內容概要:聚酰亞胺(PI)指分子結構主鏈中含有酰亞胺結構的高分子聚合物,高性能 PI 的主鏈大多以芳環和雜環為主要結構單元。PI 具有最高的阻燃等級(UL-94),良好的電氣絕緣性能、機械性能、化學穩定性、耐老化性能、耐輻照性能、低節點損耗等,這些性能在很寬的溫度范圍(-269℃-400℃)內不會發生顯著變化,被譽為“二十一世紀最有希望的工程塑料之一”。近幾年,中國聚酰亞胺(PI)行業發展迅速,市場規模持續擴張,到2024年中國聚酰亞胺(PI)市場規模達175.5億元,同比增長超10%。行業市場規模保持持續增長的原因主要涉及需求拉動和技術突破兩個方面。首先,汽車、電子電器等下游領域對聚酰亞胺的需求拉動中國聚酰亞胺行業快速發展。其次,技術水平的提升促使聚酰亞胺行業的發展進一步加快。國內企業紛紛加大對聚酰亞胺的研發,提升產品質量和技術水平,技術快速迭代為聚酰亞胺產能規模的提升提供有力的支持。中國聚酰亞胺行業市場分層明顯,第一梯隊的高端市場由行業龍頭把控,處于寡頭壟斷狀態,以技術競爭為主,帶動行業整體發展;第二梯隊的低端市場集中于電工級PI薄膜產品的生產,競爭激烈,采取價格競爭手段。隨著低端PI產品工藝的成熟,且高新技術領域對PI材料的需求不斷擴展,許多企業開始布局聚酰亞胺的生產。未來,隨著中國相關研發及技術人才的積累,疊加相關政策的利好,中國聚酰亞胺行業發展將不斷提速,未來將實現高端產品國產化替代,巨大的市場空間將帶來更多的競爭者。
上市企業:康達新材(002669)、瑞華泰(688323.SH)、國風新材(000859)、深圳惠程(002168)、鼎龍股份(300054)、國風塑業(000859)、丹邦科技(002618)
相關企業:深圳瑞華泰薄膜科技股份有限公司、黃山聚鑫新材料有限公司、桂林電氣科學研究院有限公司、溧陽華晶電子材料有限公司、江陰天華科技有限公司、萬達集團微電子材料有限公司、江蘇先諾新材料科技有限公司、江西先材納米纖維科技有限公司、深圳瑞華泰薄膜科技有限公司、寧波今山新材料有限公司、長春高琦聚酰亞胺材料有限公司、江蘇亞寶絕緣材料股份有限公司、常熟中訊航天絕緣村料有限公司、江蘇奧神新材料股份有限公司、沁陽市天益化工有限公司
關鍵詞:聚酰亞胺、聚酰亞胺薄膜、聚酰亞胺纖維、光敏聚酰亞胺(PSPI)
一、聚酰亞胺(PI)行業相關概述分析
聚酰亞胺(PI)指分子結構主鏈中含有酰亞胺結構的高分子聚合物,高性能 PI 的主鏈大多以芳環和雜環為主要結構單元。PI 具有最高的阻燃等級(UL-94),良好的電氣絕緣性能、機械性能、化學穩定性、耐老化性能、耐輻照性能、低節點損耗等,這些性能在很寬的溫度范圍(-269℃-400℃)內不會發生顯著變化,被譽為“二十一世紀最有希望的工程塑料之一”。聚酰亞胺(PI)具體優點如下:(1)高耐熱性:聚酰亞胺的玻璃化轉變溫度和熔點都很高,分解溫度可達500℃~600℃,可在非常高的溫度下工作,其長期使用溫度可達250℃以上,是現階段最穩定的聚合物之一。(2) 耐超低溫特性:即使在超低溫的液氮中,聚酰亞胺也不會脆裂,仍能保持一定的機械強度。(3)優良的機械性能:聚酰亞胺具有高強度、高彈性模量、耐磨、耐沖擊等優良的力學性能。例如,均苯型聚酰亞胺薄膜(Kapton)的拉伸強度為170MPa、拉伸模量為3.0GPa,而聯苯型聚酰亞胺(Upilex)的拉伸強度達到400MPa、拉伸模量為3~4GPa,增強以后可大于200GPa。(4)低熱膨脹系數:聚酰亞胺材料的熱膨脹系數一般在(2~3)×10^-5/℃,聯苯型聚酰亞胺的熱膨脹系數在1×10^-6/℃,個別產品熱膨脹系數可達1×10^-7/℃,與金屬的熱膨脹系數接近。(5)優良的絕緣性:聚酰亞胺是一種非常好的絕緣材料,可用于制造絕緣層、絕緣薄膜和電線電纜等。