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聚碸材料簡介：性能特殊的熱塑性超級工程塑料
聚碸，英文名 Polysalfone，是 20 世紀 60 年代中後期出現的一種熱塑性工程塑料， 在分子主鏈上含有碸基和芳核的非結晶性高分子化合物，略帶琥珀色非晶形透明或 半透明聚合物。聚碸是一類耐高溫以及高機械強度的工程塑料，具有優異的抗蠕變 性，可溶於二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亞碸、四 甲基亞碸等。聚碸並不亞於金屬和陶瓷，拉伸強度和彎曲模量可超過多年來發展起 來的各種熱塑性工程塑料，並具有超高的耐熱性和優良的綜合性能，被譽為「超級工程塑料」。
聚碸通常包括普通雙酚 A 型聚碸（PSU）、聚芳碸（PASF）、聚醚碸（PES）、聚 醚碸樹脂（PES）和聚亞苯基碸樹脂（PPSU）五種。其中雙酚 A 聚碸以及聚醚碸 具有良好的熱穩定性和尺寸穩定性，耐水解，耐輻射，耐熱等性能，應用較為廣泛。
（1）雙酚 A 型聚碸（PSU/PSU），略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，由 雙酚 A 鈉鹽（或鉀鹽）和 4,4』－二氯二苯碸縮聚而製得。其拉伸強度和彎曲強 度均高於普通工程塑料，融化溫度處於 340℃-390℃之間，長期使用溫度-100℃ -150℃之間。其具有良好的電絕緣性，尤其是在高溫環境及潮溼空氣中放置後 仍能保持良好的電絕緣性。對一般無機酸、鹼、鹽以及脂肪烴，醇類和油類都 較穩定，但會受到強溶劑濃硫酸、硝酸作用，某些極性溶劑如酮類，滷代烴， 芳香烴，甲基甲醯等會使其發生溶解和溶脹。PSU 的耐輻射性能良好。
（2）聚芳碸（PASF），也稱為聚苯碸，是透明琥珀色堅硬固體，由 4,4』-二磺 醯氯二苯醚與聯苯反應製得，耐熱性比雙酚 A 型聚碸更加優良。熱變形溫度高 於 100℃，玻璃化轉變溫度略高，為 288℃。聚芳碸耐酸、鹼、乙醇、丙酮、 醋酸乙酯、烴類、燃料油、潤滑油等，可溶於二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、 N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亞碸、四甲基亞碸等溶劑。聚芳碸可用作耐高溫工 程材料，與聚四氟乙烯、石墨進行混合填充後，適用於在高溫、高負荷環境下 工作的軸承材料。
（3）聚醚碸（PES），分子主鏈由醚基、碸基和亞苯基組成，由 4,4'-雙磺醯氯 二苯醚在無水氯化鐵催化下，與二苯醚縮合製得，呈淡黃色至灰褐色粒狀物， 屬於非晶態聚合物。耐熱性介於聚碸和聚芳碸之間，拉伸強度和彎曲強度均高 於普通工程塑料。聚醚碸的耐老化性能優異，在 180℃可使用 20 年左右。耐燃 性能良好，燃燒時不會釋放煙顆粒。另外，聚醚碸易於加工成型，可使用常規 塑料加工方法。聚醚碸的機械性能是熱塑性塑料中的佼佼者，其拉伸強度為 84.3MPa，彎曲模量為 2.65GPa，斷裂伸長率為 5-6%。
聚醚碸樹脂（PES）由英國 ICI 公司於 1972 年開發，是一種綜合性能優異的熱 塑性高分子材料，是得到應用的為數不多的特種工程塑料之一。它具有優良的 耐熱性能、物理機械性能、絕緣性能等，特別是具有可以在高溫下連續使用和 在溫度急劇變化的環境中仍能保持性能穩定等突出優點，在許多領域已經得到 廣泛應用。
