近日，广东优巨先进新材料股份有限公司年产2万吨特种工程塑料复合改性生产及应用加工基地开工。该项目由优巨新材料投资建设，计划总投资5亿元，主要研发生产聚砜（PSU）、PEI、PEA、PETG等特种工程塑料复合改性产品，预计达产后年产值不低于15亿元。

2027年PSU市场规模将超过23亿美元

商业化的聚芳醚类聚合物主要包含聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）、杂萘联苯聚醚砜酮（PPESK）、聚砜（PSU）、聚醚砜（PES）、聚亚苯基砜（PPSU）和聚苯醚（PPS），主要性能特点是耐高温、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀、高纯度、生物相容性等。商业化的聚合物包括PES、PSU、PPSU和PEEK。主要生产厂家有巴斯夫、索尔维、赢创、住友、威格斯、鹏孚隆、浩然、优巨和中研。

根据Global Market Insights数据显示，2020年PSU全球市场空间为16.6亿美元，预计2021—2027年将保持4.9%的年复合增长率，2027年市场规模将超过23亿美元。亚太地区预计将成为主要的市场。

我国PSU市场的发展趋势将是总体市场需求量稳步上升，PSU材料供应将由进口向国产替代转变，未来国产PSU将占据主导地位。

国产化替代缓慢 进口依赖度持续高位

由于良好的综合特性、成熟的应用技术，聚砜在我国已逐渐发展成为刚需型产品。近年来国内聚砜市场稳步增长，进口依赖度持续高位。这主要是由于聚砜材料较高的技术壁垒，全球市场一直由几家跨国公司主导，导致国产技术提升进展缓慢。2015年之前，我国还没有聚砜产品的工业化生产线。从2015年至今，短短几年时间国内企业纷纷进入聚砜市场，实现了我国聚砜产能的快速增长。

虽然中国从1966年起就在天津、上海的研究机构完成了百吨级的聚砜材料生产，但直到2014年随着优巨新材的千吨级聚砜装置的投产，中国聚砜材料的生产才算真正突破。随着山东浩然、上海帕斯砜材料、沃特股份、金发科技聚砜装置的投产，聚砜“国产化”加快，2021年国内总产能达15830吨/年，但目前国内企业的聚砜产品性能还处于中低端位置，高端产品仍需从索尔维和巴斯夫进口。

尽管中国近年来聚砜产能扩张迅速，但由于研发落后、设备连续生产工艺不成熟，聚砜产品的质量稳定性不好，国内生产企业的平均开工率一直较低，难以满足下游医疗、汽车、水处理等高端市场的需求，国产产品主要被应用在一些低端的家用电子配件、食品器件等领域，产品持续的低端竞争甚至使个别聚砜企业退出聚砜市场。“十四五”期间，聚砜被列为我国重点发展的特种工程塑料之一，是我国战略性新兴产业之一。

受国产聚砜产品品质的制约，我国长期是聚砜产品的净进口国。2015年以前进口产品在我国市场的覆盖率达到100%，2016年开始随着本土产品的上市，我国聚砜的进口量增速逐渐放缓。2020年，我国聚砜消费量约1100吨，进口产品约占国内需求80%左右的市场。

性能特殊的热塑性超级工程塑料 ‍

聚砜，英文名 Polysalfone，是 20 世纪 60 年代中后期出现的一种热塑性工程塑料， 在分子主链上含有砜基和芳核的非结晶性高分子化合物，略带琥珀色非晶形透明或 半透明聚合物。聚砜是一类耐高温以及高机械强度的工程塑料，具有优异的抗蠕变 性，可溶于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四 甲基亚砜等。聚砜并不亚于金属和陶瓷，拉伸强度和弯曲模量可超过多年来发展起 来的各种热塑性工程塑料，并具有超高的耐热性和优良的综合性能，被誉为“超级工程塑料”。

聚砜通常包括普通双酚 A 型聚砜（PSU）、聚芳砜（PASF）、聚醚砜（PES）、聚 醚砜树脂（PES）和聚亚苯基砜树脂（PPSU）五种。其中双酚 A 聚砜以及聚醚砜 具有良好的热稳定性和尺寸稳定性，耐水解，耐辐射，耐热等性能，应用较为广泛。

