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个性化需求助推改性PPS产业

 化工平头哥 2021-05-14

聚苯硫醚(PPS)是特种工程塑料里的第一大品种,与聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚甲醛(POM)、尼龙(PA)、聚苯醚(PPO)合称“世界六大工程塑料”,也是八大宇航材料之一。PPS具有耐高温、耐辐射、耐腐蚀、耐磨、阻燃、高模量、高尺寸、稳定性、电性能优良、成型加工性能好等特点,在很多行业都有应用。而近年来,越来越多的个性化需求更是推动着改性PPS产业不断进步。

PPS虽具有一系列优良性能,但存在材料脆、耐冲击性能差、伸长率低、加工成型性差、价格昂贵等缺点。为了提高PPS的韧性、降低成本、扩大应用范围,需要对其进行改性。PPS经过改性后,可增强耐热性、耐磨性、耐水解性。

PPS可与无机填料、增强纤维制成增强填充品种及高分子合金,主要产品有:40%玻璃纤维增强、碳纤维增强、PPS/PTFE合金、PPS/PEEK合金、PPS/PA合金等。在纤维增强中,以玻纤增强产品居多。

图1  中国PPS产业链流程图

数据来源:摩贝视野

一、改性PPS下游应用简析

改性PPS广泛应用于汽车工业、电子电气、航空航天、机械化工等行业中。

图2  改性PPS的应用领域

数据来源:摩贝视野

1、汽车工业

改性PPS是汽车轻质化的理想用材,可用于制作汽车零部件,如转动零件、配油器零件、油泵、喷油器、汽化器、进化器、气化泵、连接器、散热器零件等。

目前,中国每辆汽车平均用2-3kgPPS,远低于发达国家水平。国产PPS改性料由于质量仍不过关,多流向汽车修配厂,国内新车使用的PPS改性料基本依赖进口。

2、电子电器

在电子电器工业中,改性PPS可用于制作插线板、插座、变压器、绝缘插头、开关、接触器、开关及电路断路器、电容器、电阻器、电饭煲、电熨斗、集成电路等零部件及封装材料,还可用于制备电视机、照相机、复印机、电脑、微波炉等电器的配件,制备电子手表元件、CD零件和小型自动化线路板的外壳等。

3、航空航天

改性PPS应用于各类军工产品,如各类兵器、航空、航天、隐形战斗机、轰炸机及装甲车等军工产品。但目前由于国内PPS产品质量较差,只能满足中低端客户需求,在该领域主要依靠进口。

4、机械化工

化工领域设备的机械零件对不锈钢和异种合金替代品的需求,推动了PPS消费量的不断增长。相较于金属零件,PPS零件在极端环境下更耐用,有很高的性价比。

表1  改性PPS主要种类以及应用附表

数据来源:摩贝视野

二、改性PPS行业相互替代性分析

PPS应用广泛,故与各种替代产品相互竞争,这些替代品包括金属(如不锈钢、铜、铝、合金等)、各种工程塑料等。

在汽车和电器产品中,PPS与PPA、LCP、PAI、PEK、PEEK、PEI可相互替代使用,性价比是影响下游客户采购的核心因素。

PPA聚对苯二酰对苯二胺:可在传统的尼龙和聚酯无法承受的应用中替换金属、代替尼龙。目前市场上主要有玻纤增强系列,复合填充增强系列。

LCP液晶聚合物:目前市场上主要有玻纤增强系列和复合填充增强系列。

PAI聚酰胺酰亚胺:目前市场上主要有玻纤和碳纤系列。

PEK聚醚酮:目前市场上主要有玻纤和碳纤系列。

PEEK聚醚醚酮:目前市场上主要有未增强、玻纤增强系列和碳纤增强系列。

PEI聚醚酰亚胺:目前市场上主要的品种有未增强系列、玻纤增强和耐磨润滑系列。

另外,机械工业领域,由于尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸乙二脂(PET)等指标欠佳,而聚醚醚酮(PEEK)和聚酰胺-酰亚胺(PAI)等材质成本较高,PPS工程塑料成为最理想的选择。

未来,随着PPS生产成本的逐步降低,PVC、ABS等传统材料将会逐渐被取代,但受制于此前PPS采购成本较高,PVC、ABS被彻底取代尚需时日。

表2  改性PPS与工程塑料替代性统计

数据来源:摩贝视野

三、未来改性PPS行业发展预测

从市场规模看,PPS的市场需求仍将持续增长,未来改性PPS的下游中,汽车工业和电子电器行业将是最重要的两个领域。

随着汽车轻量化和低成本的诉求愈发凸显,机械性能好、耐高温、耐腐蚀的PPS在汽车工业中的应用愈发重要,高档车将更多地使用特种工程塑料来替代金属件。而电子产品和仪器仪表对精度的要求不断提高,PPS也因此得到更广泛的应用。

表3  国内主要改性工厂列表

数据来源:摩贝视野

PPS作为特种工程塑料,技术壁垒较高,价格昂贵,改性PPS产量比其他工程塑料、通用塑料的改性产量少很多。另外,国产改性PPS的质量与进口改性PPS仍有较大差距,除了国产PPS的配方尚不稳定,国内树脂产品质量不稳定也是一个非常重要的影响因素。目前,国内有个别PPS树脂厂在销售树脂的同时,也会为下游改性工厂提供相应的改性配方。或许越来越多的国内相关企业会在未来采用这种个性化服务方式。

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