（4）聚亞苯基碸樹脂（PPSU）也屬於聚碸系列的化合物產品，由硫化鈉和對 二氯苯反應製得的對聚苯硫與過乙酸反應製得的基本樹脂組成，呈略帶琥珀色 的線性聚合物，是一種無定型的熱性塑料，具有高度透明性，高水解穩定性， 可以經受重複的蒸汽消毒。
聚碸改性材料也在新材料中佔有一席之地，現階段大量研究機構在聚碸材料中 添加其他的材料進行共混制膜，像 PSU/ABS、PSU/PET、PSU/PBT 可以有 效地改善膜的性能。
雙酚 A 類聚碸材料成為繼纖維素衍生物之後，現階段最重要、生產量最大的 是膜材料，聚碸類成膜材料大致可以分為：雙酚 A 型聚碸、聚醚碸、聚芳碸、 聚苯硫醚碸等幾類，碸總體上呈線性大分子，分子鏈由碸基、亞苯基、二苯基 碸、醚基及異丙基組成，不同的基團在分子鏈中被賦予不同的性能，由處於最 高價的硫原子的碸基與苯基構成的二苯基碸，構成高度共軛體系，增加了分子 鏈的穩定性，提供大分子的熱氧化穩定性、剛性、強度和尺寸穩定性，聚碸分 子鏈以剛性為主，同時醚鏈又賦予了分子鏈一定的韌性、柔性、加工性、溶解 性和易流動性，而丙基則使分子鏈具有憎水性，同時會影響分子鏈的熱定穩定 性。
膜的共混改具有可操作性強、選材廣、可變參數多等優點，能有效地改善聚碸 膜的抗汙染性能、選擇性、膜的孔隙率以及微觀形態等，通過實驗探究共混改 善的最佳操作參數可以製得在某方面具有優良性能的分離膜。由於共混改性具 有以上優點，成為了人們研究的重點。
製備工藝：需要多階段的高精尖技術
從聚合物合成的角度來講，聚碸產品的生產工藝通常採用法納姆（Farnham） 的親核取代縮聚路線。
聚碸的工業生產法有兩種，分別是二步法和一步法。第一種是二步法：雙酚 A 先與鹼原位反應生成雙酚 A 二鈉鹽，隨後與 4,4』二氯二苯基碸進行親核取代反 應。第二種方式可以一步合成聚碸：用碳酸氫鉀或碳酸鉀代替氫氧化鈉合成聚 碸。一步法縮短合成步驟，避免脫水工序，縮短了反應時間，是目前高分子材 料最先進的生產工藝，工業生產仍採取二步法。一步合成法主要分聚合工段及 後處理工段。
（1）前期聚合工段中，所需要的原料有 4,4'-二氯二苯碸、雙酚 A、雙酚 S、4,4』 –聯苯二酚、碳酸鉀或碳酸氫鉀等，將這些原料在常用溶劑（如二甲基亞碸、 N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、環丁碸等）中聚合， 同時選取甲苯、二甲苯或氯苯作為脫水劑。
（2）然後進入到後處理工段，利用與前段聚合工藝不同的溶劑作為沉澱劑，將 聚合後的粘稠液注入其中，此時聚碸會從聚合物溶液中分離出來，再經純化、 乾燥、造粒和包裝。這一階段中，國內生產廠常用水作為沉澱劑，國外聚碸生 產廠常用乙醇或甲醇作為沉澱劑。
聚碸從聚合物溶液中分離和純化尤為重要，它影響到聚碸的各種性能。聚合結 束後的聚合物溶液中含有未反應的無機鹽碳酸鉀或碳酸氫鉀等、反應的副產物 氯化鉀、未反應的酚鹽、系統和物料帶來的著色金屬離子及其它機械雜質，這 些無機鹽很難去除，導致大部分產品灰分含量在 0.2%以上，影響其在高精產業 中的應用。目前國內對於聚碸製備的研究眾多，方法各有優劣。
聚碸纖維製備和聚碸膜製備均需要高超的工藝技術。目前階段，大量聚碸膜主 要通過靜電紡絲技術以及表面改性技術，得到新型的聚碸超細纖維薄膜（直徑 1-2um），並將其用於吸附有機染料和蛋白質。首先將靜電紡絲得到的 PSU 薄 膜在 188 ℃的高溫下進行熱處理，這一過程可顯著的提高該種材料的力學強度。 隨後對其進行空氣等離子處理，將聚甲基丙烯酸 （PMAA）在 Ce4+作用下接 枝在 PSU 薄膜上，從而製得 PMAA 修飾的 PSU 納米纖維材料，使得纖維 材料表面帶有大量羧基，可將這種材料應用於處理含有有機染料和蛋白質等汙 染物的水質過濾領域。