（1）双酚 A 型聚砜（PSU/PSU），略带琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，由 双酚 A 钠盐（或钾盐）和 4,4’－二氯二苯砜缩聚而制得。其拉伸强度和弯曲强 度均高于普通工程塑料，融化温度处于 340℃-390℃之间，长期使用温度-100℃ -150℃之间。其具有良好的电绝缘性，尤其是在高温环境及潮湿空气中放置后 仍能保持良好的电绝缘性。对一般无机酸、碱、盐以及脂肪烃，醇类和油类都 较稳定，但会受到强溶剂浓硫酸、硝酸作用，某些极性溶剂如酮类，卤代烃， 芳香烃，甲基甲酰等会使其发生溶解和溶胀。PSU 的耐辐射性能良好。

（2）聚芳砜（PASF），也称为聚苯砜，是透明琥珀色坚硬固体，由 4,4’-二磺 酰氯二苯醚与联苯反应制得，耐热性比双酚 A 型聚砜更加优良。热变形温度高 于 100℃，玻璃化转变温度略高，为 288℃。聚芳砜耐酸、碱、乙醇、丙酮、 醋酸乙酯、烃类、燃料油、润滑油等，可溶于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、 N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基亚砜等溶剂。聚芳砜可用作耐高温工 程材料，与聚四氟乙烯、石墨进行混合填充后，适用于在高温、高负荷环境下 工作的轴承材料。

（3）聚醚砜（PES），分子主链由醚基、砜基和亚苯基组成，由 4,4'-双磺酰氯 二苯醚在无水氯化铁催化下，与二苯醚缩合制得，呈淡黄色至灰褐色粒状物， 属于非晶态聚合物。耐热性介于聚砜和聚芳砜之间，拉伸强度和弯曲强度均高 于普通工程塑料。聚醚砜的耐老化性能优异，在 180℃可使用 20 年左右。耐燃 性能良好，燃烧时不会释放烟颗粒。另外，聚醚砜易于加工成型，可使用常规 塑料加工方法。聚醚砜的机械性能是热塑性塑料中的佼佼者，其拉伸强度为 84.3MPa，弯曲模量为 2.65GPa，断裂伸长率为 5-6%。

聚醚砜树脂（PES）由英国 ICI 公司于 1972 年开发，是一种综合性能优异的热 塑性高分子材料，是得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。它具有优良的 耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等，特别是具有可以在高温下连续使用和 在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点，在许多领域已经得到 广泛应用。

（4）聚亚苯基砜树脂（PPSU）也属于聚砜系列的化合物产品，由硫化钠和对 二氯苯反应制得的对聚苯硫与过乙酸反应制得的基本树脂组成，呈略带琥珀色 的线性聚合物，是一种无定型的热性塑料，具有高度透明性，高水解稳定性， 可以经受重复的蒸汽消毒。

聚砜改性材料也在新材料中占有一席之地，现阶段大量研究机构在聚砜材料中 添加其他的材料进行共混制膜，像 PSU/ABS、PSU/PET、PSU/PBT 可以有 效地改善膜的性能。

多领域同步发展，市场前景广阔

目前，聚砜材料主要应用于食品接触、航空航天、汽车、工业、膜材、电子电气等领域。

食品接触：聚砜材料因其性能稳定、无毒，符合美国食品药品监督管理局和欧洲委员会对食品及其接触应用的相关法规要求，广泛应用于食品接触领域。生活中，聚砜材料可用于婴儿奶瓶、微波烹调器具、咖啡滤析器、爆米花机器、电炸锅、电饭锅、蛋炊具及挤奶器部件、饮料和食品等食品接触用具及厨房用具等。根据Statista统计数据，2010年至2020年，全球厨具用品市场规模从1,150亿美元增长至1,600亿美元，保持快速增长，预计未来到2023年，全球厨具市场规模将达到1,730亿美元。

航空航天：由于聚砜材料具有超强的韧性和抗冲击力，且满足低烟密度、低毒排放以及低热量释放的安全要求，在飞机结构与内饰元件的使用量日益增大，如波音777飞行甲板化霜水盘、座椅影音显示器罩、餐饮回收小车等。根据中国商飞公司2019年发布的《2019-2038中国商飞公司市场预测年报》，未来20年（2019-2038），全球将新增45,459架飞机，其中喷气支线客机4,756架，单通道飞机32,055架、双通道客机8,648架，市场总价值约66,179亿美元。

