【行业研究报告】化石能源-石油石化行业研究周报:高性能PI薄膜国产化替代加速

类型: 行业周报

机构: 申港证券

发表时间: 2023-01-08 00:00:00

更新时间: 2023-01-09 17:14:27

聚酰亚胺(Polyimide,PI)性能优良。聚酰亚胺是指主链中含有酰胺结构的
高分子聚合物,被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”。性能居于高
高分子聚合物,被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”。性能居于高
分子材料金字塔的顶端,具有最高阻燃等级(UL-94)以及良好的电气绝缘性
能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能和低介电损耗性能,且
这些性能在很宽的温度范围(-269℃-400℃)内不会发生显著变化。
PI膜是其主要应用形态,是电工电子领域的关键性材料。PI产品形态包括薄
膜、浆料、树脂、纤维、泡沫、复合材料等,其中薄膜是最早商业化、市场容
量最大的PI产品形式。PI膜可用作电缆绝缘材料、隔热材料、防辐射保护材
料、记录载波材料、柔性印刷线路板材料等,是电力、电器、微电子和精密机
械行业不可替代的关键性材料。
PI薄膜主要用于电工电子绝缘、印刷电路板基材、气体分离、制作合成纸等,
可分为电工PI薄膜、电子PI薄膜、热控PI薄膜、航天航空用PI薄膜、柔性
显示用CPI薄膜等。
PI膜生产过程涉及配方设计、生产工艺、装备技术三个方面的整套技术:PAA
树脂合成,树脂的配方设计和合成工艺直接影响PI薄膜的性能和制膜工艺设
定,需精准控制合成条件,单体配比、加料顺序、反应温度对树脂的性能和质
量有很大的影响。流涎铸片,高粘度的PAA树脂料通过厚度设定的自动挤出
模头均匀挤压到匀速运行的环形钢带上,通过精确热风干燥,制成具有自支撑
性的PAA凝胶膜。定向拉伸和亚胺化,高性能PI薄膜亚胺化过程通常伴随定
向拉伸,可根据工艺需要双向拉伸和单向拉伸,双向拉伸工艺要求更高水平的
配方技术和装备技术。
亚胺化过程可以通过加热(热法)或加入脱水剂和催化剂(化学法)的方法实
现。化学法相较于热法的主要区别在于催化剂的添加,使得生产效率提高,但
其配方涉及多种催化剂选配需要调整工艺,设备复杂性、新产品开发难度相对
更高,目前国内企业基本采用的都是热亚胺法工艺。
PI薄膜属于高技术壁垒行业,国内高性能产品较国外仍有所差距。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。根据《聚酰亚胺发展概况与应用展望》,截至2020年,中国大陆
有超过30家PI薄膜生产商,合计产能10.4kt,其中桂林电科院是中国大陆产
能最大的生产商。多数生产商以生产电工级产品(价格10~30万元/吨)为主,
低端电绝缘PI薄膜市场基本已实现自给,高性能电子领域的产品仍然高度依
赖进口(进口率85%以上,日本、韩国和中国台湾省是最主要的进口来源地)。
高性能CPI市场由美、日、韩主导。CPI主要生产企业包括杜邦、三菱瓦斯、
日本东洋纺公司、三井化学、KOLON等,其中日本占全球CPI产量的95%,
以引入脂环、设计网络结构为主要手段,其他工艺均未公开,技术壁垒较高。
国内CPI生产企业整体规模和技术水平都与国外巨头仍存在较大差距,产品
在透明度、耐黄变性、耐弯折性以及机械强度等方面的性能仍然不能满足高端
应用需求。当前,部分国内生产企业已开始布局柔性AMOLED用PI,但尚未
形成完整的产业体系,离实现大规模产业化应用还有一定距离。
FPC、柔性OLED、石墨膜推动PI薄膜需求高速增长。目前,FPC占PI薄膜
下游消费总量约50%,已成为全球聚酰亚胺薄膜市场最大、增长最快的应用领
2023年01月08日