高性能聚合物家用电器与日用品应用情况分析

高性能聚合物家用电器与日用品应用情况分析

高性能聚合物家用电器与日用品应用情况家用电器与日用品的外壳一般都使用普通聚合物材料，如聚丙烯、聚苯乙烯、和尼龙等。凭借其高强度、耐高温、耐低温、耐磨损、耐疲劳、耐化学腐蚀、耐水解、阻燃等性能，聚芳醚树脂在家用电器与日用品领域也得到应用。聚芳醚酮材料的用途包括线性冰箱压缩机排气阀、吸尘器高速叶片、电磁炉耐热部件、空调压缩机阀门等，聚芳醚砜材料的应用包括奶瓶、咖啡机过滤器、蒸锅手柄、盖子、开关和齿轮等。我国是家用电器生产大国，根据工信部公布的数据，2021年全年，全国家用电冰箱产量8，992．1万台，同比下降0．4%；房间空气调节器产量21，835．7万台，同比增长9．4%；家用洗衣机产量8，618．5万台，同比增长9．5%。除现有商业化应用，家用电器行业的新型应用开发将是未来高性能聚合物材料的发展趋势，尤其是空调和电冰箱的压缩机部件。高性能聚合物材料在压缩机排气阀片、连杆、活塞等应用上具有广阔前景。含氟聚合物行业发展期含氟聚合物主要包括氟树脂、氟橡胶和氟涂料，占据了氟化工行业氟消耗总量的20%。其中氟树脂是指分子中含有氟原子的合成树脂的总称。目前使用的氟树脂品种主要有：聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物（FEP）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯-氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物（TFB）等。聚四氟乙烯（PTFE）、PVDF（聚偏二氟乙烯）与全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）是氟聚合物最主要的产品，占据全球约90%的含氟聚合物市场。我国已产业化的氟树脂主要有PTFE、FEP、PVDF、PVF，其中又以PTFE为主，其他氟树脂仍处于开发阶段。PTFE有塑料王的美誉，它由四氟乙烯单体聚合而成，是一种类似于PE的透明或不透明的蜡状物，耐热、耐化学品性能良好，摩擦系数低，电气绝缘性能十分优异，能在高温下连续使用。根据国化新材料，2017年中国PTFE产能13．31万吨，占国内所有氟聚合物产能的56．61%，处于快速发展的阶段；此外PVDF的发展也很迅速。根据《中国氟化工行业十三五发展规划》，预计十三五期间，PTFE产品在线缆、节能环保领域中的应用将不断加大，预计其需求将保持8%左右的增长速度。FEP产品随着高层建筑用通讯电缆、局域网电缆、4G网络基站、智能手机用导线以及各类特种电缆等方面的需求增长，预计其需求将保持在10%左右的增长速度。PVDF产品随着风电、泥多佛大产业、新能源、环保、桥梁、建筑等行业的发展，预计其需求将保持10%左右的增长速度。ETFE、PFA、PCTFE、PVF等产品随着生产技术水平的不断突破，加之国内航空工业、农业、建筑及半导体制造等行业的发展，预计其需求将会以15%以上的速度增长。含氟聚合物的快速发展和需求的高速增长将创造出相当可观的萤石需求。有自愈能力的聚合物行业概况基于对承受机械压力以及环境适应能力的考量。无论如何如何仔细地为工程应用挑选材料，在撞击或疲劳等因素所造成的老化、退化和机械完整性损失的影响下，这些材料都会不可避免地失败。而不仅要付出昂贵的花费，有时还会带来一场灾难，就像2010年在墨西哥湾深水地平线钻井平台爆炸事件那样。源于生物系统的灵感，科学家正在研发具有自愈能力的新材料。这可以用修复以往被人们认为不可逆转的损伤。