汽车：聚砜材料作为一种结构材料，具有众多的优异性能，如可长时间承受180℃高温，尺寸稳定，即便在高温下也能保持较好的抗蠕变性能，而且耐热水、燃油以及冷却液等溶剂，因此在汽车与交通领域有着广泛的应用，比如在交流发动机、导火线连接系统、转向柱罩和发动机罩下的零件，以及汽车分速罩、电池罩、传感器、点火器零件、汽车灯罩等方面均有应用。此外，聚砜材料还用于生产保险丝密封件、车内反光镜、热空气导管、止推环、带进油控制柱的油泵等汽车用制品。据IHS Markit预测，2021年全球汽车销量将达8,340万辆，同比增长4.2%,并在随后两年内继续保持稳步增长态势。

卫生/医疗行业：医疗领域中，器械材料必须具有极佳的生物相容性与承受苛刻环境的能力，聚砜材料符合ISO 10993标准，即不具有细胞毒性、致敏性与组织毒性，又能经受高压蒸汽、环氧乙烷、低温等离子与伽马射线等常规灭菌方式，可以在II级与III级医疗装置中使用。聚砜材料相对于现在使用最多的金属医疗材料，其质量更轻、能够被X射线穿过、制作灵活(可制成透明、不透明以及各种彩色制件)。因此，聚砜材料在消毒盘/盒、手术牵开器、股骨试验盒、牙科器械、医用软管等应用方面正逐步取代金属材料。此外，聚砜材料还因其优异的化学惰性与生物相容性，在医用膜材料上被大量的研究与应用。根据Evaluate MedTech发布的《World Preview 2018，Outlook to 2024》统计数据，2017年全球医疗器械市场销售额为4,050亿美元，同比增长4.6%；预计2024年全球医疗器械销售额将达到5,945亿美元，2017年-2024年间复合增长率为5.6%。

水处理膜：聚砜材料具有高纤维强度、韧性、刚度和水解稳定性，可溶于传统加工溶剂，用于制造中空纤维、平板和管状膜，减少过滤器堵塞，并最大限度地减少制造缺陷。

电子电气：聚砜材料不但具有良好的绝缘性能、极低的介电损耗因子、较高的介电强度，而且在190℃高温下能保证其性能不出现较大波动。随着电子电器向小型轻量化发展，聚砜材料在变压绝缘器件、电线绝缘材料、各类接触器、断路器锁闩、以及电路基板等方面的使用量也日益增多。2021年1月29日，工业和信息化部发布了《基础电子元器件产业发展行动计划(2021—2023年)》（下称《行动计划》），提出到2023年电子元器件销售总额达到2.1万亿元，在关键产品技术方面将迎来突破，专利布局更加完善；培育一批大型企业，争取有至少15家企业营收规模突破100亿。

工业领域：聚砜材料还可以应用于泵罩、塔填料、窥镜、阀门、卫生管道及部件、水管转接头、污染控制设备、轴承保持器等方面，比如，聚砜管道可以适应不同的环境且能保持良好的防蠕变性和低吸水率，从而被广泛应用。

国家鼓励聚砜材料发展，逐步实现国产替代

我国工程塑料起步较晚，但发展迅速，目前已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链，产业规模不断扩大，并且出口不断增长；企业规模持续壮大，产品品种不断增加；科技水平日益提高，部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平，管理水平明显提高。

当前，我国工程塑料产业发展的矛盾主要体现在：通用工程塑料缺乏自主核心技术，特种工程塑料产研脱节；国产技术装备水平相对较低，产品质量稳定性差；国内产品供应不足，专用料比例低，中低档产品偏多；产品结构不够合理，基础树脂合成企业少，改性加工型企业多；技术投入不够，产品开发与市场服务脱节，本土企业的竞争力较差。

总体来看，我国工程塑料有效生产能力仍不能满足国内市场的需要，我国现已成为全球最大的工程塑料进口国。根据中国石油和化工联合会机构统计，2018年我国工程塑料的自给率仅为62%，我国特种工程塑料的自给率则更低。特种工程塑料作为最重要的一类化工新材料之一，被广泛应用于高端制造、电子信息、交通运输、航空航天等诸多领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。对此，政府提出多项政策，鼓励聚砜等特种工程塑料的发展。国家未来重大战略性新兴产业亟待国产化材料的进口替代和其他国产化重大支撑。

文章来源： 前沿材料PLUS，未来智库，中国化工信息周刊