聚酰亚胺的市场及技术分析
聚酰亚胺
聚酰亚胺( PI)聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103 赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H 级绝缘材料。
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。
性能：1.外观淡黄色粉末2.弯曲强度(20℃) ≥170MPa3.密度 1.38～1.43g/cm34.冲击强度(无缺口) ≥28kJ/m25.拉伸强度≥100 MPa6.维卡软化点 >270℃7.吸水性(25℃，24h)8.伸长率 >120%钛酸钡分子式:BaTiO3 分子量:233.1922性状白色粉末熔点1625℃相对密度 6.017溶解性：溶于浓硫酸、盐酸及氢氟酸，不溶于热的稀硝酸、水和碱。
熔点:1625℃钛酸钡是一致性熔融化合物，其熔点为1618℃。
在此温度以下，1460℃以上结晶出来的钛酸钡属于非铁电的六方晶系6/mmm点群。
此时，六方晶系是稳定的。
在1460~130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构。
在此结构中Ti4+(钛离子)居于O2-(氧离子)构成的氧八面体中央，Ba2+(钡离子)则处于八个氧八面体围成的空隙中（见右图）。
此时的钛酸钡晶体结构对称性极高，因此无偶极矩产生，晶体无铁电性，也无压电性。
随着温度下降，晶体的对称性下降。
当温度下降到130℃时，钛酸钡发生顺电-铁电相变。
在130~5℃的温区内，钛酸钡为四方晶系4mm点群，具有显著地铁电性，其自发极化强度沿c轴方向，即[001]方向。
钛酸钡从立方晶系转变为四方晶系时，结构变化较小。
从晶胞来看，只是晶胞沿原立方晶系的一轴（c轴）拉长，而沿另两轴缩短。
当温度下降到5℃以下，在5~-90℃温区内，钛酸钡晶体转变成正交晶系mm2点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度沿原立方晶胞的面对角线[011]方向。
聚酰亚胺纤维在我国的潜在市场巨大
了聚 酰 亚胺 纤 维相 关研 究 工作 ，但 限于 当 时整 体 聚 酰 亚胺 技 术 发 展水 平 与 纤 维制 备 方 面 的 具体 情 况 ，杜 邦 并没 有将 聚酰 亚 胺 纤 维推 向产业 化 。而
前 苏 联 在 上世 纪７ 年代 开 始 的 相关 方 面 的研 究 ， ０ 到 目前 都 仅 限于 军 用 方面 。 目前世 界 上 聚 酰 亚胺
高端芳 纶 的需求 。
聚酰亚胺纤维在 我国的潜在 市场 巨大
聚 酰 亚 胺 （ Ｉ 纤 维 ， 英 文 名ＰＯ ｙ ｍｉ ｅ Ｐ） ｌ ｉ ｄ
维 作 为 国 内市 场 广 泛 使 用 的燃 煤 锅 炉 袋 式 除 尘
装 置 的 耐 高 温 滤 料 ， 与 目前 应 用 的ＰＰ （ 苯 Ｓ 聚 硫 醚 ） 、Ｎｏ Ｘ （ 问 苯 二 甲酰 问 苯 二 胺 ） 、 ｍｅ 聚
开发成功 杂环芳香族 共聚酰 胺纤维 工业化产 品 ，并 建成 一套 产 能５ ａ ０ ／ 的工 业化 生产 装 置 。经 国家权 ｔ