東華大學丁彬教授和他的團隊使用蓬鬆的 PSU 微米纖維和極細的 PAN 納米纖 維來作為纖維過濾膜的結構，同時在結構中使用 PEO 形成粘結結構來裝配成一 種小孔徑，小密度的穩定的納米纖維過濾材料，通過多噴嘴混合靜電紡絲製備 PEO@PAN/PSU 複合纖維過濾材料的典型過程。對 PEO@PAN/PSU 膜進行熱 處理，PEO 的物理熔化和凝固形成了粘結構來提高結構強度。PEO@PAN/PSU 的過濾材料不僅使其成為 PM2.5 治理的一個有潛力的候選者，而且為設計和開 發適用於各種應用的穩定多孔膜提供了一個通用策略。
特性優異：滿足應用領域日新月異的需求
聚碸具有良好的耐高溫性能、機械性能、抗輻射性、耐腐蝕性、耐水解性、耐 酸鹼性、耐化學藥品性、力學性能、低發煙性、低吸溼性、不易燃性、電性能、 高尺寸穩定性、抗蠕變性、無毒性等。
（1）力學性能：作為特種工程塑料，雙酚 A 型聚碸具有優異的力學性能，其 拉伸強度和彎曲程度都高於一般的工程材料，在高溫條件下的力學性能保持率 高，衝擊強度在-60~120 ℃範圍內變化不大，能承受巨大壓力且保持形狀不變， 適用於汽車領域。
（2）良好的耐熱性：以聚醚碸為例，其熱變型溫度在 200～220℃，連續使用 溫度為 180～200℃，玻璃化溫度指數為 180℃，可以在 300 °F 蒸汽中連續 使用。醫用行業的器具使用前必須經過高壓蒸汽滅菌，這些特質讓聚碸頗受醫 用器具的青睞。
（3）抗蠕變性能：聚碸可以在高溫下仍然保持透明度以及超強的抗應變力，擁 有良好的尺寸穩定性。在 180°F 水中，最大承受壓力為 13.8MPa(靜態負荷) 和 17 .2 MPa(間歇負荷)。水溫度越低，其承受壓力越高：例如在 72°F 時，最大承受壓力為 20.7MPa 靜態負荷)、24.7MPa(間歇負荷)。 在室溫 20.7MPa 壓力下，經過 10000 h，聚碸的蠕變(應變)只有 1%。在 210°F、2.07MPa 的 應力下，經過 1 年後，總應變仍低於 2%。
（4）高尺寸穩定性：聚碸材料不需要添加任何阻燃劑，明火點燃後能夠自熄滅， 可達 UL94V—0 級（0.46mm），區別於其他大多數工程塑料，是防火安全性最 好的特種塑料之一。且在火焰中不產生煙霧，這些特點在塑料中都是少見的。
（5）良好的綜合電性能：該特性使聚碸類材料能夠應用在各種電子電器領域， 儘管聚碸的介電常數和損耗因素很低，但仍具有高介電強度和體積電阻率。並 且可以在很廣的溫度和頻率(甚至微波頻率)範圍內保持恆定不變。
（6）耐藥品性：聚碸耐酸、耐鹼、耐無機鹽，耐汽油、機油、潤滑油等油類和 氟裡昂等清洗劑，它的耐溶劑開裂性是非晶樹脂中最好的。
（7）無毒性：芳族聚碸為無毒製品，在衛生標準方面，被美國 FDA 認可，也 符合日本厚生省第 434 號和 178 號公告的要求，可以作為食用炊具反覆與食品 接觸。
市場前景廣闊，需求穩步增長
聚碸傳統應用領域廣，集中在醫療食品汽車電子領域
聚碸材料在各方面都具有優異的性能，可廣泛應用在消費電子、IT、航空航天 業、汽車、醫療等領域，具體來說可分為兩板塊。
第一板塊是聚碸的傳統應用，可以分為三類：
（1） 第一類作為注塑級的工程塑料，應用領域包括 ABS 制動系統中使用的 零件、齒輪轉動裝置、高溫烤盤、牙醫工具盒；
