以塑代钢趋势下工程塑料行业大有可为

2025-04-16 11:32

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1、塑钢比提升空间巨大，工程塑料市场巨大

塑料大致分为热固性树脂与热塑性树脂两大类。热塑性树脂可再细分为通用塑料与工程塑料。工程塑料是指被用作工业零件或外壳材料的工业用塑料，具有优良的综合性能、刚性大、蠕变小、机械强度高、耐热性好、甴绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，也可替代金属作为工程结构材料使用。工程塑料一般具有100℃以上耐热性，而耐热性更高，在150℃以上的高温下也能够长时间使用的工程塑料被称为特种工程塑料。热塑性树脂大致可分为结晶性树脂与非晶性树脂。

常用普通塑料、工程塑料及特种工程塑料

<strong>常用普通塑料、工程塑料及特种工程塑料</strong>

数据来源：观研天下数据中心整理

根据观研报告网发布的《中国工程塑料行业发展趋势研究与投资前景预测报告（2025-2032年）》显示，通用工程塑料一般也称做五大工程塑料，是指在工业生产中产量最大、应用最广泛的五种工程塑料材料。主要包括聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛（POM）、热塑性聚酯（PBT）、聚苯醚（PPO）。

五大工程塑料特征及用途

工程塑料	特征	主要用途
PA	韧性好，机械强度高，耐磨，但易吸水变形	在电子电器方面主要用于制造机床电器、空气开关、接插件、各种线圈骨架；录音机、录像机、摄像机、DVD、OA设备的机芯、骨架、支撑件、齿轮、传动轮；以及电缆架、支撑件、齿轮、传动轮；以及电缆护套、家用电器、小家电等。
PC	透明、冲击强度高，机械强度好，尺寸稳定，缺点是不耐溶剂，易产生应力开裂。	主要应用在电器的透明部分(如窗、外壳、面板等)。PC/ABS合金则更多地用在电器外壳、显示器外壳、手机外壳、手提电脑外壳、电池、充电器外壳；光缆连接器、OA设备和小家电产品方面。
POM	优越的机械性能。耐磨性和尺寸稳定性能，耐化学腐蚀，耐疲劳,但耐热性能差，易燃易分解，缺口敏感性大。	主要用于电器、仪表结构件、各种齿轮、凸轮、传动轮、录音录像带轴芯、软盘仓门、机床电器。
PBT	具有优良的综合性能、良好的加工性能、突出的耐化学性能、电性能。	在电子电气行业、通讯业、电缆和照明行业被广泛采用。国内电子行业用量约占总消费量的62%,主要用于接插件、显像管座、各种线圈骨架、行输出变压器骨架和外壳、聚焦电位器外壳、电脑风扇、节能灯外壳、电缆护套、汽车电器、灯座、电饼铛、多士炉、各种开关、端子板。
MPPO	比重轻，玻璃化温度高，尺寸稳定，耐水性、电性能极佳，本身是自熄性材料，介电损耗低，适合做高频绝缘材料。	主要用于彩电回扫变压器骨架、外壳；屏蔽罩、超高频印刷线路板、笔记本电脑的接插件、以及继电器、可变电容等元器件

数据来源：观研天下数据中心整理

特种工程塑料是20世纪60年代后期发展起来的一类高分子新材料。从1960年聚酰亚胺的最初问世到1978年PEEK问世的近20年间，欧美各大公司先后投入了大量人力、财力对特种工程塑料进行研发，虽然论文发表的品种不下几十个，但最终真正有应用价值并实现产业化的不足10个。这些特种工程塑料在性能、商业价值上都处于工程塑料的顶端。

特种工程塑料主要包括聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）及聚砜（PSF）。特种工程塑料具有独特、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。

主要工程塑料、特种工程塑料性能对比

特性	性能指标	单位	特种工程塑料				工程塑料
特性	性能指标	单位	PEEK	PTFE	PI	PPSU	PPS	POM	PA66
刚性	拉伸模量	MPa	4300	1750	3700	2450	4000	2800	1700
韧性	缺口冲击强度	KJ/mm²	3.5	4.5	4.5	12	2	8	4.5
耐热	长期使用温度	℃	250	260	240	180	220	115	95
耐磨	摩擦系数	-	0.40	0.15	0.40	0.45	0.5	0.52	0.5
耐腐蚀	耐化学性能	-	9.27	9.90	8.40	7.78	9.33	7.58	7.25
电性能	介电强度	KV/mm	24	11	28	26	18	20	27

数据来源：观研天下数据中心整理

我国塑钢比提升空间巨大，部件的经济合理化是工业发展重要趋势，在汽车，工业设备，甴子甴器等领域，通过以塑代钢的设计，降低总成本的同时，增加终端设备的可靠性和更灵活的设计性。以汽车行业为例，相比全球40%的改性塑料用于汽车行业，中国仅10%左右，国内汽车以塑代钢轻量化还有巨大的发展空间。衡量一个国家塑料工业发展水平的重要指标一一塑钢比，我国仅为30:70，不及世界平均的50:50，更进不及发达国家如美国的70:30和德国的63:37。