威 机 构检 测 的结 果显 示 ，其 综合 性 能均 已超 过 美 国、 日本和俄 罗斯 的 同类产 品 。 目前 辉腾 公司该项 技术 又通过 了四川省科技 厅组织 的专家鉴 定，填补
总产 量 大 约 为４ ｔ 万 ，而 聚酰 亚 胺 纤维 仅 有 奥地 利 Ｅ ｏｉ公 司实现 商业 化 生产 。 ｖ ｎｃ 国 内在 上 世 纪７ 年 代 中期 就 聚 酰亚 胺 纤维 开 ０
始相 关 研 究 工作 ， 中 国科 学 院长 春应 用 化 学研 究
外循 环强制 换热缩聚 、纤维 管道纺 丝成形等 技术 ，
ｆ ｒ，又 称 为芳 酰 亚胺 纤 维 ，是 由均 苯 四酸二 酐 ｉ ｅ ｂ 和 芳 香族 二 胺 聚 合得 到 聚 酰胺 酸 预 聚 体 ，再通 过
聚酰亚胺的现状和发展动向
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聚酰亚胺领域的新动向
聚酰亚胺的大手企业开始收到新的挑战。韩国 SKC/库隆和中国的薄膜开发成功，以较低的价 格进入市场；中国的单体快速发展，并以较高 的性价比进入国际市场，最近印度的单体开始 日本市场，竞争更加激烈。
日本和美国的经济不景气，为了降低成本，采 购廉价原料，收购和转移生产。
我们的发展对策
由于国内的单体质量不断提高，价格较低，近几 年国外企业纷纷前来中国采购原料单体。还有国 外企业直接收购国内的单体生产企业或合资。
单体开发的必要和可能性
国际市场的采购转向中国市场。 PI材料在各个高新技术领域应用在扩大。 单体的附加产值高。 为可以进一步开发高性能PI提供单体。 已经具有单体开发的研发队伍。 已经具有多年的单体出口的经验。 在国际市场上有一定的声誉。
聚酰亚胺概况
聚酰亚胺100吨/年聚酰亚胺2004年5月20日聚酰亚胺(Polyimides简称PI)是一大类主链上含有酞酰亚胺或丁二酰亚胺环的耐高温聚合物，通常由二酐和二胺合成。
是目前已经工业化的聚合物中使用温度最高的材料，其分解温度达到550~600℃，长期使用温度可达200~380℃，短期在400℃以上。
此外还具有优良的尺寸和氧化稳定性、耐辐照性能，绝缘性能、耐化学腐蚀、耐磨损、强度高等特点。
广泛应用于航空/航天、电子/电气、机车/汽车、精密机械、仪表、石油化工、计量和自动办公机械等领域，已成为世界火箭、宇航等尖端科技领域不可缺少的材料之一。
国内外市场情况：到目前为止，世界PI树脂已有20多个大品种，世界生产厂家在50家以上。
2001年世界PI树脂总生产能力约4.5万吨/年，产量约2.5万吨，PI生产主要集中在美国、西欧和日本。
Du Pont公司是美国PI树脂最大的生产商，AMOCO和Kanefuchi依次紧随其后。
随着航空航天、汽车，特别是电子工业的持续快速的发展，迫切要求电子设备小型化、轻量化、高功能和高可靠性。
性能优异的聚酰亚胺在这些领域中将大有作为，目前的增长速度一直保持在10%左右，具有很好的发展前景。
目前全球聚酰亚胺消费量约2.5万吨，消费主要集中在美国、西欧和日本国家和地区，其中美国约1.43万吨，西欧约0.36万吨、日本约0.378万吨。
预计世界对聚酰亚胺的需求将以7%/年均增长速度递增，到2006年总需求量将达3.5万吨。
目前我国聚酰亚胺开发的品种很多，已基本形成开发研究格局，涉及均酐型、偏酐型、联苯二酐型、双酚Ａ二酐型、醚酐和酮酐型等。
但与国外发达国家相比，我国目前的聚酰亚胺树脂及薄膜的生产规模较小，价格和成本较高，产品的质量也有一定差距。
2002年国内聚酰亚胺生产能力已超过800吨/年，其中PI薄膜生产能力已达750吨/年，薄膜产量450吨。
随着我国航空、航天、电器、电子工业和汽车工业的发展，聚酰亚胺行业也会有大的发展。
聚酰亚胺纤维（P84）
聚酰亚胺纤维（P84）聚酰亚胺纤维（P84）0 引⾔聚酰亚胺（Polyimide, 简称PI）纤维是以聚酰亚胺树脂或聚酰胺酸作为纺丝浆液纺丝制备⽽成，其分⼦链中含芳酰亚胺等基团，是⼀种常见的⾼性能聚合物。
具有⾼强⾼模的特点，兼具耐⾼低温、耐辐射、阻燃等多重特性。
P84纤维是由奥地利Lenzing AG公司（⽬前为赢创⼯业）推出的产品，是最早实现商业化和最为常见的聚酰亚胺纤维产品。
P84纤维属于联苯型聚酰亚胺纤维，由3, 3′, 4, 4′-⼆苯酮四酸⼆酐(BTDA)和⼆苯甲烷⼆异氰酸酯(MDI)及甲苯⼆异氰酸酯(TDI)三元共聚物缩聚制成，结构式见图1。
P84纤维可在260℃以下连续使⽤，瞬时温度可达280℃，具有不规则的叶⽚状截⾯，⽐⼀般圆形截⾯增加了80%的表⾯积。
P84纤维可织成⽆纺布应⽤到放射性、有机⽓体和⾼温液体的过滤⽹、隔⽕毯、防护服等⽅⾯，在航天航空、机电、化⼯、汽车等领域⼴泛应⽤。
由于⽣产技术和⽣产成本的原因，全球聚酰亚胺纤维⼀直发展⽐较缓慢，尚未有较⼤规模的⼯业化⽣产企业。
另外⼀些基础芳⾹族聚酰胺纤维（如Kevlar）基本能够满⾜⼤部分领域对⾼性能纤维的使⽤要求，⽽对于耐热性、强度和模量更⾼的聚酰亚胺纤维，并⾮是急需材料，这也是阻碍其发展的主要因素。
图1 P84纤维的分⼦结构1 国内外聚酰亚胺纤维研究概况1.1 国外概况20世纪60年代，美国杜邦公司最先开始PI纤维的相关研究，但限于当时整体聚酰亚胺发展技术⽔平与纤维制备⽅⾯的实际困难，杜邦公司并没有将聚酰亚胺纤维推向产业化。
20世纪70年代，前苏联报道了关于PI纤维的相关研究，⽣产规模较⼩，仅限于军⼯、航空航天中的轻质电缆护套等应⽤。
20世纪80年代，奥地利的Lenzing公司（⽬前技术为德国赢创公司独有）采⽤PI溶液进⾏⼲法纺丝，实现了聚酰亚胺纤维商业化⽣产，产品名为P84，产能⼩，主要⽤于⾼温滤材领域，价格昂贵且对我国实⾏限量销售。
聚酰亚胺纤维生产现状与市场前景(上)
２ ． ３ 纤维纺 丝
聚酰亚 胺或 聚酰胺 酸溶 液一 般不具 有 溶致 液 晶 现 象 ，因此采 用 湿法 或干 喷 一湿 法纺 丝 工艺 所 得 到 的聚酰 亚胺 纤维原 丝 的力学 性能 并没 有被 发现 有本 质 的不 同 ，最终 聚酰 亚胺纤 维力 学性 能与 其后 热处 理 工艺 则有 着更 为直接 的关 系 。聚酰 亚胺 纤维 的湿 法 纺丝 中喷 丝板 的设计 、 凝 固浴组 成 、 初 生 纤维 干燥 条件 、 原 丝环 化及 高温 牵伸 的精确 控制 是关 键技 术 ， 初 生纤 维采 用洗 涤液 与凝 固浴套 用 以减 少 有机 溶剂 回收量 与 回收成本 ， 采 用 国内 比较 先进 的工 艺技 术 ， 回收 效率 可 以达 到 ９ ８ ％以上 ， 回收 所 得有 机 组分 可 以直接 用于 配制凝 固浴 和洗 涤液 ， 三废 排放极 少 。
（ Ｄ ＭＡ Ｃ） 、 Ｎ 一甲基 吡 咯烷 酮 （ Ｎ ＭＰ ） 等 非 质子 极 性 溶
邦并没有将聚酰亚胺纤维推向产业化。 目 前， 奥地利
Ｅ ｖ ｏ ｎ ｉ ｃ公 司实现 了聚 酰亚胺 纤 维商 业化 生产 ，其 产 品聚酰亚 胺耐 热短纤 维 Ｐ ８ ４产 能较小 ， 售价 很高 ， 并 且 对我 国实 行 限量销 售 。２ ０ ０ ７年 ５月 ， 美 国通用 电 气 公 司与 Ｆ Ｉ Ｔ （ Ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｉ ｎ ｃ ） 达 成
合作协议 ， 拟开发聚酰亚胺纤维 ， 预计生产规模为年
产２ ０ ０ ０ ｔ 。
２ Ｏ 世纪六七 ｆ 年代， 一般采用两步法工艺制备 聚酰亚胺纤维， 主要 以美 国和 日本为主， 当时仅仅是 实验室研究阶段， 得到的纤维强度和模量都 比较小 ， 未见产业化。前苏联在 ２ ０ 世纪 ７ ０ 年代就开始相关
中国PI膜行业市场规模、下游需求、行业壁垒及发展机遇分析
中国PI膜行业市场规模、下游需求、行业壁垒及发展机遇分析一、PI膜行业市场规模PI膜即聚酰亚胺薄膜，包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类。
聚酰亚胺薄膜具有最高的UL-94阻燃等级，良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、抗辐射性能、低介电损耗，且这些性能在很宽的温度范围（-269-400℃）内都不会有显著变化。
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。
随着航空航天、汽车、电子工业等领域的高速发展，PI应用领域不断扩大，待开拓市场，根据国家新材料产业发展战略咨询委员会的《“十三五”新材料发展报告》，预计2022年将达到24.5亿美元。
聚酰亚胺的生产及市场
聚酰 亚胺 己有 四五 十 年 的发 展 历 史 ， 因其 在 性 能和合 成上 的 突 出特 点 ， 论 作 为 结 构材 料 还 不
是 功 能 材料 己被 充 分 认 识 ， 究 应 用 比较 广 泛 。 研 １０ ８年 Ｂ ｇ ｒ 和 Ｒｅ ｓ ａ 就通过 ４氨基 邻苯 二 ９ ｏ ｅｔ ｂｈｗ 一 甲酸 酐 的熔 融 自缩 聚反应 于实 验室 首次 制备 了 聚 酰亚胺 。１ ５ ９ ５年 美 国 Ｄｕ ｏ ｔ公 司 Ｅ ｗ ｒ ｓ与 Ｐｎ ｄ ａｄ
一
原 子 能工 业 、 星 、 卫 核潜 艇 ， 电子 及 其它 精 密 机 微 械 方 面具有 广 泛 的应 用 。近年 来 ， 随着 合 成 技 术
和 纺丝方 法 的改 进 和 发展 ， 酰亚 胺 得 到 了较 快 聚
种感 光 聚 酰 亚胺 涂覆 剂 ， 在 ２ ０℃ 以下能 够 其 ０
固化 ， 耐候 性 优 异 ， 以在 碱 性条 件 下 显像 ， 在 可 这 世 界上 尚属 首次 。 目前 聚酰亚 胺 已经成 为耐热 聚
的发展 ， 尤其 是近年 来通 过对 聚 酰亚胺 的改性 ， 使 得其 应用 范 围更加 广泛 ， 开发 前景 更加 广 阔 。
合 物 中应 用 最 为 广泛 的材 料 之一 。其种 类 繁 多 ，
综 述 专 论
Ｓ Ｎ ＆Ｅ ＮＬ Ｙ工Ｈ２１ＩＵ Ｒ Ｃ Ｃ Ｔ ＨＯ ＧＩ 技０，１Ｓ８ Ｉ Ｅ Ｃ ０ 化 ＥＩＩ Ｄ７Ｙ Ｅ Ｃ ，Ａ （： ０ Ｎ Ｍ １ ）Ｔ 科 Ｃ ７ １９ ￣ Ｎ
聚 酰 亚 胺 的 生 产 及 市 场
白 玉 光 ， 欲 晓 ， 孙 刘 彬
（． １中国石油天然气 集 团公 司工程 建 设分 公 司 ， 京 １０ ０ ； ． 国石 油吉 林石 化 公 司 研 究 院， 林 吉 林 北 ００７ ２ 中 吉
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聚酰亚胺的市场及技术分析
一、引言
聚酰亚胺是一种具有优异性能的高分子材料，具有优异的耐热性、耐化学性、
电气绝缘性和机械性能等特点。本文将对聚酰亚胺的市场和技术进行分析，以便更
好地了解其应用前景和发展趋势。
二、市场分析
1. 市场概况
聚酰亚胺是一种高端特种工程塑料，广泛应用于航空航天、电子电器、汽车、
光电通信等领域。随着高科技产业的快速发展，对高性能材料的需求不断增加，聚
酰亚胺市场呈现出良好的增长势头。
2. 市场规模
根据市场研究机构的数据显示，2019年全球聚酰亚胺市场规模约为XX亿美元，
预计到2025年将达到XX亿美元，年复合增长率约为XX%。亚太地区是聚酰亚胺
市场的主要消费地区，占据全球市场份额的XX%。
3. 市场驱动因素
（1）高性能需求：随着科技进步和工业升级，对高性能材料的需求不断增加，
聚酰亚胺作为一种优异的材料，能够满足高性能产品的需求。
（2）航空航天行业需求增长：航空航天行业对材料的要求极高，聚酰亚胺具
有良好的耐热性和机械性能，在该领域有广泛应用。
（3）电子电器行业发展：随着电子电器产品的普及和更新换代，对高性能电
子材料的需求也在不断增加，聚酰亚胺在电子电器领域具有广泛应用前景。
4. 市场挑战
（1）价格高昂：聚酰亚胺的生产成本较高，导致其价格相对较高，限制了其
在大规模应用中的推广。
（2）技术门槛高：聚酰亚胺的生产工艺相对复杂，需要高水平的技术和设备
支持，这对于一些中小企业来说是一个挑战。
三、技术分析
1. 生产工艺
聚酰亚胺的生产工艺主要包括聚合反应、溶剂脱胺、干燥、造粒等步骤。其中，
聚合反应是关键步骤，需要控制反应温度、压力和反应时间等参数，以获得高分子
量的聚酰亚胺。
2. 技术发展趋势
（1）改性技术：通过改变聚酰亚胺的结构和添加特定的添加剂，可以改善其
性能，例如增强其耐热性、耐化学性和机械性能等。
（2）绿色环保技术：随着环保意识的提高，研发绿色环保的聚酰亚胺生产技
术将成为未来的发展方向。
（3）应用拓展：聚酰亚胺在航空航天、电子电器等领域有广泛应用，未来还
有望拓展到新能源、医疗器械等领域。
3. 技术研究进展
（1）聚酰亚胺复合材料：将聚酰亚胺与其他材料进行复合，可以进一步提高
材料的性能，例如聚酰亚胺/碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度。
（2）新型聚酰亚胺合成方法：研究人员正在探索新型的聚酰亚胺合成方法，
以提高合成效率和降低成本。
四、结论
聚酰亚胺作为一种高性能材料，在航空航天、电子电器等领域有广泛应用前景。
随着高科技产业的发展，聚酰亚胺市场规模将持续增长。未来，通过技术改进和拓
展应用领域，聚酰亚胺有望在更多领域得到应用。然而，仍然面临价格高昂和技术
门槛高等挑战，需要进一步研究和创新来解决这些问题。