尽管聚合材料不是唯一拥有自愈能力的材料，但是它在这方面尤为擅长。由于有自我修复能力的聚合物所需要的设计比以往的聚合物要复杂的多，要想将这些概念推广大量应用，仍旧是个巨大的挑战。但这似乎是生产既耐用又能容错的材料的最终路线，可用于包括镀膜、电子产品和运输之类的产品。高性能聚合物行业总体竞争格局自20世纪60年代开始，以美国杜邦、索尔维、巴斯夫为代表的欧美等国各大企业对高性能聚合物进行了大量研究和开发，目前已形成多种具有应用价值并实现产业化的品种，并广泛应用于电子、汽车、航空航天、精密器械等高新技术行业。我国高性能聚合物产业起步较晚，与国外领先企业相比存在差距，产业总体处于发展初期。高性能聚合物作为高端制造的关键原材料，在我国受到高度重视，战略发展地位不断提升，但目前迄今未能形成较大规模，因此在市场占有率、专利数量等方面与行业内大型外资企业处于竞争劣势。目前我国对于高性能聚合物的需求日趋增长，旺盛的需求促使国内发展出了一批具有丰富应用经验的高性能聚合物制品生产企业，但原材料主要来源仍为进口，在全球贸易摩擦不确定性增强的情况下，严重依赖国外材料将使得国内企业未来的发展受限。我国当期阶段在高性能聚合物合成领域的布局相对薄弱，主要原因为合成领域专利壁垒较高，突破专利封锁难度较大，导致了我国在原材料单体-高性能聚合物-应用端产品中产业链断层，无法从分子结构设计层面解决领域端存在的障碍，限制了我国高端制造的发展。近年来，受我国经济转型、全球贸易战等因素的影响，我国制造产业开始逐步转型升级，对供应链的建设更为重视，强调自主可控，高性能聚合物涵盖多种重要的新型材料，实现进口替代的需求愈发迫切。国内企业通过技术研发等途径逐步打破了国外的专利垄断，并实现了多种高性能聚合物在合成领域工业化生产的突破。凭借出色的产品性能、成本优势、服务优势，国内高性能聚合物进口依存度正在逐年降低，部分国产高性能聚合物技术指标已达到行业领先水平。随着我国相关研发及技术人才的积累，叠加下游重点市场发展及相关政策的利好，我国产业发展将不断提速，逐步实现高端产品。含氟聚合物概述含氟聚合物是指有机高分子化合物主链、侧链中与碳原子直接以共价键相连的氢原子被氟原子全部或部分取代后形成的高分子聚合物。它是氟化工行业的主要产品之一，氟化工行业氟消耗总量的20%，也是含氟新材料的重要品种，产品可以分为氟树脂与氟橡胶两大类。含氟树脂是一类具有特殊性能且价值较高的高分子材料，具有耐腐蚀、耐高低温等优良性能。氟树脂又可以分为非熔融加工的聚四氟乙烯（PTFE），可熔融加工的聚全氟乙丙烯（FEP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）等均聚或共聚树脂。含氟树脂下游前几大应用领域依次为石油化学工业、机械行业、电子电器行业、涂料行业。氟聚物消费和应用情况按照氟聚合物类型将市场细分为聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氟弹性体（FKM）、氟化乙丙烯（FEP）、四氟乙烯（ETFE）和聚三氟氯乙烯（PCTFE）等。其中聚四氟乙烯是世界氟聚物消费量最高的种类，消费量占比超过世界氟聚物消费量的一半。氟聚合物市场按类型、最终用途进行细分。在终端使用的基础上，市场已进一步细分为化工加工、汽车运输、电气电子、建筑、工业设备、医疗、家居等。含氟树脂是一类具有特殊性能且价值较高的高分子材料，其特点是应用范围广。石油化学工业是氟树脂最大的消费领域，这主要是利用了氟树脂耐腐蚀、耐高低温优良等特性。其次是机械行业，氟树脂在此领域被加工成各种零部件；电子电气行业消费的氟树脂量也比较大，主要是利用了氟树脂优良的介电性能；涂料工业消费的氟树脂数量也越来越多，这主要是利用了其化学和物理的稳定性以及自清洁性；此外，纺织、炊具、医疗器械等方面也消费一定数量的氟树脂。