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主要性能优势其耐高温的特性使其能长期的在180℃以下的高温环境中稳定工作,甚至可在短期内承受200℃以上的高的温度的冲击。
- 的机械性能:高刚度、高强度,其弹性模量与骨骼接近,适合结构件和植入医疗器械。
- 电缘性:在高温、高频下仍保持稳定的介电性能,适用于电子连接器、缘部件等。
但其对多数的酸、碱、油脂及烃类的溶剂都表现出较好的耐化学性,却对部分的强性溶剂(如部分的卤代烃)却可能使其发生溶胀或开裂等现象。
// 1.3 国外企业率先量产,国内企业2010年后有所突破(1)国外发展趋势
聚砜的开发工作始于20世纪60年代由UCC完成,并于1965年实现工业化,以UdelPSU在市场上销售。1983年Amoco Polymers公司获得了Union Carbide公司的聚砜经营权,从而支配了美国、西欧和日本的聚砜市场。1998年BP公司获得了Amoco Polymers公司的经营权,2001年又被Solvey Advanced Polymers公司获得。1992年ICI公司退出聚砜的生产和销售,从20世纪90年代初 BASF公司成为西欧唯一生产和销售聚砜的企业,商品名为UltrasonS。
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2012年,上海帕斯砜材料科技有限公司成立,主要从事聚砜类材料的研发生产,2014年成立威海帕斯砜,主要研究聚砜材料医用级应用,建成了300吨聚砜生产线。2014年,优巨新材一期建成年产1000吨的聚砜系列产品生产线。2016年10月份二期建成年产5000吨的聚砜系列产品生产线,并且实现销售。山东浩然特塑也在近几年开始生产PPSU,其PPSU主要用在奶瓶领域。
近年来由于聚砜的性能,国内外厂商有不同程度的新建产能,国外索尔维去年在印度新增一条聚砜生产线,国内沃特股份、浩然特塑、金发科技均有不同程度的新建产能。重点公司介绍:
(1)比利时索尔维公司(Solvay)
目前大聚砜材料生产商是比利时索尔维公司(又称苏威,Solvay)。索尔维生产包括超过1,500种产品,35个品牌的高性能聚合物,其中包括含氟聚合物、氟橡胶、氟化液体、聚砜、芳香族超高性能聚合物、高阻隔聚合物和交联高性能化合物等,主要应用于航空航天、新能源、汽车、医疗、石油、天然气、包装及管道等领域。2001年索尔维获得了BP公司聚砜的经营权,产品主要销往美国和欧洲市场,应用在医疗、水净化膜、中空纤维膜、食品、管道等领域。此外,索尔维公司与日本帝人公司合资建成的TEAM公司从美国引进改性聚砜技术,该产品在日本销售。
市场与发展趋势
PEI 塑料作为高性能工程塑料的重要品种,市场需求呈稳步增长态势,尤其在航空航天、新能源汽车、电子半导体等新兴领域,需求增长更为明显。目前,全球 PEI 塑料的主要生产企业包括美国通用电气(GE)、德国巴斯夫(BASF)等,国内企业也在逐步加大研发和生产力度,产品性能不断提升,进口替代趋势明显。未来,PEI 塑料的发展方向主要集中在提高生产效率、降低成本、开发高性能改性产品、拓展新应用领域等方面,随着科技的进步,其在高端制造领域的应用将更加广泛。
2020年汽车销量高速增长。2020年新能源汽车销量324万辆,同比增长46.61%;2020年我国实现新能源汽车销量136.7万辆,同比增长了13.37%;欧洲市场受益于严苛的碳排放新规,新能源汽车呈现高速增长的态势,根据EV sales数据显示,2020年欧洲共登记了136.71万辆新能源乘用车,同比增长42%。(4)卫生/医疗行业
医疗领域中,器械材料具有佳的生物相容性与承受苛刻环境的能力,聚砜材料符合ISO 10993标准,即不具有细胞毒性、致敏性与组织毒性,又能经受高压蒸汽、环氧乙烷、低温等离子与伽马射线等常规灭菌方式,可以在II级与III级医疗装置中使用。聚砜材料相对于现在使用多的金属医疗材料,其质量更轻、能够被X射线穿过、制作灵活(可制成透明、不透明以及各种彩制件)。因此,聚砜材料在盘/盒、手术牵开器、股骨试验盒、牙科器械、医用软管等应用方面正逐步取代金属材料。
聚砜材料具有较高的技术壁垒,导入下游客户需要相关的资质认且周期较长,建议优先关注率先量产并形成稳定销售的企业,重点推荐关注优巨新材。(1)下游应用渗透不及预期
聚砜材料属于高端材料,国内应用主要在高端领域,国外应用较为成熟。此外,国外企业与下游厂商合作成熟,高端领域客户更换意愿不强,并且导入某一领域需要具备该领域的相关资质,比如食品行业需要符合美国食品和物管理()和的食品接触反复使用标准,汽车行业需要通过IATF16949认,医疗行业需要通过ISO10993生物相容性标准,综合导致产品导入下游厂商时间较长。
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图 聚砜分子结构式目前已实现商用的聚砜树脂有三种:双酚A型聚砜(PSU)、聚亚苯基砜(PPSU)和聚醚砜(PES)。
聚砜树脂的性能、生产工艺对比
聚砜的性能使得其在多领域实现应用。在制造业领域,聚砜以其的物理特性和相较于钢铁等金属材料的轻量化、易加工等特点,广泛应用于机械工业、 电气、交运等行业的精密零部件制造。
且因为聚砜符合食品卫生等级要求,可用作食品机械的热水阀、冷冻系统器具、传动零部件等,是难得的兼具特种工程塑料性质和食品性的高端新材料。