Comparación de películas de poliimida nacionales y extranjeras.
Análisis técnico y de mercado de la poliimida
En 2007, el consumo anual mundial de poliimida (PI) fue de unas 60.000 toneladas, siendo Estados Unidos, Japón y Europa los principales consumidores del mundo. mercado consumidor más importante de poliimida.
En 2007, el consumo de poliimida en Estados Unidos, Japón y Europa fue de aproximadamente 18.000 toneladas, 16.000 toneladas y 7.000 toneladas respectivamente.
Los expertos predicen que la demanda mundial de poliimida aumentará a un ritmo anual del 6%, y el consumo total alcanzará aproximadamente 80.000 toneladas en 2012.
En 2007, el consumo mundial anual de poliimida (PI) fue de aproximadamente 60.000 toneladas. Estados Unidos, Europa y Japón son los principales mercados consumidores de poliimida del mundo.
En 2007, el consumo de poliimida en Estados Unidos, Europa y Japón fue de aproximadamente 18.000 toneladas, 16.000 toneladas y 7.000 toneladas respectivamente.
Los expertos predicen que la demanda mundial de poliimida aumentará a un ritmo anual del 6%, y el consumo total alcanzará aproximadamente 80.000 toneladas en 2012.
PI es uno de los materiales poliméricos orgánicos con mejor rendimiento integral. Ha sido ampliamente utilizado en aviación, aeroespacial, microelectrónica, nanómetros, cristales líquidos, membranas de separación, láseres y otros campos. La investigación, el desarrollo y la utilización de aminas se encuentran entre los plásticos de ingeniería más prometedores del siglo XXI.
Debido a las características de la poliimida en términos de rendimiento y química sintética, sus aplicaciones también son muy amplias. La poliimida incluye plásticos de ingeniería, fibras, películas, materiales compuestos avanzados, espumas plásticas, adhesivos, separaciones de películas y alineación. agentes para pantallas de cristal líquido, etc.
En la actualidad, la estructura de consumo de poliimida es diferente en varios países y regiones. La principal área de consumo en los Estados Unidos es el plástico, que representa alrededor del 80% del consumo en Europa es el esmaltado; la pintura para alambres, que representa alrededor del 80 por ciento del consumo, entre el 70 y el 80 por ciento del total; las principales áreas de consumo del Japón son las películas y los plásticos, que en conjunto representan alrededor del 95 por ciento del consumo.
El mercado de fibras de alta gama tiene un gran potencial
Entre los muchos tipos de plásticos de ingeniería especiales, la resistencia a altas temperaturas y a la tracción de la poliimida son superiores a productos similares, por lo que el precio también es Relativamente caro.
Sin embargo, en áreas donde los requisitos de rendimiento no son altos, todavía existen ciertas dificultades si se utiliza PI para reemplazar otros materiales.
Según estadísticas incompletas, actualmente existen alrededor de 50 grandes fabricantes de poliimida en el mundo. Los principales fabricantes incluyen a DuPont de los Estados Unidos, Mitsui East Asia Company de Japón y Ube Kosan Company de Japón.
Se entiende que las variedades de fibras que compiten con la fibra de poliimida incluyen principalmente: PTFE (politetrafluoroetileno), PPS (sulfuro de polifenileno), fibra de vidrio y Nomex (aramida).
Debido a sus diferentes propiedades, cada fibra tiene diferentes campos de aplicación y entornos de aplicación. Sin embargo, desde la perspectiva del rendimiento relevante, la fibra PI tiene ventajas competitivas obvias.
Los materiales filtrantes de alta temperatura se utilizan principalmente en el campo de la eliminación de polvo de bolsas en la industria de protección del medio ambiente. Están estrechamente relacionados con las industrias del acero, la metalurgia, el cemento y la química, así como con la energía y los residuos. Los incineradores de eliminación de polvo con bolsas son una alternativa al precipitador electrostático. La tendencia general es la tendencia general.
A medida que el país presta cada vez más atención a la protección del medio ambiente, el gobierno y el capital privado han invertido cada vez más en este campo, y la industria de la protección del medio ambiente ha mostrado una tendencia de rápido desarrollo.
