居首位。但是,傳統尼龍高分子材料具有很強的親水性、不耐高溫、依賴石(shí)化資源等缺點。隨著汽(qì)車輕量化的發展和高端電子(zǐ)信息(xī)產業的快速發展,人們對聚合物材(cái)料(liào)的耐熱性能(néng)提(tí)出了更高的(de)要(yào)求。

耐高溫尼龍是指長(zhǎng)期使用溫度在150℃以(yǐ)上的PA工程塑料,除了擁有傳統PA的優點,其(qí)具有更(gèng)高的耐熱性能,通常也具有更低的吸水率、更佳的尺寸(cùn)穩定性及更優異的(de)力學性能,屬(shǔ)於特種工程塑料,依據主鏈結構的不同,主要分為半芳香尼龍和全芳香尼龍。將均含有苯環的二元胺(àn)和二元酸共(gòng)聚後得到的全芳香尼龍熔點太高,不利於加工,常被用於一些(xiē)特殊場(chǎng)合。隻有二元(yuán)胺或二元酸含有芳環,共聚後得到的半芳香尼龍(lóng)兼顧良好的耐熱(rè)性能(néng)和加(jiā)工性能(néng)。但短(duǎn)鏈的半芳香尼龍(如 PA4T、PA6T 等)的熔點超過了其分解溫度,不能熔融加工,且其吸水率(lǜ)較高。而脂肪鏈的增長可以有效降低尼龍的熔點和(hé)吸水率(lǜ),如PA9T、PA10T 等。 

半芳香族高溫尼龍由脂肪族二胺(àn)(二(èr)酸)和芳香(xiāng)族二(èr)酸(二胺)經縮聚而成,不僅保留了傳統尼龍優異的力學性能、耐摩擦性(xìng)和耐有機溶劑性能,而且隨著苯環的引入(rù),其耐熱性能大大提高(gāo)、吸水率明顯降低(dī),在航空航天、汽車、電子電氣、LED 和(hé)軍工等領域具有廣闊的應用前景。

02商(shāng)業化中綜合性能最好的耐溫尼龍—PA10T

PA10T(聚對苯二甲酰癸二胺)是由對苯二甲酸(suān)和癸二胺經縮聚而(ér)成,具有優異的耐熱性能(Tm=316℃),耐化(huà)學腐蝕性能,吸(xī)水率(lǜ)低,尺寸穩定(dìng)性好,玻纖增強(qiáng)改性後耐無鉛焊錫溫度超過280℃,適合SMT製程,綜(zōng)合性能優異。

目前成熟的工業化高溫尼龍品種有PA46、PA6T、PA9T、PA10T等。其中,PA46和PA6T的吸水率較(jiào)大(dà),導致製品尺寸穩定性差,存在吸水後SMT起(qǐ)泡風險,因此在一些要求高的領域,應用(yòng)受到了挑戰;PA9T的吸水率低,但韌性差,脆性(xìng)大;PA10T是目前商業化中綜(zōng)合性能最好(hǎo)的耐溫尼龍。 

與其他短鏈高溫尼龍如(rú)PA46、PA4T、PA6T、PA6I、MXD6等相比,PA10T具有較長的二胺柔性長鏈,使得大(dà)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(shì)用於快(kuài)速成型,製作一些小型的電子元器(qì)件,比如LED反射支架、連接(jiē)器等。又由於其分子(zǐ)主鏈中的苯環結構所帶來的剛性(xìng)和耐腐(fǔ)蝕性等優異性能,PA10T的改性產品(pǐn)也可以應用到一(yī)些化學試劑和/或耐熱的環境中,比如水處理、納米注塑NMT、發動機周邊等。

另外,PA10T 的原料癸二胺來源於蓖(bì)麻油,屬於綠色可再生資源(yuán),因此 PA10T 還(hái)具有很高的環保價值,也是(shì)目前妖精影院的唯一的(de)生物(wù)基半芳香族尼龍,具有十分廣闊的市場前景。

 

