聚醯亞胺是一類分子鏈中含有環狀醯亞胺基團的高分子聚合物, 可分為均苯型PI, 可溶性PI, 聚醯胺-醯亞胺(PAI), 聚醚亞胺(PEI). 作為一種特種工程材料, 已廣泛應用在航空航天, 微電子, 分離膜, 雷射等領域. 鑒於其優異的性能, 又被稱為是 '解決問題的能手' , 人們普遍認為 '沒有PI就不會有今天的微電子技術' .
聚醯亞胺 (PI)
PI材料具有優異的耐高溫, 耐低溫, 高強高模, 高抗蠕變, 高尺寸穩定, 低熱膨脹係數, 高電絕緣, 低介電常數與低損耗, 耐輻射, 耐腐蝕等優點, 同時具有真空揮發份低, 揮發可凝物少等空間材料的特點, 可加工成聚醯亞胺薄膜, 耐高溫工程塑料, 複合材料用基體樹脂, 耐高溫粘結劑, 纖維和泡沫等多種材料形式, 因此在許多高新技術領域具有廣闊的應用前景和巨大的商業價值.
PI單體是由二元酐和二元胺合成, 在極性溶劑中先進行低溫縮聚, 獲得可溶的聚醯胺酸, 成膜或紡絲後加熱至300℃左右脫水成環轉變為PI;產品以薄膜, 塗料, 纖維, 工程塑料, 複合材料, 膠粘劑, 泡沫塑料, 分離膜, 液晶取向劑, 光刻膠等為主, 可應用到航空航天, 電氣絕緣, 液晶顯示, 汽車醫療, 原子能, 衛星, 核潛艇, 微電子, 精密機械包裝等.
全球市場及格局
PI技術在世界範圍內呈寡頭壟斷局面, 技術封鎖嚴密. PI薄膜發展較好, 擁有技術的巨頭企業較多, 但PI薄膜仍屬於高技術壁壘行業. 目前全球產能仍然主要由國外少數企業所壟斷, 包括美國杜邦, 日本鐘化, 韓國SKPI以及日本宇部興產株式會社等.
二十一世紀最有希望的 '工程塑料' ——聚醯亞胺
而PI纖維, PI塗料, PI工程塑料技術只集中在極少數公司手中, 幾乎壟斷市場. 如PI纖維的供應主要集中在德國贏創的P84纖維和我國長春高琦的軼綸纖維, 其應用領域廣, 需求市場不斷擴大.
二十一世紀最有希望的 '工程塑料' ——聚醯亞胺
美國, 歐洲, 日本是世界上PI最主要的消費市場, 如美國主要消費領域是塑料;日本主要消費領域是薄膜和塑料;而未來亞太地區將會是最主要的增長市場. 隨著航空航天, 汽車, 電子工業等領域的高速發展, PI應用領域不斷擴大, 待開拓市場巨大. Marketsand Markets預計在2017-2022年期間, 柔性印刷電路將成為全球PI薄膜市場規模最大, 增長最快的應用領域;2016年全球PI薄膜市場中, 電子和汽車分別佔據第一, 第二的市場份額, 而航空航天領域預計將在2017-2022年間顯著發展;未來, 亞太地區將成為最大的PI薄膜市場, 中國, 印度, 日本和韓國是這一地區PI薄膜市場的主力.
外國企業及進展
目前國外PI產業集中在少數國家的少數企業. 如PI纖維產品, 其生產與銷售主要集中在德國贏創;PI薄膜技術掌握在杜邦, 鐘化及宇部興產手中. 沙特基礎工業公司和韓國SKPI公司的PI產品也在世界市場上佔有一席之地, 各有優勢.
PI技術壁壘高, 各公司對智慧財產權保護嚴密. 2017年5月24日韓國SKPI美國分公司侵權日本鐘化PI薄膜智慧財產權一案終於塵埃落定. 此案曆時兩年, 美國當地法院判定韓國SKPI賠償日本鐘化約1349萬美元.
國外PI薄膜主要生產商及其產品等相關資訊:
目前, 全球PI市場發展平穩. 據杜邦2017年第三季度財務報告稱, Vespel®工程塑料在航空航天和電子市場勢頭迅猛;宇部興產2017年上半年度財務報表指出, PI業務由於以電路板為主的薄膜銷售增加, 銷售額看漲;
鐘化2017年上半年度財務報告也指出由於智能手機廠商新機型的需求增大將提高產能, 同時推動其PI薄膜的銷售增長, 但今後會根據數字化設備的發展及時調整PI薄膜的供需體制.
各大公司均加大研發力度, 力求推陳出新, 但並不見有增加產能的舉動. 2017年11月14日, SABIC發布消息稱將於2018年推出基於高性能材料組合的多款差異化產品, 包括EXTEM™熱塑性聚醯亞胺(TPI)樹脂的長絲
宇部興產2017財年年報中表示要優先擺脫PI赤字情況, 薄膜暫時保持現狀, 加速塗料的科研. 宇部興產中期經營計劃決定對PI業務重新審視經營模式, 進行業務重建, 在塗料方面集中力量研發柔性顯示材料, 在薄膜方面提高電路板(FPC)市場佔有率並擴大銷售雙面COF薄膜.
國內企業及進展
由於PI生產成本高, 技術工藝複雜, 產品穩定性較差等問題, 我國產業化進程緩慢. 但是, 我國PI的應用已經拓展到航空, 航天, 微電子, 環保, 交通等多個領域.
我國PI產業遍布全國各地, 較強的企業集中在台灣, 珠三角和東北地區. 台灣的達邁科技在世界市場也佔有一定的份額, 營收也是節節攀升;長春高琦的軼綸纖維和獨創的特種紙都在技術上處於世界領先水平. 而其他公司多以科研院所為依託, 研發投入與生產投入並舉.
但與國外先進國家相比, 國內企業總體實力上還存在一定差距. 縱觀各企業, 裝置規模小, 多數生產裝置僅為百噸級;產品較為單一, 主要以PI薄膜為主, 其他種類產量很少;產品精細化程度不夠, 應用領域也主要是薄膜和模塑料.
國內PI薄膜主要生產商及其產品, 技術產能, 研發資訊:
