聚砜,这种略带琥珀色的材料虽看似普通,却稳居塑料工业“金字塔尖”。它兼具刚性大、耐高温、耐辐射、耐酸碱等多重特性,更因优异的生物相容性,成为血液透析膜、心脏瓣膜等医疗器械的核心原料,同时也是航空航天、汽车轻量化零部件的优选材料,应用场景贯穿医疗、环保、高端制造等关键领域 。长期以来,高端聚砜市场被国外企业垄断,打破技术壁垒迫在眉睫 。
山西湖大特塑新材科技有限公司 总工程师 张艳丽表示,我们在太原综改区成立了省级膜材料研究院,组建了国内唯一能生产高附加值聚砜材料的专业团队,经历无数次试验,终于实现了医用级、膜级聚砜技术完全自主。经第三方检测,我们产品性能达到了欧盟标准,可直接替代进口,不仅填补了国内空白,更将大幅度提升国产聚砜技术水平,增强国家基础材料自给能力。
该项目总投资2亿元,目前已经完成投资1.6亿元。作为省市重点项目,自开工以来,各参建单位铆足干劲,抢抓施工黄金期推动项目建设。目前,整体施工进度达到了70%以上。
山西湖大特塑新材科技有限公司 总经理 宋志忠表示,项目建设已进入攻坚阶段,聚砜车间设备正在安装调试,10月份具备试生产条件,11月份出合格产品,预计产值达3亿元。下一步,我们规划PI(聚酰亚胺)和绿色医药中间体,目前正在进行可研设计阶段,明年6月投产,最终实现多种高端特种工程塑料生产全覆盖,为国防军工和医疗民用高新技术提供新材料安全保障。
据了解,该项目分两期建设,计划总投资10.11亿元,一期建设规模为年产1200吨聚砜产品、年产200吨聚醚砜产品、年产600吨聚苯砜产品,二期建设规模为年产4800吨聚砜产品、年产800吨聚醚砜产品、年产2400吨聚苯砜产品,项目全部投产后产能能达到年产10000吨聚砜系列产品。
“聚砜”是一种特种工程塑料。相比聚乙烯等普通塑料,尼龙等工程塑料,特种工程塑料综合性能较高,可长期在150℃以上的温度条件下使用,具有独特、优异的物理性能,主要应用于电子电气、特种工业等高科技领域,被称为“黄金塑料”。
1、聚砜的类型
双酚A型聚砜(PSU):也叫普通聚砜,具有优异的力学性能,刚性大,耐磨且高强度,在较宽的温度范围(-100℃-150℃)内能保持良好的机械性能,长期使用温度为160℃,短期使用温度可达190℃。其化学稳定性较好,除浓硝酸、浓硫酸、卤代烃外,能耐一般酸、碱、盐,在酮、酯中会溶胀。
聚芳砜(PASF):是耐热工程塑料中最优秀的品种之一,其耐热性可与热固性耐高温的聚酰亚胺媲美,负荷变形温度为275℃,长期使用温度为275℃,在-240℃-260℃能够保持良好的力学性能和电绝缘性能。
聚醚砜(PES):性能介于聚砜和聚芳砜之间,负荷温度为203℃,长期使用温度为-100℃-180℃,具有优良的机械性能、电性能和耐热性,还具有较好的韧性和加工性能。
2、聚砜的改性
通过改性可以进一步优化聚砜的性能,常见的改性方法和效果如下:
玻璃纤维增强改性:可以使聚砜材料的耐磨性大幅度提高,同时保持其原有的优良性能,如耐热性、机械性能等,扩大了其在耐磨领域的应用范围。
共混改性:将聚砜与ABS、聚酰亚胺、聚醚醚酮和氟塑料等制成聚砜的改性产品,主要是提高其冲击强度和伸长率、耐溶剂性、耐环境性能、加工性能和可电镀性等,使其能够更好地满足不同应用场景的需求。例如,美国UCC公司生产的改性聚砜UcardelP-4174,是聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS的共混物,具有加工简便、流动性好、耐溶剂性好等优点,可广泛应用于电气电子、机械、汽车工业等领域。
3、聚砜的行业发展情况
全球市场:自20世纪60年代聚砜类树脂工业化生产以来,海外厂商主导并垄断了主要产能。据华经产业研究院数据,2022年全球聚砜类树脂市场规模约为57亿元,按销售口径计算,Solvay聚砜类树脂产能超过3万吨,约占全球市场份额的50%。全球特种工程塑料市场规模由2018年的652亿元增长至2022年的940亿元,期间年复合增长率为9.58%,聚砜作为特种工程塑料的重要品种之一,也受益于市场的整体增长趋势。
中国市场:在政策引导与技术革新驱动的双重作用下,中国的聚砜类树脂生产企业逐渐实现聚砜类树脂的大规模工业化生产,中国聚砜类树脂市场规模由2018年的5亿元增长至2022年的9亿元,年复合增长率为16.96%。随着技术研发的深入,中国聚砜类树脂的产品性能、质量稳定性、品牌知名度将进一步缩小与海外龙头企业的差距,逐渐在全球市场中获得竞争优势。