聚酰亞胺材料的介電常數一般在3.0~3.6之間,當引入氟原子或將納米級的空氣分散其中時,介電常數可降至2.5~2.7之間,甚至更低。介電損耗在1×10^-3左右,介電強度在100~300Kv/mm、體積電阻為1×10^17?·cm。(6)穩定的化學性質:聚酰亞胺的化學性質非常穩定,不受大多數酸、堿、氧化劑和有機溶劑的影響,但在濃硫酸、濃硝酸及鹵素等強腐蝕性物質下可能會受影響。聚酰亞胺對稀酸有較強的耐水解性能,對氧化劑、還原劑的穩定性也較高,特別是在高溫下,其穩定性尤為突出。(7)自熄性:聚酰亞胺具有自熄性,發煙率極低,高溫燃燒后的殘炭率常在50%以上,是一種良好的阻熱劑及阻燃劑。(8)良好的加工性能:聚酰亞胺可以用多種方法進行加工,如熔融、溶液加工、熱壓成型等。此外,聚酰亞胺氣凝膠還具有高比表面積、低密度、低熱導率等優點,在隔熱、抗輻射、油水分離、過濾等領域具有廣泛的應用。
聚酰亞胺的合成方法主要可以分為兩大類:(1)在聚合過程中或在大分子反應中形成酰亞胺環。包括由二酐和二胺反應形成聚酰亞胺、由四元酸和二元胺反應形成聚酰亞胺、由四元酸的二元酯和二元胺反應獲得聚酰亞胺、由二酐和二異氰酸酯反應獲得聚酰亞胺。(2)以含有酰亞胺環的單體合成聚酰亞胺:幾乎所有通用的縮聚反應都已被用來由帶酰亞胺環的單體合成各種帶酰亞胺環的聚合物,如聚酯酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚碳酸酯酰亞胺、聚氨基甲酸酯酰亞胺等。具體工藝主要有以下幾種:1)溶液聚合:將二酐和二胺單體溶解在有機溶劑中,加入適量的催化劑和加速劑,通過加熱攪拌使其發生聚合反應。反應過程中,聚合物逐漸增長,單體逐漸減少,直至反應結束。該方法具有操作簡單、分子量分布窄、產物純度高和分子量可調等優點。2)熔融聚合:在高溫下將二酐和二胺單體熔融混合,通過催化劑的作用使其發生聚合反應。該方法具有生產效率高、設備要求較低等優點,但聚合物分子量分布較寬,產物純度較低。3)界面聚合:將二酐和二胺單體分別溶解在兩種不相溶的溶劑中,使兩種溶液接觸,通過界面上的催化劑促進聚合反應。該方法具有產物分子量可調、分子量分布窄等優點,但操作較為復雜,對設備要求較高。
由于合成材料、生產工藝的差異化,不同品種的PI材料在性質上存在側重點,不同的產品形態也導致聚酰亞胺的適用領域廣泛,囊括航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。通用塑料和工程塑料的產品加工模式通常是由供應商提供基礎樹脂,再由生產企業加工成各種制品供應市場,而 PI 相關企業大多是集合了材料合成與制品成型,直接向市場提供制品。因此可以將聚酰亞胺行業按照應用形態劃分為薄膜、漿料、纖維、泡沫、樹脂五個主要應用市場,及其它相關應用形態。
相關報告:智研咨詢發布的《中國聚酰亞胺(PI)行業市場發展規模及投資機會研判報告》
二、聚酰亞胺(PI)行業市場現狀分析
1、市場規模
我國是20世紀60年代開始PI的研發,主要是為了滿足絕緣薄膜和漆包線漆的需求。最早介入的是一些國家科研院所,包括中國科學院長春應用化學研究所(長春應化所)、上海合成樹脂研究所(上海樹脂所)、桂林電器科學研究院有限公司(桂林電科院)等。上海樹脂所的二苯醚二酐/二苯醚二胺型PI在高新技術產業和國防軍工領域發揮了重要作用。長春應化所以氯代苯酐為原料研究PI合成,在合成路線開發和異構體分離上取得了成功。20世紀70年代,成都科技大學(現四川大學)開展了雙馬來酰亞胺的研究,并在絕緣材料領域得到廣泛應用。