数据来源：观研天下数据中心整理

2、聚苯硫醚（PPS）需求有望迎来较大增长

聚苯硫醚（PPS）是分子链中带有苯硫基的高性能热塑性树脂，由苯环和硫原子交替排列构成，使得PPS结构规整，拥有较高的结晶度，同时苯环为PPS提供良好的刚性和耐热性，而硫醚键赋予PPS一定的柔顺性，因此PPS具有优异的综合性能。被誉为是继聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）、聚甲醛（POM）、尼龙（PA）、聚苯醚（PPO）之后的第6大工程塑料，也是8大宇航材料之一，广泛应用于航天航空、电子、汽车、环保、化工等领域。2024年PPS消费占比居六类特种工程塑料之首，达27%。

数据来源：观研天下数据中心整理

聚苯硫醚（PPS）凭借着优异的物理化学性质使得其被广泛地应用在电子电气、汽车、精密机械、航空航天、环保等领域，其中汽车和电子电器是全球聚苯硫醚市场应用最大的两个领域，占比接近80%。

PPS应用领域具体用途

应用领域	特点	具体用途
汽车工业	机械性能好、耐高温、耐腐蚀	散热器零件、接头、离合器、发动机及变速器部件，排气循环阀、泵叶轮、汽化器、点火器及排气调节阀等零件
电子电器	尺寸稳定性好、电气绝缘	发电机、发动机的点刷、电刷托架、启动器线圈及叶片，电子仪器仪表零件、电子封装材料等
机械化工	耐磨性佳、粘接性好、耐腐蚀、尺寸稳定性好	泵壳、泵轮、阀门等核心部件，精密仪器齿轮、调节器、复印机及计算机零部件等
军工国防	机械性能高、耐候性等综合性能佳	军工器械零件、导弹燃烧室、飞行器结构件、耐核辐射部件、耐核福射部件、耐核辐射部件
纺织工业	加工性能好、吸湿率低	纺织器材零件、电缆膜、绝缘布等
环保行业	机械性能好、耐化学侵蚀性	工业燃煤锅炉的高温烟气袋除尘设备过滤织物，以及造纸工业的烘干用针毡带等

数据来源：观研天下数据中心整理

PPS合成方法多样，包括硫化钠、硫磺溶液、Genvresse、Macullum、硫化氢法及氧化聚合等，各有优缺点。其中硫化钠法（Phillips法）是世界上工业化生产PPS最早的方法，也是目前最主要的生产方法，将对二氯苯与多水硫化钠、NMP溶剂及催化剂加入聚合釜，发生缩聚反应生成聚苯硫醚。由我国四川大学陈永荣教授团队研发的硫磺法避免了硫化钠在储存中存在的氧化，吸潮等问题，同时省去了硫化钠法的脱水步骤，缩短了生产周期，降低能耗，曾于四川得阳项目实施工业化量产。

PPS合成方法及优缺点

合成方法	优点	缺点	工业化情况
Genvresse法	最原始和最古老的方法	产率较低(50%~80%),分子量低，交联度高，含较多二硫杂蒽	无应用
Macallum法	产品稳定，力学性能优良，成本较低	分子量较低，容易产生歧化和交联，分子链易断裂，导致产品热稳定性降低	应用较少
硫化钠法	原料价廉易得，工艺简单，产品质量稳定，产率较高(90%以上)	原料精制难度大，硫化钠脱水困难，生产工艺流程长	目前最主要的工业化生产方法
硫磺法	采用硫磺为原料，原料纯度高，产品质量好，三废较少，反应周期短，生产成本较低	硫磺的提纯技术，反应需要引入还原剂和助剂，导致副产物增多	有应用
硫化氢法	副反应较少，产品的线性度较高，质量较好	工艺流程复杂，设备要求较高，废气污染严重	应用较少
氧化聚合法	产量极高(接近100%)产品纯度极高，无环合、歧化和交联现象，无副产盐生产，生产成本较低	目前所制备产品的分子量不高，粘度低，加工性较差	应用较少
对卤代苯硫酚缩聚法	碘单质已去除，产品纯度高，聚合度高	体的制备工艺复杂，造价昂贵，产物中含有多硫结构，原料精制难	应用较少

数据来源：观研天下数据中心整理

根据目前生产PPS的主要合成工艺，一是硫化钠法，主要原料有较低廉易得的多水结晶硫化钠，较易获得的对二氯苯；二是硫磺法，主要由硫磺代替多水硫化钠。目前国内外绝大部分PPS聚合厂商都是采用硫化钠法。硫磺法曾在日本吴羽、我国四川得阳项目进行产业化。对二氯苯上游原材料主要包括对二甲苯和氯气，这些原材料主要通过石油化工行业获得。在生产过程中，将对二甲苯和氯气在催化剂的作用下进行氯化反应，生成对二氯苯，同时可能会产生一些副产品，例如二氯甲烷和其他氯化物。从下游应用看，数据显示，2022年我国对二氯苯在聚苯硫醚PPS领域需求量达5成以上，防蛀虫剂占比约2成左右。中国目前已经成为全球对氯二苯最为主要的生产国，产量持续上升。数据显示，截至2022年我国对二氯苯产能达29.1万吨，产量和需求量分别为22.04万吨和20.14万吨左右，预计2024年产能、产量分别为30.2万吨、23.16万吨。