本单位完成《2020年聚酰亚胺薄膜市场现状深度调研与发展前景分析报告》编制工作

  中国是世界上开发酰亚胺薄膜最早的国家之一。上世纪70年代,由原机械部和化工部牵头于六十年代末在中科院长春应化所、华东化工学院等树脂研究单位成果的基础上,上海合成树脂研究所(简称上海所)和第一机械工业部北京电器科学研究院(现桂林电器科学研究院有限公司,简称桂林电科院)分别用浸渍法和流涎法工艺制造PI薄膜,其中上海所在上海革新塑料厂最早投产年产5T浸渍法聚酰亚胺薄膜,桂林院与天津绝缘材料厂、华东化工学院协作研制成功流涎法生产均苯型PI薄膜的工艺路线。

  1978年,桂林所与机械部第七设计研究院共同协作,研制了制造双轴定向PI薄膜的专用没备。1993年深圳兴邦电工器材有限公司完成国内第一条产能60.0t/y、幅宽650.0~700.0mm的双轴定向PI薄膜的工业化产线。目前,国内已有深圳瑞华泰、东莞美鑫绝缘、溧阳华晶、无锡高拓、桂林电科院、江阴天华等企业采用流涎双向拉伸工艺制造PI薄膜,相继进入到双向拉伸PI薄膜的产业化开发。

  PI薄膜主要应用于电工、电子、轨交、航空航天等领域,从技术的角度看,PI薄膜的种类较多,常见的有四种:黑色PI膜、棕黄色PI膜、透明PI膜和耐电晕PI膜,其中后三种主要以化学亚胺法制备,也是高端市场主要的应用品种。棕黄色的PI薄膜在可见光下透光率低,对500nm处透光率小于40%,400nm附近时被100%吸收,因此限制了其在光电封装材料、光伏材料、光波导材料以及液晶显示器领域的应用。而透明PI薄膜光学性能好、介电常数低、热稳定性好以及力学性能优异,应用范围比棕黄色PI膜更广,透明型PI薄膜主要有含氟芳香型和脂环族两大类,其中脂环族PI薄膜由于部分刚性分子链段被柔性脂环族分子链取代,在一定程度上牺牲了材料的耐热性与力学性能;而含氟芳香族PI薄膜,利用氟原子较大的电负性可以很好的抑制分子内电子转移络合物的产生,显著降低PI分子结构中电荷的转移作用,同时可增加PI分子间及分子内的自由体积,进而降低材料的介电常数与介电损耗,提升材料在远紫外和近红外区光的透过性,不过氟元素的引入会带来薄膜机械强度降低、热稳定性下降、黏接性变差、与其他基体的亲和性下降等问题。此外,耐电晕功能的PI薄膜高频脉冲波在其传输过程中很容易产生高频过电压,一旦电机绝缘中的气隙在高电压下起晕放电,会大大降低绝缘材料的寿命,因此具有耐电晕功能的PI薄膜才能满足市场需求。

  聚酰亚胺薄膜的应用涉及经济社会和人民生活的各个方面,对经济增长的拉动力强,发展空间极大,前景广阔。聚酰亚胺薄膜的应用产业已经成为经济增长的助推器。近年来,我国聚酰亚胺薄膜的需求快速增长。聚酰亚胺薄膜应用不仅涉及了各类大型设备的电机、电器及电线电缆(包括飞机、航天器、核工业、核潜艇、电力机车等工业设备),而且还渗透到液晶显示和等离子电子、手机、电脑、数字化应用驱动等领域,有效促进了国民经济和社会发展诸多领域增长。聚酰亚胺薄膜产业链的延伸对经济增长的带动作用和效益十分明显。

  根据杭州先略投资咨询有限公司发布的2020年聚酰亚胺薄膜市场现状深度调研与发展前景分析报告》数据显示:2015年我国聚酰亚胺薄膜行业销售规模为14.18亿元,2019年为19.61亿元,同比2018年增长8.10%。

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  2015年我国聚酰亚胺薄膜行业产能为4315.24吨,2019年为6136.03吨,同比2018年增长9.48%。

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  2015年我国聚酰亚胺薄膜市场容量为6102.27吨,2019年为8619.46吨,同比2018年增长10.17%。

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  目前我国的低端电工级聚酰亚胺薄膜已经基本满足国内需求,而电子级聚酰亚胺薄膜仍需通过进口满足。

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  目前我国的低端电工级聚酰亚胺薄膜已经基本满足国内需求,而电子级聚酰亚胺薄膜仍需依赖进口,更高等级的PI薄膜则仍处于空白领域。

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  由于芳香族聚酰亚胺材料具有优异的耐热性、耐化学性、机械强度和电绝缘性能,在电工、电子等行业得到了广泛的应用。目前,随着微电子产品向小型化、轻薄化、高性能及多功能化方向发展,封装技术向高密度、多位立体封装及柔性连接方向发展,而在电工电气领域,电机向超高压、小型化、轻量化及变频调速化方向发展,聚酰亚胺材料面临加工特异性和功能多元化等新的技术要求。对于在聚酰亚胺材料市场中占据最主要地位的聚酰亚胺薄膜,不同领域对它从不同侧面提出了新的性能要求,促使聚酰亚胺薄膜向高性能及功能化方向发展。主要呈现以下趋势:

  1、通用型聚酰亚胺薄膜高性能化

  对于通用的均苯型聚酰亚胺薄膜,性能的改善有两个方向:a)通过改变薄膜的制备工艺改进薄膜的性能,实现薄膜性能的各向同性。b)在聚合物基体中引入特殊的化学结构:引入柔性链结构降低模量,使之出现热熔粘结特性,改善加工操作性;或者,引入更为规整的刚性链结构,以获得更高的拉伸强度和模量。提高薄膜的尺寸稳定性,避免在应力和温升作用下的形变,满足FPC制造技术的要求。

  2、功能性聚酰亚胺杂化薄膜

  在聚酰亚胺基体中引入功能性无机粒子。获得独特的电磁学和热学性能。随着加入粒子的性质、粒度及用量的不同,基体与粒子形成或为“海岛”,或为“两相连续”的结构。从而赋予聚酰亚胺薄膜新的功能。如不同的电、磁特性和导热系数等,以适应特殊环境下对薄膜功能性的要求。如,高压电机绝缘和变频技术的耐电晕要求等。

  3、聚酰亚胺薄膜的多层化

  聚酰亚胺薄膜的多层化是使结构层与功能层复合,以兼顾加工特性与功能性。薄膜的多层化包括两个方面:1)聚酰亚胺与其它树脂形成复合薄膜,综合各自优点;2)多层聚酰亚胺薄膜。可将结构层与粘结层树脂共挤出成膜,以解决高温环境下聚酰亚胺薄膜与金属箔复合。或在功能层树脂成膜性能不好的场合,如含高比例的无机填料时,采用另一层纯聚酰亚胺树脂作为起支撑作用的结构层。


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