到21世紀初,眾多高等院校、科研院所、民營企業介入PI研發。2001年中國臺灣達邁科技試車第一條PI薄膜生產線;2010年瑞華泰PI薄膜生產線通過驗收,成為了中國大陸率先掌握自主核心技術的高性能PI薄膜專業制造商。此后,PI薄膜、纖維、漿料等生產企業大量興起。近幾年,隨著中美貿易爭端加劇,為破解“卡脖子”窘境,中國石油、中國石化等大型國有企業也加入了PI研發和生產,加快了聚酰亞胺(PI)國產替代進程。
近幾年,中國聚酰亞胺(PI)行業發展迅速,市場規模持續擴張,到2024年中國聚酰亞胺(PI)市場規模達175.5億元,同比增長超10%。中國聚酰亞胺(PI)行業市場規模保持持續增長的原因主要涉及需求拉動和技術突破兩個方面。首先,汽車、電子電器等下游領域對聚酰亞胺的需求拉動中國聚酰亞胺(PI)行業快速發展。其次,技術水平的提升促使聚酰亞胺行業的發展進一步加快。國內企業紛紛加大對聚酰亞胺(PI)的研發,提升產品質量和技術水平,技術快速迭代為聚酰亞胺產能規模的提升提供有力的支持。
2、價格走勢
在聚酰亞胺應用中,聚酰亞胺薄膜(PI膜)是最早進入商業流通領域且用量最大的一種。從價格走勢來看,近年來,隨著產能不斷增加,中國聚酰亞胺薄膜(PI膜)價格整體呈下滑態勢,以瑞華泰公司為例,其高性能PI薄膜平均售價由2022年的38.8萬元/噸下降至2024年的27.3萬元/噸。
3、競爭格局
三、聚酰亞胺(PI)行業產業鏈分析
1、產業鏈圖譜
聚酰亞胺(PI)產業鏈上游環節為原材料生產及供應商,主要負責相關原材料以及化學助劑的生產與供應。聚酰亞胺(PI)的合成目前最普遍使用的材料是二元酐和二元胺兩類PI單體。代表企業有以提供二酐單體PMDA為主的南京奧沙達、石家莊昊普、濮陽龍德洋等,以及以提供二胺單體ODA為主的南通匯順、東營明德化工等。關鍵原材料與聚酰亞胺的合成高度綁定,相關價格和供應穩定性直接影響到聚酰亞胺產品的成本和生產能力。產業鏈中游為聚酰亞胺(PI)產品的合成與加工環節。相關生產制造商負責將上游提供的原材料通過熱亞胺或化學亞胺法合成PI高分子,再利用加工工藝制成PI薄膜、PI纖維等產品,提供給下游企業。產業鏈下游為PI產品應用企業,憑借優異的性能,PI產品已廣泛應用于航空航天業、汽車制造業、醫療業、電子行業、通信業、工業等領域,在高新技術產業的發展中發揮著至關重要的作用。
2、下游應用領域
(1)柔性線路板FPC & 柔性顯示領域
從下游應用來看,國內PI薄膜應用需求以電子、電機&發動機領域為主,占據超90%的市場需求份額,而在電子領域,又以柔性線路板FPC及柔性顯示應用為主。在柔性顯示領域中,PI薄膜常被用于柔性OLED屏幕的基板,提供支持同時保證屏幕彎曲而不破裂。近年來,柔性OLED滲透率快速提升,一方面,各智能手機品牌的中高端機型市場需求持續處于增加狀態;另一方面,受益于伴隨國內柔性OLED產能逐步釋放,良率持續提升。有數據顯示,在智能手機領域,2024年全球柔性OLED出貨量約為6.3億片,同比增長約19%。
聚酰亞胺(PI)薄膜作為 FPC 組成結構中柔性覆銅板(FCCL)的基體材料,在 FPC 技術的發展中扮演著重要的角色。以 PI 薄膜為基材制成的可撓性印刷電路板,具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好等特點。在現代電子科技的浪潮里,柔性電路板(FPC)正以其獨特的魅力,為各類電子設備的輕薄化、靈活化提供關鍵支撐,市場需求持續增長,行業規模穩步擴張。2024年,中國柔性電路板(FPC)市場規模超1500億元。隨著OLED顯示技術由剛性向柔性發展及柔性印刷電路板(FPC)需求不斷增加,該領域的PI薄膜需求有望進一步提升。
(2)航空航天領域
2023-2024年全球航天產業規模維持增長態勢,保持在4000億美元以上的體量,2024年全球航天產業規模達4184億美元。隨著商業航天和衛星應用的發展,預計在未來將繼續保持增長走勢。航空航天領域對材料的性能要求極高,聚酰亞胺因具有耐高溫、耐老化、高強度等性能,成為飛機和衛星等高端裝備制造的理想材料。在飛機制造中,聚酰亞胺可用于制造發動機部件、機翼結構件等,能夠減輕部件重量,提高飛機的燃油效率和飛行性能;衛星制造中,聚酰亞胺薄膜可作為衛星的熱控材料,保障衛星在復雜的太空環境下穩定運行。例如,嫦娥4號在登月過程中,就使用了聚酰亞胺材料,它幫助探測器抵御了月球表面的極端溫度和輻射環境,為嫦娥4號成功完成任務提供了有力保障。聚酰亞胺在航空航天領域的應用,不僅體現了我國材料科學的進步,也為我國航空航天事業的發展提供了重要支撐,助力我國在航空航天領域取得更多的突破和成就。
(3)醫療器械領域
醫療器械是聚酰亞胺重要應用領域之一。受益于需求擴容、技術發展、政策扶持等因素,我國醫療器械市場規模快速增長。據中物聯醫療器械供應鏈分會數據,2024年中國醫療器械工業市場規模突破1.2萬億元,同比增長2.2%, 由于聚酰亞胺具有良好的生物相容性和耐化學腐蝕性,在醫療器械領域也具有廣闊的應用前景。它可以用于制造醫用導管、支架、手術器械等產品。比如在心血管介入治療中,聚酰亞胺材料制成的配有支架輸送器內管、球囊導管內管、心臟瓣膜輸送系統內襯管等,具有不可替代的作用 。聚酰亞胺管還可作為離散長度的聚酰亞胺涂層導管、在微直徑液壓流體或液體輸送管線中使用、作為熱交換或冷卻系統的導管等。隨著人們對健康關注度的提高和醫療器械技術的不斷創新,聚酰亞胺在醫療器械領域的應用將不斷拓展,為提高醫療水平、保障人們的健康做出更大貢獻。
(4)半導體領域
光敏聚酰亞胺(PSPI)是一類在高分子鏈上兼有亞胺環以及光敏基因,集優異的熱穩定性、良好的機械性能、化學和感光性能的有機材料,主要用于光刻膠和電子封裝領域。作為光刻膠,在PSPI中添加增感劑、穩定劑等可以得到PSPI光刻膠,與傳統光刻膠相比,由于聚酰亞胺本身有著很好的介電性能,因此在使用時無需涂覆僅起工作介質作用的光阻隔劑,可以大大縮短工序,提高生產效率。作為電子封裝材料,PSPI可用于緩沖涂層、鈍化層、α射線屏蔽材料、層間絕緣材料、晶片封裝材料等,還可以用于集成電路和多芯片封裝件的封裝。如在WLCSP封裝中,為了緩解焊球凸點和再布線層對芯片產生的應力,會在芯片表面和再布線層表面涂覆一層高分子薄膜材料,成為再鈍化層。
四、聚酰亞胺(PI)行業發展趨勢
聚酰亞胺以其出色的性能在愈來愈多的行業中發揮重要作用,未來隨著技術和產能的不斷提升,中國聚酰亞胺行業滲透率有望進一步提升,從而釋放出更多的增長潛力。同時隨著各領域對材料性能要求不斷升級,提升聚酰亞胺材料性能成為未來重要發展方向。通過優化分子結構設計、改進制備工藝等手段,進一步提高聚酰亞胺材料的耐熱性、機械性能、電學性能等。此外,隨著中國相關研發及技術人才的積累,疊加相關政策的利好,中國聚酰亞胺行業發展將不斷提速,未來將實現高端產品國產化替代,巨大的市場空間將帶來更多的競爭者。
以上數據及信息可參考智研咨詢(www.szxuejia.com)發布的《中國聚酰亞胺(PI)行業市場發展規模及投資機會研判報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。


2025-2031年中國聚酰亞胺(PI)行業市場發展規模及投資機會研判報告
《2025-2031年中國聚酰亞胺(PI)行業市場發展規模及投資機會研判報告》共十章,包含中國聚酰亞胺(PI)企業布局案例研究,中國聚酰亞胺(PI)行業市場前景預測及發展趨勢預判,中國聚酰亞胺(PI)行業投資戰略規劃策略及建議等內容。