En comparación con 2008, el número de materiales filtrantes de alta temperatura aumentó significativamente en 2009, especialmente los productos de alta gama se desarrollaron rápidamente.
En 2008, los materiales filtrantes de gama baja representaron aproximadamente el 40% de la producción total de materiales filtrantes de mi país, los materiales filtrantes de gama media representaron aproximadamente el 40% y los materiales filtrantes de gama alta representaron alrededor del 20%. %. Hay un enorme margen para el desarrollo futuro.
El mercado cinematográfico seguirá creciendo rápidamente
Entre los productos PI de mi país, más del 90% son películas.
A partir de 2009, la escala de película PL ha alcanzado aproximadamente 4.700 toneladas/año, con más de 40 fabricantes, y la producción anual ha alcanzado 2.000~3.000 toneladas.
Más del 90% de las empresas nacionales utilizan el método de fundición de cinta ordinaria, con productos de gama baja, utilizados principalmente en los dos campos de materiales aislantes y laminados flexibles revestidos de cobre (FCCL).
En la actualidad, más del 90% de las películas Pl de mi país se utilizan en el campo de materiales aislantes, con un consumo anual de 2000 a 3000 toneladas. Las áreas de aplicación incluyen aislamiento de locomotoras, motores y equipos de energía nuclear. -alambres y cables resistentes a la temperatura, y esqueletos de bobina móvil de altavoz, alambres electromagnéticos, alambres resistentes a altas temperaturas, cintas sensibles a la presión resistentes a altas temperaturas, materiales compuestos aislantes, etc., que no tienen requisitos de alta calidad para películas PI.
El laminado flexible revestido de cobre es el principal material ampliamente utilizado en placas de circuito impreso flexibles (FPC) utilizadas en la industria electrónica, la industria del automóvil, la industria de la información y diversas industrias de defensa.
En este campo, la película PI se utiliza principalmente como película base aislante y también se puede utilizar como cinta FPC de alta temperatura.
El rápido crecimiento de los electrodomésticos destinados al campo, las comunicaciones 3G, los aparatos de información y la electrónica del automóvil se han convertido en la fuerza impulsora del desarrollo del mercado FCCL.
Sin embargo, más del 85% de las películas PI utilizadas en el campo FCCL en mi país dependen de las importaciones, con un volumen de importación anual de 800~900 toneladas.
Solo los fabricantes nacionales como Piaoyang Huajing, Jiangyin Tianhua Technology, Wuxi Gaotuo y Shandong Wanda Microelectronic Materials Co., Ltd. pueden producirlo.
Tomando como ejemplo la película orientada biaxialmente de 12,5 nmPI en el campo de la electrónica, la cotización más alta de las empresas chinas es de aproximadamente 1.500 yuanes por kilogramo, y la cotización general es de sólo unos pocos cientos de yuanes, mientras que la cotización de DuPont de Estados Unidos y Ube Kosan de Japón cuestan 3.000 yuanes o más.
En el campo de los materiales aislantes, el precio de las películas PI nacionales es generalmente de 10 a 30 yuanes por kilogramo, mientras que el precio de los productos importados es de 1.800 a 3.000 yuanes.
Con el rápido desarrollo de la industria electrónica de China, se espera que el mercado de películas PI de mi país crezca a una tasa anual promedio de más del 12% en los próximos años. La demanda alcanzará unas 5.000 toneladas.
Capacidad de producción insuficiente y costes elevados
Las poliimidas vienen en muchas variedades y formas, y tienen muchas formas de síntesis, por lo que pueden seleccionarse según diversos propósitos de aplicación. Su flexibilidad también es difícil de poseer con otros materiales poliméricos.
A partir de la investigación de documentos históricos, los datos de costos no son transparentes porque los países tienen una divulgación limitada de información detallada sobre la poliimida.
Se puede ver en la información relevante de Shenzhen Huicheng que la composición de la materia prima de la poliimida incluye principalmente dianhídrido, diamina, dianhídrido isomérico, dimetilacetamida, agua desionizada, etc.
