一、聚酰亞胺行業概況

1、應用領域

聚酰亞胺是分子中含有酰亞胺基團的雜環聚合物，是迄今綜合性能最高的聚合物品種之一。通用塑料和工程塑料的產品加工模式通常是由供應商提供基礎樹脂，再由生產企業加工成各種制品供應市場，而聚酰亞胺相關企業大多是集合了材料合成與制品成型，直接向市場提供制品。聚酰亞胺產品的形態包括薄膜、漿料、樹脂、纖維、泡沫、復合材料等：

聚酰亞胺主要產品及應用領域

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2、合成方法

聚酰亞胺通過聚酰胺酸（PAA）中間產物的兩步法是最早采用的一種經典合成方法。盡管兩步法存在PAA貯存穩定性不佳等問題，但其至今仍是采用最多、地位最重要的一種聚酰亞胺成方法。

聚酰亞胺的合成方法

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二、聚酰亞胺產業鏈

聚酰亞胺具有非常廣泛的用途，尤其是在一些高科技、高附加值的產業中，而且在每一個應用領域都發揮了突出的作用。聚酰亞胺在絕緣材料中和結構材料方面的應用正不斷擴大；在功能材料方面正嶄露頭角，其潛力仍在發掘中。但是與其他聚合物比較，聚酰亞胺亞胺的成本還是太高，今后聚酰亞胺研究的主要方向之一仍應是在單體合成及聚合方法上尋找降低成本的途徑。

聚酰亞胺產業鏈

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PI薄膜屬于高技術壁壘行業，中國大陸起步晚，還處于追趕階段，多數生產商以生產電工級產品（價格10~30萬元/噸）為主，低端電絕緣PI薄膜市場基本已實現自給，但高性能電子領域的產品仍然高度依賴進口（進口率85%以上，日本、韓國和中國臺灣省是最主要的進口來源地）。PI薄膜與碳纖維、芳綸纖維并稱為制約我國高技術產業發展的三大瓶頸性關鍵材料。

中國PI薄膜應用需求分布（單位：%）

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三、全球聚酰亞胺行業市場規模

從全球市場規模來看，2021年全球聚酰亞胺薄膜市場規模約為22億美元，到2022年全球聚酰亞胺（PI）薄膜材料的市場規模將達到24.5億美元。中國國內PI膜市場的規模，預計將超過72億元。

2017-2022年全球聚酰亞胺膜材料市場規模(億美元)

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四、中國聚酰亞胺行業發展現狀分析

1、透明PI薄膜專利

目前增加PI透明性的手段有3種，第一種是添加含氟單體，1967年杜邦申請了第一件CPI薄膜的專利［38］，采用的就是這種手段，但含氟單體在成本和環保性方面優勢不足；第二種手段是降低分子的芳香性，通常是引入脂族結構，但這種CPI材料的耐熱性會受到一定影響；第三種手段是引入大體積側基或非共平面結構（砜基、醚鍵、苯并咪唑等）。提高PI透用性也可以采用兩種或兩種以上結構設計方法進行組合。

透明PI薄膜專利申請量的技術構成（單位：%）

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2、市場價格

受技術差異影響，我國不同類別PI膜價格相差較大，低端PI薄膜產品價格呈現降價趨勢，而高端PI薄膜產品價格較高。其中，低端電工PI薄膜為20萬元每噸，低端電子PI薄膜為25萬元每噸；電子PI薄膜與熱控PI薄膜是35-100萬元每噸；高端電子PI薄膜是100-200萬元每噸，例如COF；CPI價格最高，可達到每噸2000-3000萬元。

不累類別PI薄膜的市場價格

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五、聚酰亞胺行業競爭格局分析

1、全球市場格局

從全球市場來看，包括美國杜邦公司、日本鐘淵化學工業株式會社、日本東麗株式會社、日本宇部興產株式會社和韓國SKC Kolon PI公司在內的美、日、韓企業占據了整個行業近80%的產能，其中美國杜邦公司2021年產量約為3500噸，占比超過全球總產量的20%。

2021年全球PI膜行業市場格局（單位：%）

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2、國內企業布局情況

我國的PI產業發展滯后，技術起步較晚，還處于模仿國外研發的階段。國內PI企業產能規模較小（多為百噸級裝置，90%以上是薄膜產品），并且產品性能不穩定、精細化程度低、品種少。PI大類別和高端產品基本全部被國外企業壟斷，嚴重制約了我國相關產業的發展。但經過幾十年的積累，國內不少廠商已有豐富的研發經驗，培養了大量技術人才，正試圖打破海外巨頭的壟斷，包括長春高琦、深圳瑞華泰、桂林電科院、江蘇奧神等在內的國內企業在PI薄膜、纖維等領域都取得了較大進展。

六、聚酰亞胺產業發展方向

1、低溫合成聚酰亞胺PI

一般情況下，PI通常由二胺和二酐反應生成其預聚體—聚酰胺酸(PAA)后，必須在高溫（＞300℃）下才能酰亞胺化得到，這限制了它在某些領域的應用。同時，PAA溶液高溫酰亞胺化合成PI過程中易產生揮發性副產物且不易儲存與運輸。因此研究低溫下合成PI是十分必要。目前改進的方法有：1）一步法；2）分子設計；3）添加低溫固化劑。

2、薄膜輕薄均勻化

伴隨著宇航、電子等工業對于器件減重、減薄以及功能化的應用需求，超薄化是PI薄膜發展的一個重要趨勢。按照厚度（d）劃分，PI薄膜一般可分為超薄膜（d≤8m）、常規薄膜（8m＜d≤50m，常見膜厚有12.5、25、50m）、厚膜（50m＜d≤125m，常見厚度為75、125m）以及超厚膜（d＞125m）。目前，制備超薄PI薄膜的方法主要為可溶性PI樹脂法和吹塑成型法。

3、低介電常數材料

當電子元器件的尺寸縮小至一定尺度時，布線之間的電感-電容效應逐漸增強，導線電流的相互影響使信號遲滯現象變得十分突出，信號遲滯時間增加。而延遲時間與層間絕緣材料的介電常數成正比。較高的信號傳輸速度需要層間絕緣材料的介電常數降低至2.0～2.5（通常PI的介電常數為3.0～3.5）。目前，降低PI薄膜介電常數的方法分為四類：1）氟原子摻雜；2）無氟/含氟共聚物；3）含硅氧烷支鏈結構化；4）多孔結構膜。

4、透明PI

有機化合物的有色，是由于它吸收可見光(400~700nm)的特定波長并反射其余的波長，人眼感受到反射的光而產生的。聚酰亞胺分子結構中存在較強的分子間及分子內相互作用，因而在電子給體（二胺）與電子受體（二胺）間易形成電荷轉移絡合物(CTC)，而CTC的形成是造成材料對光產生吸收的內在原因。

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