（2） 第二類屬於聚碸的改性材料開發，聚碸的纖維應用是改性材料的方向之 一，利用玻璃纖維增強之後，可以得到高剛性的聚碸符合材料，包括繩 纜線纜（拉伸強度高，一般來說能達到 3.0Gpa 甚至 4.0Gpa，強度相 當於鋼絲十倍）、防割手套等等；
（3） 第三類是聚碸合金，聚碸與聚醯胺、橡膠、聚苯硫醚分別進行合成，具 體產品包括日本住友化學公司在聚醚碸中添加聚四氟乙烯和羥基苯甲 酸酯，可使材料的彈性模量和耐磨性能大大提高。巴斯夫公司開發的聚 碸／聚醚酮嵌段共聚物，具有良好的耐化學腐蝕和耐高溫性能。在聚碸 產品中加入 0.5％的溴化聚苯醚，可得到阻燃等級為 V-0 級的透明阻燃 產品。
聚碸在傳統應用領域主要以電子電氣、汽車及航空領域、食品以及醫藥領域為 主要應用端。隨著研究進展一步步深入，聚碸材料的可控性和可變性不斷提高， 在這些領域中的應用範圍也會隨之擴大，需求端市場份額也將不斷升高。
聚碸材料是具有自身獨特性能的優良工程塑料，其中電子電氣、汽車及航空領 域、食品以及醫藥領域的份額總計超過 70%。因聚碸良好的生物相容性在醫療 器械應用方面備受歡迎，醫療器械的應用份額在未來有上漲趨勢。汽車航空、 食品用具行業保持不變，電子電氣需求將有所下降。
電子電氣領域：由於芳族聚碸良好的可加工性能，以及良好的絕緣性能，PSU 可用於製作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控矽帽、絕緣套管、線圈 骨架、接線柱和集電環等電氣零件，印刷電路板、軸套、罩、TV 系統零件、電 容器薄膜、電刷座、鹼性蓄電池盒等。
我國集成電路產業規模持續增加，貿易摩擦加速國產化進程。2018 年，我國集 成電路市場規模已達 1.5 萬億元，成為全球最大的半導體市場。聚碸在集成電 路以及半導體中的應用隨之增長，目前電子電氣領域向小型輕量化方向發展， 在這些方面聚碸類聚合物均具有優勢。
汽車、航空領域：利用聚碸的耐磨、耐負載、可製成止推環、燈具部件、空調 系統密封條等；利用其可塑性、耐熱性可替換金屬生產濾網，用於製作防護罩 元件、電動齒輪、蓄電池蓋、雷管、電子發火裝置元件等；利用其耐化學性、 變形性可生產飛機內部配件和飛機外部零件、宇航器外部防護罩等。還可用 PSU 製作照明器檔板、電傳動裝置、傳感器等，世界市場上用來製作機艙部件的聚 碸類聚合物需求在繼續增長，主要是由於這類聚合物燃燒時釋放的熱量少、產 生的煙霧少，有毒氣體擴散量少，完全符合規定的使用要求；
航空航天領域將成為碸聚合物市場增長最快的最終用途市場之一。目前波音、 空客等大型航空航天公司對輕型飛機部件的需求不斷增加，許多行業參與者逐 漸意識到這些材料在航空領域的重要性，驅使聚碸類化工公司推出創新產品， 並增強了該業務領域的競爭格局。PlastiComp，Inc 引用一個實例來驗證上述聲 明的有效性，並與巴斯夫公司合作推出了「基於聚芳醚碸的長纖維熱塑性塑料 （LFT），用於飛機內部應用中的金屬替代」。
根據行業專家的說法，PlasticComp 的 LFT 技術的應用增強了長碳纖維。此外， 由於其高的強度重量比，這些材料能夠滲入機艙內部的傳統金屬部件中，這是 有助於製造更可持續，更輕便的航空航天零件的一個因素。因此，此類先進產 品的推出將對航空航天垂直領域的碸聚合物市場份額產生積極影響。
廚房用品市場：芳族聚碸可代替玻璃及不鏽鋼製品用於製造蒸汽餐盤、咖啡盛 器、微波烹調器、牛奶及農產品盛器，蛋炊具及擠奶器部件、飲料和食品分配器等產品。芳族聚碸具有無毒性，可製成反覆與食品接觸的用具，適用作微波 爐的炊具。聚碸的透明度，耐熱水、水解穩定性優於其他任何一種熱塑性塑料， 故可用於製作咖啡壺、蒸汽餐盤等。用 PSU 製作的連接管，用於玻纖或玻纖增 強的聚酯砌面，管外層強度高，管內層耐化學品，較鋼管輕，且透明，便於臨 控，常用於食品工業和製作強光燈的燈盞。