Entre ellos, el actual método de producción nacional de dianhídrido, concretamente el dianhídrido piromelítico (PMDA), utiliza principalmente tolueno piromelítico y óxido de vanadio y titanio como catalizador.
Aunque existen varios fabricantes nacionales de PMDA, su capacidad de producción es inferior a 10.000 toneladas.
La brecha del mercado todavía requiere importaciones, y la producción de homoanhídrido se concentra principalmente en unas pocas grandes empresas como DuPont y Hoechst.
Se entiende que la cotización actual del PMDA nacional oscila entre 52.000 y 56.000 yuanes/tonelada, y que una tonelada de poliimida requiere alrededor de 0,5 toneladas de materias primas.
La diamina es difenil éter diamina (también conocida como diaminodifenil éter, ODA), que se utiliza principalmente como materia prima y agente reticulante para resina de poliimida, resina de poliamida y resina epoxi.
En la actualidad, la producción nacional de AOD no es grande, alrededor de más de 1.000 toneladas durante todo el año, y el precio es de unos 78.000 yuanes/tonelada.
Además, los dianhídridos isoméricos incluyen BP-DA isomérico, ODPA isomérico, TDPA isomérico, etc.
La dimetilacetamida (DMAC) es un líquido inflamable incoloro y transparente que se utiliza principalmente como disolvente para fibras sintéticas resistentes al calor, películas plásticas, revestimientos, medicamentos e hilado de acrilonitrilo. yuanes/tonelada.
Según las estimaciones de costos individuales anteriores, el costo de la poliimida por tonelada es de aproximadamente 80.000 yuanes/tonelada.
Se lanzó con éxito una nueva tecnología de producción
Los productos de poliimida se pueden utilizar en motores de automóviles y aviones, instrumentos de comunicación, maquinaria de construcción, maquinaria industrial, equipos comerciales, aparatos electrónicos y microelectrónica, análisis y dispositivos médicos así como equipos de transmisión y textiles, entre otras áreas.
Debido a su elevado precio, todavía tiene un efecto de desplazamiento en algunos campos de aplicación.
El nuevo proceso de síntesis de poliimida y productos desarrollados por el Instituto de Química Aplicada de Changchun ha cambiado el método de síntesis tradicional de poliimida y ha abierto una nueva vía de reacción para la síntesis de poliimida a partir de anhídrido cloroftálico.
Según cálculos exhaustivos, la nueva tecnología de procesamiento puede reducir el coste de producción de la poliimida en más de un 30%.
En la actualidad, sólo General Electric (GE) de Estados Unidos en el mundo utiliza nitroftalimida como materia prima para producir polieterimida, y su escala ha alcanzado las 10.000 toneladas.
Sin embargo, la ruta de producción de polieterimida a partir de ftalimida de nitrobenceno contiene una gran cantidad de ácido residual. Se utilizan disolventes orgánicos para la purificación. Es difícil sintetizar la poliimida directamente. El subproducto es la reacción del nitrito de sodio. es desfavorable y contamina el medio ambiente, y tiene la desventaja de no poder producir dianhídrido de bifenilo.
Utilizando la ruta del anhídrido ftálico clorado se pueden superar todas estas deficiencias. Por lo tanto, la ruta del anhídrido cloroftálico puede considerarse la ruta más avanzada y económica para producir poliimida en el mundo.
Definición de poliimida
La poliimida es un compuesto polimérico heterocíclico aromático cuya estructura molecular contiene grupos imida. El nombre en inglés es Poliimida (PI para abreviar), que se puede dividir en cuatro. categorías: isofenileno PI, PI soluble, poliamida-imida (PAI) y polieterimida (PEI).
PI es uno de los materiales poliméricos orgánicos con el mejor rendimiento integral. Puede soportar altas temperaturas superiores a 400 ℃, tiene un rango de temperatura de uso a largo plazo de -200 ℃ ~ 300 ℃ y no tiene una fusión obvia. Punto, y tiene altas propiedades de aislamiento.
Además, el PI, como material de ingeniería especial, se ha utilizado ampliamente en aviación, aeroespacial, microelectrónica, nanómetros, cristales líquidos, membranas de separación, láseres y otros campos. Los países están aplicando la investigación y el desarrollo de la poliimida. Su desarrollo y utilización es uno de los plásticos de ingeniería más prometedores del siglo XXI.
Propiedades de poliimida
La resina de poliimida tiene excelentes propiedades integrales. Tiene resistencia a la corrosión, resistencia a la fatiga, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia al impacto y baja densidad, bajo nivel de ruido y larga duración. vida útil y otras características.
Tipos de poliimida
Debido a las características de la poliimida en términos de rendimiento y química sintética, sus aplicaciones también son muy amplias, y existen decenas de formas de poliimida.
Pero analizamos principalmente cinco formas: plásticos de ingeniería, fibras, películas, materiales compuestos avanzados y espumas plásticas.
Otras formas incluyen espumas plásticas, adhesivos, películas de separación, agentes de alineación para pantallas de cristal líquido, etc.
Productos principales
Plásticos de ingeniería: Los plásticos de ingeniería se dividen en dos categorías: resinas termoplásticas y termoestables.
Debido a sus propiedades infusibles, los materiales de poliimida termoplástica han incidido en la amplia aplicación de este tipo de materiales de altas prestaciones.
Los plásticos de ingeniería termoestables combinan excelentes propiedades de procesamiento y moldeo con un alto rendimiento.
Entre ellos, los plásticos de ingeniería especiales de poliimida tienen una temperatura de transición vítrea (243 °C) y un punto de fusión (334 °C) altos. La temperatura de deformación térmica de la carga es de hasta 316 °C y se pueden utilizar. durante mucho tiempo a 250 °C; la resina PI no solo tiene mejor resistencia al calor que otros plásticos resistentes a altas temperaturas, sino que también tiene alta resistencia, alto módulo, alta tenacidad a la fractura y excelente estabilidad dimensional.
Fibra: La fibra de poliimida, también conocida como fibra de aramida, se divide en dos categorías: ordinaria resistente al calor y de alta resistencia.
El primero se utiliza como material filtrante para medios de alta temperatura, revestimiento de cables principales, ropa contra incendios, etc.
Las propiedades mecánicas de este último pueden alcanzar el nivel de la fibra de carbono. Es un refuerzo para materiales compuestos avanzados y también puede utilizarse en chalecos antibalas y otros escudos protectores.
En la actualidad, la aplicación de materiales filtrantes de alta temperatura es generalizada y urgente.
Entre ellos, el núcleo del dispositivo de eliminación de polvo de bolsa ampliamente utilizado en el mercado nacional es el material de filtro resistente a altas temperaturas. La fibra de PPS de extremo inferior se usa comúnmente y la fibra de poliimida de alta gama. es todo importado.
Película: DuPont de Estados Unidos produjo película PI por primera vez en 1961. Actualmente, la tecnología de producción de películas PI del mundo se concentra principalmente en tres principales fabricantes: DuPont de Estados Unidos y Ube Kosan de Japón. y Jonbuchi Chemical de Japón.
Materiales compuestos avanzados: Los materiales compuestos de poliimida son actualmente los materiales compuestos a base de resina más resistentes a altas temperaturas y se utilizan principalmente en el sector aeroespacial y aeroespacial.
Espuma: La espuma de poliimida es uno de los materiales de espuma con mejor estabilidad térmica entre los polímeros. Puede soportar temperaturas de 250°C~300°C a largo plazo y de 400°C~500°C a largo plazo. el corto plazo. ℃ alta temperatura.
Desde su exitoso desarrollo en la década de 1970, tiene una historia de desarrollo de casi 40 años.
La espuma de poliimida se puede dividir en dos categorías según su estructura: espuma de poliimida termoestable y espuma de poliimida termoplástica.
Desde una perspectiva global, el único fabricante que ha dominado la tecnología central de la poliimida y la ha industrializado es la empresa austriaca Evonic, y el proceso de la empresa de utilizar dianhídrido y diamina para sintetizar poliimida es mucho mejor que el de Evonic. Los costos más bajos, la exclusividad de la tecnología, la competencia insuficiente en el mercado y el grado de integración crean la escasez de la empresa.