1、聚芳醚酮树脂的国内外新发展及其在各领域的应用展开吴忠文吉林大学特种工程塑料教育部工程研究中心 技术顾问一、聚芳醚酮一、聚芳醚酮(PAEK)树脂的国际树脂的国际新进展新进展(一一)聚醚醚酮聚醚醚酮(PEEK)树脂研究开发的沿革树脂研究开发的沿革图1 PEEK树脂的市场发展实践 其在民用各领域的主要市场分配如图2所示。图2 PEEK树脂应用领域分配 (二二)Victrex公司在新品种方面的开发公司在新品种方面的开发(1)第一代的PEEK其分子结构可表示为:其标志耐热等级的熔点Tm=343其分子结构中酮基和醚基的比例 ():()=2:1(2)第二代PEEK-HT其分子结构可表示为其熔点Tm=373(
2、):()=1:1(3)第三代PEEK-ST其分子结构可表示为 其熔点为390 ():()=3:2 从三代产品的分子结构分析不难得出结论,Victrex公司采取了在苯环不变的前提下改变分子结构中酮基和醚基比例来达到提高产品耐热等级的技术路线。其结果可归纳为:PEEK ():()=2:1Tm=343PEEK-HT ():()=1:1Tm=373PEEK-ST ():()=3:2Tm=390(三三)这条技术路线的经济效益分析这条技术路线的经济效益分析1、各代产品在日本市场的售价第一代PEEK 13000日元/kg第二代PEK 20000日元/kg第三代PEKEKK 未公布,不详 由此得知随着耐热等级
3、的提高,其第二代产品PEEK-HT的售价比PEEK提高近1.5倍。其原因我们可从其原料成本(占树脂生产总成本的70%以上而且不随生产规模改变)作初步分析。这里是按中国市场的各原料目前的现实售价为基础。PEEK-HT的原料成本也是PEEK的1.5倍。这表明这条技术路线,是随着耐热等级的提高,成本也相应提高的技术路线。(四四)聚醚醚酮树脂市场供求的新发展聚醚醚酮树脂市场供求的新发展 前面已提到至2005年以前Victrex公司长期处于独家垄断地位,但自2005年以后除该公司外又有新的公司进入这个市场,从而打破了其独家垄断局面。新参与的公司是:德国的Degussa公司 中国吉林大学技术(现更名为Ev
4、onik公司)瑞士的Shlvay公司 印度Ghada公司技术 盘锦中润特塑有限公司 中国博文特塑技术咨询服务有限公司技术 其中前两者都是转让别国技术,规模目前还都在百吨级。只有中国的盘锦特塑有限公司是采用本国专利技术,即将在年底前建成投产,规模为千吨级。届时中国又将成为就生产规模而言仅次于Victrex公司(4250吨/年),居世界第二位的国家。二、二、PAEK树脂在中国国内的新进展树脂在中国国内的新进展(一一)PEEK树脂在国内的研发历程树脂在国内的研发历程众所周知国际上推动特种工程塑料研究开发的社会背景是以美、苏两霸之间冷战的军事技术发展为推动力,是为满足美、欧国防军工发展的急需。所以从一
5、开始问世起,西方巴黎统筹委员会(COCOM)组织就把其列为战略物资严格规定禁止向中国等社会主义国家封锁、禁运。而我国为发展本国的国防军工自然也急需这种新材料,为打破上述封锁、禁运,顺利发展本国国防军工对这种新材料的急需,只有走独立研究开发的一条路可走。所以国家早从“七五”计划开始就在国家重点科技攻关计划和后来的国家“863”高技术计划中都作为重点新材料列项进行自主研究开发。经专家论证这项任务开始就由吉林大学的课题组独家承担。在国家上述计划的大力支持下,课题组经过不懈努力,于“八五”完成了实验室研究,“九五”完成了中试开始小批量生产,从而满足了国家多项国防军工任务的急需。“十五”又在国家发改委实
6、施产业化示范工程时,将其列为第一批产业化示范工程项目,在吉林省长春市建设一个500吨/年的产业化示范装置。并于2003年建成投产,当时已经使中国继英国Victrex公司之后,第二个用本国专利技术生产这种高性能新材料的国家。遗憾的是在后来的中外合资谈判中,投资者不顾研发团队的坚决反对,与德国的Degussa公司签定了一项所谓招商引资的协议,以出让80%股权为代价,换回3.2亿元人民币。从而使这项完全拥有自主知识产权的高新材料生产技术得而复失。(二二)研究团队二次创业所取得新进展研究团队二次创业所取得新进展 以退休教师为主在有识之士的投资支持下,经过一段时间的刻苦奋斗,终于从05年起在过去多年积累
7、的基础上不断又有拥有中国自主知识产权的专利申请,同时建立了中试基础,将这些专利开展百吨级中试并取得成功,使中国又有了国产PEEK可满足国防军工的急需。同时在上述专利相继得到授权后,于08年与盘锦中润化工有限公司合作进行新专利技术的千吨级产业化建设。现基建已全部完成,正进入设备安装阶段,预计年底前试车投产。如取得成功,我国又将再次成为生产规模仅次于Victrex公司居世界第二位的国家。(三三)在在PEEK的基础上第二代、第三代新产品研发的的基础上第二代、第三代新产品研发的进展进展现将在这个主导思想下取得的成效分别简介如下:1、第二代PAEK我们的分子结构为:商品名为PEEKK其熔点Tm=367而其原料成本比PEEK还低。2、第三代PAEK 不再是改变分子结构中的酮基与醚基的比例,而是采取了改变分子链中芳环种类的技术。即在保持酮基、醚基不变的前提下将分子链中的部分苯环用联苯环取代。第三代PAEK我们的分子结构为商品名为PEDEKK其熔点Tm=409而其原料成本也比PEEK低。三、三、PEEK树脂国内外已应用制品举例树脂国内外已应用制品举例(一)国内应用制品(一)国内应用制品核工业用线圈骨架压缩机阀片压缩机蘑菇头压缩机上活塞环压缩机填料密封圈(二)国外应用制品 谢谢大家!