2020 年在內容平臺帶來的前端營銷模式變化和行業整體供應鏈體系進化的作 用下，小家電行業進入了新消費時代。2019 年 8 月至 2019 年 7 月間，淘系平 臺的廚房小家電年銷售規模約 460 億元。電烤箱、微波爐、電熱火鍋、電蒸鍋、 煮蛋器等均有不俗的表現。
衛生及醫療器械：醫療器具必須滿足苛刻的要求，需要耐蒸汽消毒，耐衝洗、 耐消毒劑等要求，可用於製作外科手術盤、噴霧器、加溼器、接觸透鏡夾具、 流量控制器、器械罩、牙科器械、液體容器、起搏器、呼吸器和實驗室器械等。 PSU 用於製作各種醫療製品較玻璃製品成本低，質量得到減輕，形狀可以設計 得更複雜，而且不易破裂，故可用於儀器外殼，齒科儀器，心瓣盒，刀片清理 系統，軟接觸鏡片的成型盒，微型過濾器，滲析膜等。PSU 還可用於鑲牙，其 粘接強度比丙烯酸高一倍。
世界範圍內，醫療衛生市場中藥品和醫療器械的市場份額比例通常是 1:1， 而 長期以來我國的藥械比接近 10:1，器械市場份額的擴充仍有充分的空間。我國 醫療器械行業近 15 年來持續高速增長，十年間，我國醫療器械市場規模增長 十分迅速，預計 2020 年可以超過 7000 億元的規模，並且在近幾年都增速都保 持 20%左右。疫情下醫藥生物行業得到重視，發展勢頭正佳，帶動醫療器械穩 定上升。
另外，新政策 MAH 制度對我國醫療器械企業的影響巨大。允許研發機構和科 研人員申請上市許可。MAH 制度改寫了過去醫療器械產品註冊和生產許可「相互捆綁」的歷史，允許符合條件的醫療器械研發機構、科研人員、 醫生等成為 註冊申請人，單獨申請醫療器械註冊證，並委託有資質和生產能力的 企業進行 生產。持有人制度還將改變我國原有制度下，科研人員只能通過技術轉讓或隱 名持股獲得短期利益、隱名利益的尷尬局面，極大地鼓勵研發機構和科研 人員 從事醫療器械創新，有效激發市場活力，加快我國由醫療器械生產大國向創新 大國的轉變。
日用品：PSU 可用於製作加溼器、吹風機、服裝汽蒸、照相機盒，放映機元器 件等耐熱、耐水解產品。經 0.4-1.6MGy 輻射和良好乾燥過的 PSU 粒料，在 310℃和模溫 170℃下很容易注塑成型，適用於層壓材料的粘合劑，所有帶矽烷 的聚碸如 PSU-SR、PKXR 等均可作為粘合劑，用於上漿玻纖和石墨纖維製作 複合材料，用石墨織物增強的帶矽烷基的 PSU，可製作升降舵等飛機部件。PSU 在加上固體潤滑劑聚四氟乙烯後，可增加耐磨性和物理機械性能，也應用於制 備耐磨性塗料；
除此之外，PSU 還可製造各種化工加工設備（如泵外罩、塔外保護層等）、食 品加工設備、汙染控制設備、奶製品加工設備及工程、建築、化工用管道等。
聚碸膜屬於高端應用領域，生物醫藥和燃料電池需求旺盛
另一板塊是聚碸類膜的應用，主要集中在生物醫藥、燃料電池領域，大部分膜 類應用還在試驗中。比較典型的有血液透析膜、電池鹼性膜、聚碸納濾膜等。
生物醫藥領域：聚碸類分離膜由於毒性低、化學穩定性好、與血液相容性好等 性能，被應用於血漿分離、血液透析、蛋白質吸收等。
通過 SOD/CAT 在膜表面的嫁接，在 PSU 膜基礎上可製成血液透析膜，很大 程度增加了與血液的相容性，降低血漿蛋白質在膜表面的吸附沉積。使用原子 轉移自由基轉移，分別將兩性離子化合物和聚乙烯吡咯烷酮添加到 PSU 膜和 PES 膜的表面，改善膜表面的親水性，和原膜相比，降低血液中蛋白質的吸附 和抑制了血小板的黏附。聚碸超濾膜同樣適用在中草藥的有效成分提純以及有 害成分和細菌脫除。
截至 2020 年 6 月 30 日，全國血液淨化領域有效註冊產品共計 384 件，其中國 產產品 274 項，進口產品 110 項。作為下遊領域，血液淨化發展非常良好，創 新後備力量充足，可以充分拉動聚碸膜的應用。
燃料電池領域：燃料電池由於其綠色環保可再生能源能質比高，而受到人們關 注，聚碸類膜的機械性能、溶脹度、吸水率以及離子交換量可以滿足燃料電池 的要求。
季銨鹽的鹼性膜（亞芳基醚碸，QPAES），對燃料電池內甲醇交換與利用有正 面的積極作用，用 QPAES 膜可以提高甲醇滲透量，對甲醇選擇性高於商業膜 Nafion117。該膜進行改性後，可用作燃料電池的離子交換膜。
汙水處理領域：汙水處理重點在於處理材料的通量、截留率等，聚碸優良的耐 腐蝕性、耐藥性，可連續使用性能對處理汙水有實用價值。
海水養殖廢水水量大、潛在汙染物含量低，增大了處理難度。有研究表明．鹽 度對微生物細胞造成不利影響，細胞因失水而死亡，降低了傳統的活性汙泥法 的去除效率。相比而言，膜分離技術操作條件溫和，過程無相變，可根據膜孔 徑的不同實現不同粒徑的物質分離。
聚碸納濾膜對染料廢水的處理性能表現優異，可以通過改變蒸發溫度與蒸發時 間進一步調節膜的孔徑與孔隙率。含有 Al2O3 的聚碸複合膜對處理油田含油汙 水效果很好。研究人員也利用磺化聚碸進行製備聚碸膜，該技術可以保持足夠 的停留時間，並配備曝氣和活性炭吸附工藝，在高濃度下起到殺茵效果的同時 也不會導致養殖魚的變異乃至死亡。
全球需求規模穩步增長，2019 年消費量達 8.76 萬噸
全球範圍內聚碸聚合物市場主要包括北美，歐洲，亞太地區，南美和世界其他 地區在內的區域市場。根據新材料在線數據顯示，全球聚碸樹脂市場預計達到 700 億美元的估值，2018-2025 年以 3.8%的年複合增長率增長。
區域市場中歐洲的需求端主要為法國，德國，義大利和英國；亞太地區主要是 中國，日本和韓國。在北美地區主要以美國為主。聚碸類聚合物的市場潛力巨 大，仍然有大量國家還未啟用聚碸產品。2014 年，北美地區和歐洲地區在全球 份額中佔據主要位置，亞太地區緊隨其後，中東和南美地區稍顯遜色。但隨著 北美研究領域發力，增長率遠超其他區域，到 2019 年北美地區的市場份額已 佔據絕對有利地位，預計 2023 年後北美地區份額增長趨於平緩，歐洲地區增 速同樣放緩，亞太地區和中東地區增速依舊維持高位。
按收入計算，2015 年北美區域市場佔有 39.40％的主要份額。預計在未來幾年 中，區域市場的份額也將保持強勁。北美區域市場的增長主要歸因於在各種醫 療設備中使用碸聚合物的日益普及，以及北美不同國家對汽車行業的需求增加。 美國汽車市場的復甦刺激了對各種碸聚合物的需求。
2016 年全球碸聚合物消費量約 5.11 萬噸、增速達到 6%，2019 年全球消費量 達到 8.76 萬噸，2024 年消費量有望達到 9.3 萬噸，2019 年-2024 年的複合增 長率為 6.64%。
根據 Global Market Insight 的調查顯示，全球聚苯碸市場在 2018 年已經高於 2.96 億美元規模，在 2018 年-20245 間會達到 9.5%的年複合增長率，北美地 區聚碸行業的 CAGR 在未來高於 9%，而亞太地區市場的增長更快，將達到 10%。 到 2025 年，聚苯碸總市場規模估計將超過 5 億美元，考慮到下遊需求的應用 領域廣闊，2018 年以前汽車是該市場的主要驅動力，嬰幼兒行業會在未來成為 新驅動力，而在未來 5 年間，醫療器械會是聚碸市場主要驅動力，會迎來更進 一步的增長。