PA10綜合性能優越,可(kě)廣泛應用於汽車、電子電器(qì)、航空航天、LED、和化工、水暖等領域。

nPA10T具有高反射率、良好的尺寸穩定性以及(jí)與與(yǔ)引線框架、封裝樹(shù)脂(矽樹脂和環氧樹脂(zhī))之間有良好的粘結性,可用於戶外顯示用LED反射支(zhī)架;

nPA10T突(tū)出的耐熱性(xìng)、超低吸水(shuǐ)率、尺寸穩定性、高流動性、適用於薄壁快速成型以及良好的SMT適用性,可用於SMT連接器、USB Type C連接器等電子電氣(qì)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,軸承保持架,點火線圈(quān)骨架,冷(lěng)卻液泵,節溫器,進氣歧管(guǎn)等;

03市場前景廣闊,國產替代逐步推進

據Ofweek數據,2020年全球高溫尼龍產量約為16萬噸,5年複合增速7.78%。據《中國石油和化工產業觀察》數(shù)據,國外半芳香族尼龍產能超過15萬噸/年(nián),國內產能約為1.6萬噸/年。我國2016-2020年對半(bàn)芳香族尼(ní)龍需求增(zēng)速超過10%,2020年(nián)需求量達3.3萬噸,其中,電子和汽車消費市占占比高達85%以上,電子行業快速發展和汽(qì)車領(lǐng)域高溫尼龍滲透率的提高是帶動其需求增長的主要動力。據《中國石油和(hé)化工產業觀察》預(yù)測,未來5年我(wǒ)國對半芳香族(zú)尼龍(lóng)的需求將保持8%以上的增(zēng)速,至2025年將達5萬噸,包括PA10T在內的各(gè)類(lèi)半芳香族高溫尼(ní)龍產品(pǐn)有較(jiào)好(hǎo)的發展前景。 

目前,高溫尼(ní)龍產品(pǐn)的消費主要集(jí)中在電子、汽(qì)車、消費品以及航空航天(tiān)和軍工等領(lǐng)域(yù),其中,電子和汽車用高溫尼龍的最主要消(xiāo)費市場,二者合計占總消費量的85%以上。

在電子電氣(qì)領域,高溫尼龍是最有前途的材料之一。印刷電路板(PCB)表麵(miàn)貼裝技術(SMT)的(de)小(xiǎo)型化(huà)和應用(yòng)領域持續拓展(zhǎn)的(de)趨勢要求有更薄的表麵貼裝器(qì)件,這需要材料能(néng)夠承受 SMT 回流焊工藝的高峰值溫度,還要具有高溫下能長期使用、低蠕變性、高硬度等特性(xìng),高溫尼龍可以滿足上述要求。 

在汽車領域,耐熱塑料正(zhèng)在取代(dài)傳統的工程(chéng)塑料和一些金屬。汽車(chē)領域(yù)的這一替(tì)代需求主要由以下幾點原因推動:1)更高(gāo)的安全性和舒適性要求;2)更長的使用(yòng)壽(shòu)命要求;3)發動機零件溫度升高;4)汽車電動化趨勢下電路布局更加複雜。高溫尼龍具有良好(hǎo)的機械、抗蠕(rú)變和耐高溫疲勞等性能,是一種理想的替代材料(liào),適用(yòng)於發動機、傳動係(xì)統、空氣係統和進(jìn)氣裝臵等部位,例如使用高溫尼龍製成的鏈條拉緊器其磨損程度遠(yuǎn)小於 PA66。隨(suí)著汽車電氣化的快速推進,高溫尼龍在汽車領域的需求有望迎來高速增長。 

據統計,2020年全球高(gāo)溫尼龍產能約15.8萬噸,海(hǎi)外產能占(zhàn)比高達94%,產能主要集(jí)中於帝(dì)斯曼、杜邦、索爾(ěr)維、EMS、可(kě)樂麗等企業。其中,帝斯曼獨家生產PA4T等相關產(chǎn)品,可樂(lè)麗憑在很長一段時間是PA9T的唯一(yī)生產商,隨著專利到期,巴斯夫也逐步推出PA9T相關(guān)產品,而其他國外企業均以PA6T產品為主。 

我國高溫尼龍進口依賴度高達95%,國內能穩定批量生產且獲得知(zhī)名客戶(hù)測試認證主(zhǔ)要包括金發科(kē)技和華盈新材等,未來(lái)隨著國內廠家(jiā)的產能規劃逐步落地,有望在電子領域率(lǜ)先(xiān)實(shí)現進口替代(dài),而下遊汽車領域驗證周期較(jiào)長,替代進度預計稍微慢一些。


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