看VDF基氟聚合物的发展历史,国产替代潜力巨大

材料前沿洞悉 2023-07-28
1248 字丨阅读本文需 3 分钟

VDP基氟聚合物具有优良的耐候、耐腐蚀、耐酸碱性能,以及优异的介电、铁电、压电、热释电性能,在电子信息、电气系统、新能源等领域被广泛应用。

近年来研究表明,此类聚合物具有很高的电能存储能力,在高储能电介质中具有非常诱人的应用前景。

1、VDF基氟聚合物的发展历史

世界上第一个PVDF专利来自杜邦公司,1955年Pennwalt(现Arkema)公司购买了该专利,并于1961开始在其中试公司内商业化。1965年,涂料用PVDF商品 Kynar®500 和工业用 Kynar®460分别上市,这是目前能查到的最早PVDF商品。

而最早的商业化VDF基共聚物则是氟橡胶,主要是VDF与六氟丙烯(HFP)或三氟氯乙烯(CTFE)共聚物经交联得到弹性体。

20世纪80年代,阿科玛和苏威公司实现了VDF基热塑性氟树脂的商品化,之后随着世界经济的高速发展,氟聚合物的需求不断增加。通过向PVDF树脂中添加TFE、CTFE、HFP、TrFE等含氟单体,改变聚合物的熔融性、玻璃化转变温度、结晶性、耐老化、耐腐蚀等性能,各种VDF共聚物被相继开发出来。

2、我国PVDF潜力巨大

随着我国新能源、半导体、医疗、5G通讯、环保产业、航天航空等新兴产业的快速发展,国内中高端氟聚合物生产、加工及应用水平迅速提高,氟聚合物应用领域快速拓展。

我国氟碳化学品已形成较为完整的产品体系,2020年主要产品的总产能、产量分别达到282.4万吨、161.2万吨,已成为世界上最大的氟碳化学品生产国和消费国。

2021年我国主要氟聚合物,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、氟橡胶(FKM)等产品的总产能为31.2万吨,较2012年增长98.2%,约占全球总产能的64.9%,总产量为25.8万吨,较2012年增长249.5%。

在半导体行业以及5G天线等领域成功实现进口替代;乙烯-四氟乙烯(ETFE)树脂核心制备技术成功开发,产品应用于线缆绝缘、薄膜建筑、新能源及特殊用途等领域;聚偏氟乙烯(PVDF)是动力锂电池汽车的关键材料,在国内多家企业已实现突破并供货锂电头部企业。

PVDF具优异的化学稳定性、耐候性、粘结性,广泛应用于氟碳涂料、注塑、锂电、光伏背板以及水处理等领域。

其中锂电是下游发展最快领域,PVDF主要作为正极粘结剂,伴随新能源汽车、储能及消费电子高速发展,需求持续提升;同时,PVDF作为光伏主要背板膜,受益光伏整体装机量快速增长,需求也稳步提升。

据测算,2021年PVDF总需求达6.0万吨,参考2021年各品类均价19.5万元/吨,对应市场规模117亿元;到2025年PVDF总需求将达13.4万吨,对应市场规模261亿元,年均增速22%。

供给方面,目前国内PVDF有效产能约6.9万吨/年,竞争格局较为分散,除阿科玛、东岳分别拥有1.45和1万吨/年产能外,苏威、三爱富、乳源东阳光、中化蓝天、巨化、孚诺林、联创等企业产能均在千吨级别。

新建产能方面,尽管目前披露较多产能建设计划,但部分仍处审批阶段,且面临建设认证周期长、技术难度大、上游原料受限等壁垒限制,因此中短期PVDF产能较难大幅提升,预计2022-2025年PVDF产能分别达8.3、11.9、16.2、17.9万吨(暂不包含目前未拿到环评的产能)。

VDF还可以与其他众多含氟单体共聚而获得一系列热塑性共聚物,本文篇幅有限,没有一一列举。但是PVDF改性能较好地提升聚合物各方面的性能,从而扩展其应用领域,具有重要的研究意义。

目前国内的VDF基聚合物主要以PVDF和VDF基氟橡胶的生产为主,商业化品种相对较少,产品结构比较单一,难以满足不同领域对氟树脂的多样化需求。加大VDF基共聚物的开发与应用研究,将是我国氟材料转型升级,实现国产化的必由之路!

文章来源: 氟化工,中国化工信息周刊

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:材料前沿洞悉
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...