内容概要:聚酰亚胺(PI)指分子结构主链中含有酰亚胺结构的高分子聚合物,高性能 PI 的主链大多以芳环和杂环为主要结构单元。PI 具有最高的阻燃等级(UL-94),良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、低节点损耗等,这些性能在很宽的温度范围(-269℃-400℃)内不会发生显著变化,被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”。近几年,中国聚酰亚胺(PI)行业发展迅速,市场规模持续扩张,到2024年中国聚酰亚胺(PI)市场规模达175.5亿元,同比增长超10%。行业市场规模保持持续增长的原因主要涉及需求拉动和技术突破两个方面。首先,汽车、电子电器等下游领域对聚酰亚胺的需求拉动中国聚酰亚胺行业快速发展。其次,技术水平的提升促使聚酰亚胺行业的发展进一步加快。国内企业纷纷加大对聚酰亚胺的研发,提升产品质量和技术水平,技术快速迭代为聚酰亚胺产能规模的提升提供有力的支持。中国聚酰亚胺行业市场分层明显,第一梯队的高端市场由行业龙头把控,处于寡头垄断状态,以技术竞争为主,带动行业整体发展;第二梯队的低端市场集中于电工级PI薄膜产品的生产,竞争激烈,采取价格竞争手段。随着低端PI产品工艺的成熟,且高新技术领域对PI材料的需求不断扩展,许多企业开始布局聚酰亚胺的生产。未来,随着中国相关研发及技术人才的积累,叠加相关政策的利好,中国聚酰亚胺行业发展将不断提速,未来将实现高端产品国产化替代,巨大的市场空间将带来更多的竞争者。
上市企业:康达新材(002669)、瑞华泰(688323.SH)、国风新材(000859)、深圳惠程(002168)、鼎龙股份(300054)、国风塑业(000859)、丹邦科技(002618)
相关企业:深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司、黄山聚鑫新材料有限公司、桂林电气科学研究院有限公司、溧阳华晶电子材料有限公司、江阴天华科技有限公司、万达集团微电子材料有限公司、江苏先诺新材料科技有限公司、江西先材纳米纤维科技有限公司、深圳瑞华泰薄膜科技有限公司、宁波今山新材料有限公司、长春高琦聚酰亚胺材料有限公司、江苏亚宝绝缘材料股份有限公司、常熟中讯航天绝缘村料有限公司、江苏奥神新材料股份有限公司、沁阳市天益化工有限公司
关键词:聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺纤维、光敏聚酰亚胺(PSPI)
一、聚酰亚胺(PI)行业相关概述分析
聚酰亚胺(PI)指分子结构主链中含有酰亚胺结构的高分子聚合物,高性能 PI 的主链大多以芳环和杂环为主要结构单元。PI 具有最高的阻燃等级(UL-94),良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、低节点损耗等,这些性能在很宽的温度范围(-269℃-400℃)内不会发生显著变化,被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”。聚酰亚胺(PI)具体优点如下:(1)高耐热性:聚酰亚胺的玻璃化转变温度和熔点都很高,分解温度可达500℃~600℃,可在非常高的温度下工作,其长期使用温度可达250℃以上,是现阶段最稳定的聚合物之一。(2) 耐超低温特性:即使在超低温的液氮中,聚酰亚胺也不会脆裂,仍能保持一定的机械强度。(3)优良的机械性能:聚酰亚胺具有高强度、高弹性模量、耐磨、耐冲击等优良的力学性能。例如,均苯型聚酰亚胺薄膜(Kapton)的拉伸强度为170MPa、拉伸模量为3.0GPa,而联苯型聚酰亚胺(Upilex)的拉伸强度达到400MPa、拉伸模量为3~4GPa,增强以后可大于200GPa。(4)低热膨胀系数:聚酰亚胺材料的热膨胀系数一般在(2~3)×10^-5/℃,联苯型聚酰亚胺的热膨胀系数在1×10^-6/℃,个别产品热膨胀系数可达1×10^-7/℃,与金属的热膨胀系数接近。(5)优良的绝缘性:聚酰亚胺是一种非常好的绝缘材料,可用于制造绝缘层、绝缘薄膜和电线电缆等。聚酰亚胺材料的介电常数一般在3.0~3.6之间,当引入氟原子或将纳米级的空气分散其中时,介电常数可降至2.5~2.7之间,甚至更低。介电损耗在1×10^-3左右,介电强度在100~300Kv/mm、体积电阻为1×10^17Ω·cm。(6)稳定的化学性质:聚酰亚胺的化学性质非常稳定,不受大多数酸、碱、氧化剂和有机溶剂的影响,但在浓硫酸、浓硝酸及卤素等强腐蚀性物质下可能会受影响。聚酰亚胺对稀酸有较强的耐水解性能,对氧化剂、还原剂的稳定性也较高,特别是在高温下,其稳定性尤为突出。(7)自熄性:聚酰亚胺具有自熄性,发烟率极低,高温燃烧后的残炭率常在50%以上,是一种良好的阻热剂及阻燃剂。(8)良好的加工性能:聚酰亚胺可以用多种方法进行加工,如熔融、溶液加工、热压成型等。此外,聚酰亚胺气凝胶还具有高比表面积、低密度、低热导率等优点,在隔热、抗辐射、油水分离、过滤等领域具有广泛的应用。
聚酰亚胺的合成方法主要可以分为两大类:(1)在聚合过程中或在大分子反应中形成酰亚胺环。包括由二酐和二胺反应形成聚酰亚胺、由四元酸和二元胺反应形成聚酰亚胺、由四元酸的二元酯和二元胺反应获得聚酰亚胺、由二酐和二异氰酸酯反应获得聚酰亚胺。(2)以含有酰亚胺环的单体合成聚酰亚胺:几乎所有通用的缩聚反应都已被用来由带酰亚胺环的单体合成各种带酰亚胺环的聚合物,如聚酯酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯酰亚胺、聚氨基甲酸酯酰亚胺等。具体工艺主要有以下几种:1)溶液聚合:将二酐和二胺单体溶解在有机溶剂中,加入适量的催化剂和加速剂,通过加热搅拌使其发生聚合反应。反应过程中,聚合物逐渐增长,单体逐渐减少,直至反应结束。该方法具有操作简单、分子量分布窄、产物纯度高和分子量可调等优点。2)熔融聚合:在高温下将二酐和二胺单体熔融混合,通过催化剂的作用使其发生聚合反应。该方法具有生产效率高、设备要求较低等优点,但聚合物分子量分布较宽,产物纯度较低。3)界面聚合:将二酐和二胺单体分别溶解在两种不相溶的溶剂中,使两种溶液接触,通过界面上的催化剂促进聚合反应。该方法具有产物分子量可调、分子量分布窄等优点,但操作较为复杂,对设备要求较高。
由于合成材料、生产工艺的差异化,不同品种的PI材料在性质上存在侧重点,不同的产品形态也导致聚酰亚胺的适用领域广泛,囊括航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。通用塑料和工程塑料的产品加工模式通常是由供应商提供基础树脂,再由生产企业加工成各种制品供应市场,而 PI 相关企业大多是集合了材料合成与制品成型,直接向市场提供制品。因此可以将聚酰亚胺行业按照应用形态划分为薄膜、浆料、纤维、泡沫、树脂五个主要应用市场,及其它相关应用形态。
相关报告:智研咨询发布的《中国聚酰亚胺(PI)行业市场发展规模及投资机会研判报告》
二、聚酰亚胺(PI)行业市场现状分析
1、市场规模
我国是20世纪60年代开始PI的研发,主要是为了满足绝缘薄膜和漆包线漆的需求。最早介入的是一些国家科研院所,包括中国科学院长春应用化学研究所(长春应化所)、上海合成树脂研究所(上海树脂所)、桂林电器科学研究院有限公司(桂林电科院)等。上海树脂所的二苯醚二酐/二苯醚二胺型PI在高新技术产业和国防军工领域发挥了重要作用。长春应化所以氯代苯酐为原料研究PI合成,在合成路线开发和异构体分离上取得了成功。20世纪70年代,成都科技大学(现四川大学)开展了双马来酰亚胺的研究,并在绝缘材料领域得到广泛应用。
到21世纪初,众多高等院校、科研院所、民营企业介入PI研发。2001年中国台湾达迈科技试车第一条PI薄膜生产线;2010年瑞华泰PI薄膜生产线通过验收,成为了中国大陆率先掌握自主核心技术的高性能PI薄膜专业制造商。此后,PI薄膜、纤维、浆料等生产企业大量兴起。近几年,随着中美贸易争端加剧,为破解“卡脖子”窘境,中国石油、中国石化等大型国有企业也加入了PI研发和生产,加快了聚酰亚胺(PI)国产替代进程。
近几年,中国聚酰亚胺(PI)行业发展迅速,市场规模持续扩张,到2024年中国聚酰亚胺(PI)市场规模达175.5亿元,同比增长超10%。中国聚酰亚胺(PI)行业市场规模保持持续增长的原因主要涉及需求拉动和技术突破两个方面。首先,汽车、电子电器等下游领域对聚酰亚胺的需求拉动中国聚酰亚胺(PI)行业快速发展。其次,技术水平的提升促使聚酰亚胺行业的发展进一步加快。国内企业纷纷加大对聚酰亚胺(PI)的研发,提升产品质量和技术水平,技术快速迭代为聚酰亚胺产能规模的提升提供有力的支持。
2、价格走势
在聚酰亚胺应用中,聚酰亚胺薄膜(PI膜)是最早进入商业流通领域且用量最大的一种。从价格走势来看,近年来,随着产能不断增加,中国聚酰亚胺薄膜(PI膜)价格整体呈下滑态势,以瑞华泰公司为例,其高性能PI薄膜平均售价由2022年的38.8万元/吨下降至2024年的27.3万元/吨。
3、竞争格局
三、聚酰亚胺(PI)行业产业链分析
1、产业链图谱
聚酰亚胺(PI)产业链上游环节为原材料生产及供应商,主要负责相关原材料以及化学助剂的生产与供应。聚酰亚胺(PI)的合成目前最普遍使用的材料是二元酐和二元胺两类PI单体。代表企业有以提供二酐单体PMDA为主的南京奥沙达、石家庄昊普、濮阳龙德洋等,以及以提供二胺单体ODA为主的南通汇顺、东营明德化工等。关键原材料与聚酰亚胺的合成高度绑定,相关价格和供应稳定性直接影响到聚酰亚胺产品的成本和生产能力。产业链中游为聚酰亚胺(PI)产品的合成与加工环节。相关生产制造商负责将上游提供的原材料通过热亚胺或化学亚胺法合成PI高分子,再利用加工工艺制成PI薄膜、PI纤维等产品,提供给下游企业。产业链下游为PI产品应用企业,凭借优异的性能,PI产品已广泛应用于航空航天业、汽车制造业、医疗业、电子行业、通信业、工业等领域,在高新技术产业的发展中发挥着至关重要的作用。
2、下游应用领域
(1)柔性线路板FPC & 柔性显示领域
从下游应用来看,国内PI薄膜应用需求以电子、电机&发动机领域为主,占据超90%的市场需求份额,而在电子领域,又以柔性线路板FPC及柔性显示应用为主。在柔性显示领域中,PI薄膜常被用于柔性OLED屏幕的基板,提供支持同时保证屏幕弯曲而不破裂。近年来,柔性OLED渗透率快速提升,一方面,各智能手机品牌的中高端机型市场需求持续处于增加状态;另一方面,受益于伴随国内柔性OLED产能逐步释放,良率持续提升。有数据显示,在智能手机领域,2024年全球柔性OLED出货量约为6.3亿片,同比增长约19%。
聚酰亚胺(PI)薄膜作为 FPC 组成结构中柔性覆铜板(FCCL)的基体材料,在 FPC 技术的发展中扮演着重要的角色。以 PI 薄膜为基材制成的可挠性印刷电路板,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好等特点。在现代电子科技的浪潮里,柔性电路板(FPC)正以其独特的魅力,为各类电子设备的轻薄化、灵活化提供关键支撑,市场需求持续增长,行业规模稳步扩张。2024年,中国柔性电路板(FPC)市场规模超1500亿元。随着OLED显示技术由刚性向柔性发展及柔性印刷电路板(FPC)需求不断增加,该领域的PI薄膜需求有望进一步提升。
(2)航空航天领域
2023-2024年全球航天产业规模维持增长态势,保持在4000亿美元以上的体量,2024年全球航天产业规模达4184亿美元。随着商业航天和卫星应用的发展,预计在未来将继续保持增长走势。航空航天领域对材料的性能要求极高,聚酰亚胺因具有耐高温、耐老化、高强度等性能,成为飞机和卫星等高端装备制造的理想材料。在飞机制造中,聚酰亚胺可用于制造发动机部件、机翼结构件等,能够减轻部件重量,提高飞机的燃油效率和飞行性能;卫星制造中,聚酰亚胺薄膜可作为卫星的热控材料,保障卫星在复杂的太空环境下稳定运行。例如,嫦娥4号在登月过程中,就使用了聚酰亚胺材料,它帮助探测器抵御了月球表面的极端温度和辐射环境,为嫦娥4号成功完成任务提供了有力保障。聚酰亚胺在航空航天领域的应用,不仅体现了我国材料科学的进步,也为我国航空航天事业的发展提供了重要支撑,助力我国在航空航天领域取得更多的突破和成就。
(3)医疗器械领域
医疗器械是聚酰亚胺重要应用领域之一。受益于需求扩容、技术发展、政策扶持等因素,我国医疗器械市场规模快速增长。据中物联医疗器械供应链分会数据,2024年中国医疗器械工业市场规模突破1.2万亿元,同比增长2.2%, 由于聚酰亚胺具有良好的生物相容性和耐化学腐蚀性,在医疗器械领域也具有广阔的应用前景。它可以用于制造医用导管、支架、手术器械等产品。比如在心血管介入治疗中,聚酰亚胺材料制成的配有支架输送器内管、球囊导管内管、心脏瓣膜输送系统内衬管等,具有不可替代的作用 。聚酰亚胺管还可作为离散长度的聚酰亚胺涂层导管、在微直径液压流体或液体输送管线中使用、作为热交换或冷却系统的导管等。随着人们对健康关注度的提高和医疗器械技术的不断创新,聚酰亚胺在医疗器械领域的应用将不断拓展,为提高医疗水平、保障人们的健康做出更大贡献。
(4)半导体领域
光敏聚酰亚胺(PSPI)是一类在高分子链上兼有亚胺环以及光敏基因,集优异的热稳定性、良好的机械性能、化学和感光性能的有机材料,主要用于光刻胶和电子封装领域。作为光刻胶,在PSPI中添加增感剂、稳定剂等可以得到PSPI光刻胶,与传统光刻胶相比,由于聚酰亚胺本身有着很好的介电性能,因此在使用时无需涂覆仅起工作介质作用的光阻隔剂,可以大大缩短工序,提高生产效率。作为电子封装材料,PSPI可用于缓冲涂层、钝化层、α射线屏蔽材料、层间绝缘材料、晶片封装材料等,还可以用于集成电路和多芯片封装件的封装。如在WLCSP封装中,为了缓解焊球凸点和再布线层对芯片产生的应力,会在芯片表面和再布线层表面涂覆一层高分子薄膜材料,成为再钝化层。
四、聚酰亚胺(PI)行业发展趋势
聚酰亚胺以其出色的性能在愈来愈多的行业中发挥重要作用,未来随着技术和产能的不断提升,中国聚酰亚胺行业渗透率有望进一步提升,从而释放出更多的增长潜力。同时随着各领域对材料性能要求不断升级,提升聚酰亚胺材料性能成为未来重要发展方向。通过优化分子结构设计、改进制备工艺等手段,进一步提高聚酰亚胺材料的耐热性、机械性能、电学性能等。此外,随着中国相关研发及技术人才的积累,叠加相关政策的利好,中国聚酰亚胺行业发展将不断提速,未来将实现高端产品国产化替代,巨大的市场空间将带来更多的竞争者。
以上数据及信息可参考智研咨询(www.chyxx.com)发布的《中国聚酰亚胺(PI)行业市场发展规模及投资机会研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构,提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号,每天及时掌握更多行业动态。


2025-2031年中国聚酰亚胺(PI)行业市场发展规模及投资机会研判报告
《2025-2031年中国聚酰亚胺(PI)行业市场发展规模及投资机会研判报告》共十章,包含中国聚酰亚胺(PI)企业布局案例研究,中国聚酰亚胺(PI)行业市场前景预测及发展趋势预判,中国聚酰亚胺(PI)行业投资战略规划策略及建议等内容。



