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热致液晶聚合物:全球供应格局风云难起
2018年24期 发行日期:2018-12-15
作者:■ 中国化工信息中心咨询事业部 罗亚敏

  液晶聚合物(LCPs)有热致液晶和溶致液晶之分,后者只能用于纤维和涂料而不能热塑加工。本文以下内容只涉及热致液晶聚合物(TLCPs)。
  TLCPs的竞争产品包括聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚环己二亚甲基对苯二甲酸酯(PCT)和某些特种尼龙,但这些竞争产品最薄只能制造出0.25mm的厚度,而TLCPs可以达到0.1mm的壁厚,并且在注塑过程中只需很短的循环时间。


亚洲市场消费占比逾80%


  液晶聚合物的开发起始于20世纪70年代,而于20世纪80年代商品化。第一个大规模生产的产品由Dartco公司在1984年推出(Xydar)。如今,全球仍只有9家厂商能提供工业化产品,其中6家位于日本。
  在全球范围内,2017年TLCPs的消费量约为3.9万吨,亚洲地区是最大的消费市场,占据了全球80%以上的市场份额。其中中国占据50%以上的市场;其次是日本,约占20%的市场;美国大约占10%的市场份额。最初,TLCPs主要用于微波炉或其他炉具,而如今从产品应用上看,电子电器、工业、交通领域分别占据80%、8%和7%。全球TLCPs消费结构见图1。
  TLCPs以其独特的高强度、耐高温和高流动性的特点,在电子工业的小型化趋势和微注射技术的日益普及的情况下,获得了较高的增长机会。两个因素共同推动了TLCPs在电子电器领域的消费增长,一是高引脚密度的SMT连接技术的普及;另一个是智能手机、平板电脑和虚拟现实设备的产量不断增加。在电子电器领域绝大多数液晶聚合物用于元器件的表面贴装。焊料无铅化需要更好的耐高温材料,电器小型化需要薄壳元件,这都推动了TLCPs在该领域的消费。此外,TLCPs也是少数几种热膨胀系数和电路板能保持一致的材料之一。所以,TLCPs被广泛用于制造芯片载体、线圈、线轴、插座、印刷电路板、电容器外壳、光电器件、电位器和开关,还有播放激光头支架、电子封装和电路板生产设备的导轨、车用电位器的保护性外壳等。绝大多数液晶聚合物会掺混玻纤或无机物进行应用,但也存在无定型(非晶态)的产品,用于吹膜或拉膜。
  TLCPs能与其他聚合物共混而获得更好的性能或性价比。在汽车制造领域,TLCPs主要用于油路和电子设备,例如电动机永磁体和车用传感器的外壳、灯架、反射罩等。TLCPs也可用于各种化学和工业过程的应用,如化学物质探头外壳、工业机械热封架、绞车、泵和仪表用衬套、阀衬和塔设备,用于替代难以加工的氟树脂等材料。在航空航天和国防领域,TLCPs作为轻量化材料用于各类内部零件。其他领域还包括纤维,例如光纤和塑料增强用的纤维材料。从TLCPs一面市就开始应用的炉具市场仍然保持增长的趋势。