2017年是中国氟聚物市场迅速扩张的一年。2017年中国PTFE产能133100吨，占氟聚合物产能的56．61%，与2015年相比（以下同）年均增长率3．17%。PTFE产量98075吨，占氟聚合物产量的60．45%，年均增长率5．13%。2017年我国PVDF产能55500吨，年均增长率20．85%，产量33974吨，年均增长率24．90%。2017年我国FEP产能23120吨，年均增长率15．20%，产量14716吨，年均增长率22．42%。2017年中国FKM产能23400吨，年均增长率7．76%，产量15482吨，年均增长率33．78%。智能聚合物行业概况凝胶和合成橡胶可轻松地对外部的刺激做出形状上的调整，这也意味着他们能够对环境的改变做出响应。外部的刺激通常会是温度或酸碱性的改变，也可能是光、超声波或者化学药剂。在设计智能传感器的材料、药物运输设备和众多其他应用程序上，这也被证明是非常有用的。如果刻意设计，可以极大地扩展聚合物对各种刺激的本能反应。例如，机械响应聚合物（mechanophors），通过分子单位收到机械力可以改变聚合物的性质。这些是具有广阔潜力的工业应用，特别是将自愈技术加入以后。其他智能聚合物的应用还有许多，包括可以窗户脏后自动擦窗户的镀膜，以及当伤口愈合时自动消失的医疗针。高性能聚合物进程加速高性能聚合物作为化工新材料产业的尖端，其核心合成技术、配方技术、加工技术、应用技术和市场开发都被西方发达国家的企业所掌握。由于起步慢、国际技术壁垒、产品结构不合理等因素，我国高性能聚合物行业自给率仍有待提高。我国的现状是部分聚合物已经实现商业化，解决了有和无的问题，但产品主要占据中低端应用市场，大部分高端产品还未完全实现国产化，无法满足与快速发展的下游需求相匹配。新材料作为高新技术的先导和基石，是国家科技水平前瞻性指标。目前我国新材料产业规模、技术水平、发展机制等方面与国外仍存在较大差距。伴随全球制造业向中国聚集以及国内市场迅速增长，需求驱动下的国内产品的性能、稳定性与国外头部企业的差距正逐渐缩小，进程加速。根据中国石油和化学工业联合会发布《石油和化学工业十四五发展指南》，我国重点发展、提升的化工新材料中，工程塑料及特种工程塑料，力争2025年的自给率提升到85%，力争实现整体产业高端化和差异化。塑料复合材料发展概况塑料复合材料是由不同纤维构成的更加坚固或有弹性的塑料。举个例子，你在聚合物中镶嵌一些碳纤维来增加强度，可以制造出一种用于现代节能型交通工具的轻质材料。这类纤维增强塑料（fibre-reinforcedplastics）的使用正在快速发展，特别是在航空航天工业（波音787和空客A360都有50%的复合材料）。如果不是由于成本过高，这些材料将被用于所有的运输工具。最新出现的纳米复合材料，用微粒子代替了其他包括了石墨烯在内的物质来加强塑料。这种新材料用途潜力无穷，从风力涡轮叶片上轻量传感器到电量更足的电池，再到植入人体的用于加速骨折恢复的支架。如果成功地将纳米复合材料在严密控制的工作条件下加工生产，将是令人心潮澎湃的一件事情。如果观察自然材料例如木材的结构，你会发现它们惊人得复杂。相比之下，现有的复合材料和纳米材料是那么得不成熟。塑造全新未来的五类聚合物自从全合成材料萌芽初现，相关的研发进展已达到了材料史上空前的地步。针对某一特定的用途，化学家们新发现的催化剂和新研发的合成方法，用以帮助小分子正确地契合到聚合物的长链中。如平时制作地毯所使用的聚丙烯纤维，以及各种坚硬的用于制作塑料瓶的聚乙烯。物理学家、材料学家和工程师们