全国产能一览


  1. 美国
  在20世纪80年代,液晶聚合物曾经吸引过很多企业的兴趣,包括拜耳、巴斯夫、GE、帝国化学和罗纳普朗克等,但这股热潮在20世纪90年代退烧,因为当时认为液晶聚合物的主要应用领域只局限于炉具。
  作为一家主要生产企业,AMOCO在1993年之前就已能生产多种牌号的液晶聚合物,通过不断优化业务,AMOCO最终只生产1种Xydar牌号的产品,直到2001年被苏威并购,后者如今还生产除了Xydar之外的两个系列。而杜邦对发展液晶聚合物业务的兴趣坚持得稍久一些,1995年杜邦的Zenite产品产能达到2700吨,产品具有更好的熔融流动性、硬度和尺寸稳定性。到2002年杜邦的产能扩张到3200吨,并进一步在2003年并购了伊斯曼的TLCPs业务,使总产能达到8000吨。在2010年杜邦将液晶聚合物业务卖给塞拉尼斯之时,其产能已经达到9500吨。而塞拉尼斯生产Ticona产品自身原有的液晶聚合物产能在2002年就已达到6000吨。如今,塞拉尼斯和苏威不仅提供液晶聚合物树脂,也提供增强产品,例如混入玻纤增加强度或可染色的性能。
  2017年美国的TLCPs产能约为1.6万吨,产量约为1.4万吨,大约1万吨出口。在美国本土消费的4000吨中,约有75%~80%消费在电子电器领域,工业和交通各8%,与全球消费结构基本接近。预测未来消费量以年均5%的数量增加,消费结构基本维持现状。
  2. 欧洲
  欧洲没有企业生产TLCPs,主要是因为在20世纪90年代早期,拜耳、帝国化学和罗纳普朗克全部退出了该产品生产。目前欧洲市场的供应主要来自美国,只有少量来自日本住友等。塞拉尼斯大约占据欧洲市场的80%,而苏威则占据其高端市场的一半。
  2017年欧洲TLCPs的消费量约为3100吨,其中电子电器方面占据70%,交通领域占15%,其他共计15%。相比5年前,电子电器的比例有所降低,而交通领域则相应增加。
  3. 日本
  日本集中了全球TLCPs 2/3的企业数量和产能,主要生产企业有宝理、住友、东丽、上野制药、尤尼吉可、新日本石油六家,其中宝理塑料以1.5万吨产能排名第一,其在2008—2015年3次扩能,而且在中国大陆、中国台湾、马来西亚还生产母料;其次是住友化学,接近1万吨,住友也是日本最早开发液晶聚合物的企业,拥有两个TLCPs工厂。6家企业总产能为3万吨。主要产能扩张发生在2000—2008年,是由电子电器领域的需求驱动所致。
  2017年日本的TLCPs产量约为2.3万吨,出口1.6万吨,国内消费7000吨左右。消费结构中,电子电器占65%,交通领域占10%,其他共计25%。  
  4. 中国
  中国主要TLCPs的生产企业有上海普利特复合材料股份有限公司。上海普利特有扩产计划,但是其主营业务是汽车用材料,其完全进入电子电器领域尚需要一定的时间。
  2017年中国大陆TLCPs的消费量接近2万吨,尽管是全球需求最大的国家,但国内95%以上的产品依赖进口。在中国超过85%的TLCPs用于电子电器行业,用于工业和汽车行业分别只有5%~6%。中国是全球最大的手机和电脑制造地区,但相比其他替代材料,TLCPs价格相对高昂,限制了其在对性价比要求较高的领域中的应用。
  在中国,预计未来数年TLCPs的市场增长速度在5%,和全球市场增长速度保持一致。


供应局面较为稳定


  未来数年TLCPs的市场仍然受到以下几个主要因素的驱动:
  ●电器的小型化、超薄化趋势,要求集成电路和元器件更小、更薄;
  ●汽车行业的轻量化需求,要求更轻的材料以降低碳排放;
  ●低风险的阻燃材料在各领域的应用;
  ●主要下游应用领域的市场总体发展。
  总体而言,全球未来数年,液晶聚合物的消费将保持5%左右的年均增长率,这在众多的工程塑料品种中,是一个健康和相对平稳的增长水平。作为一类门槛较高的产品,未来生产者数量不会有太大的改变,供应方的局面较为稳定。


罗亚敏  中国化工信息中心咨询事业部精细化工产业研究部项目总监。毕业于北京大学, 拥有18年化工行业从业经验,13年精细化工行业咨询经验。其专长领域包括植保产品、动物营养、个人护理与化妆品、锂电池、电子化学品、化工新材料等。罗亚敏曾在《60种农药产品年度监测》《某化工集团产业投资机会研究》《香精香料行业深度调查研究》《益生菌市场及竞争对手分析》等300余个咨询项目中担任核心咨询顾问及项目经理的角色。



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