碸聚合物有三類主要碸聚合物：雙酚 A 型聚碸 PSU、聚醚碸以及聚芳碸。其中 PSU 的需求量在 2019 年達到 1.8 萬噸，佔碸聚合物總消費量的 20%左右，近 幾年的增速均保持在 6%以上。可以預見，雙酚 A 型聚碸 PSU 是當前市場發展 的主流方向，未來會形成穩定發展趨勢。
全球產能集中於北美，國內進口替代空間巨大
全球產能增長迅猛，主要份額由龍頭掌控
2002 年全球聚碸總生產能力約為 3.5 萬噸／年，總消費量為 3 萬噸／年。到 2005 年，全球聚碸樹脂消費量達 4 萬噸以上。近五年全球聚碸行業產量年均 複合增長率超過 5%，2012 年全球碸聚合物產量達到 4 萬噸，2017 年產量達到 5.4 萬噸，年複合增長率為 8.2%，預計 2020 年產量達到 6.5 萬噸。
碸聚合物中的聚亞苯基碸 PPSU 的佔比份額最低，2019 年產量大約為 8.5 千噸 左右，PEI&PESU 的佔比最高，2019 年達 5.7 萬噸，且增長速度也非常快。 雙酚 A 型聚碸 PSU 佔比份額居中位，近五年全球產量平均複合增長率為 7%左 右，2016 年全球 PSU 行業產量達到 14900 噸，同比增長 7.97%，預計到 2022 年將突破 22000 噸，增速為 7.7%。
目前，世界上聚碸類塑料的生產商主要有德國巴斯夫、比利時索爾維、日本住 友、印度加爾邁、俄羅斯謝符欽克及國內金髮科技、沃特股份、普利特、江門 優巨新材、威海帕斯碸、津蘭特聚。索爾維公司產品主要銷往美國和歐洲地區， 巴斯夫公司產品除在歐洲銷售外還在美國、東南亞、日本和中國銷售。優巨新 材新建二期聚碸產品 3000 噸產能 2016 年底投產，成為名副其實的聚芳醚碸系 列產品全球第三大供應商。
（1）巴斯夫股份公司（BASF SE）宣布將增建一條生產線，以擴大其旗艦聚 醚碸產品系列 Ultrason的生產規模。Ultrason 由聚醚碸（Ultrason E），聚碸 （Ultrason S）和聚苯碸（Ultrason P）組成。最新的擴建將每年增加約 6,000 公噸這些聚合物的生產能力，據報導，新生產線已於 2017 年底開始運營。在 此擴建競標的條件下，碸聚合物行業巨頭現在正不斷優化其供應能力，以滿足 各行各業的不同需求。
（2）著名的化學公司索爾維（Solvay）最近宣布擴大其碸聚合物的全球生產 能力。為了增強在不斷發展的碸聚合物市場上的競爭地位，這家總部位於比利 時的公司計劃在未來五年內將其高性能熱塑性材料的生產能力提高 35％以上。 值得一提的是，索爾維生產的主要聚合物，包括 Udel 聚碸（PSU），Radel 聚 苯碸（PPSU），Veradel PESU，已在許多最終用途領域得到了廣泛的應用。
通過最新的擴展，該公司現在的目標是擴大對流程優化的投資，並改善整個生 產流程。此外，Solvay 目前正在印度建立新的生產設施，並宣布擴大其在美國 的業務。由於成熟公司採用了這種令人鼓舞的增長戰略，因此碸聚合物行業的 份額將在亞洲和北部顯著上升。
國內市場高端產品不足，產能嚴重依賴進口
國內部分企業經過持續的研究已經能夠實現聚碸樹脂的量產，產量突破了千噸。2016 年我國聚碸行業產量達 1230 噸，同比增長 18.27%，近五年複合增長率 超過 10%，生產規模仍然有限，預計在 2022 年可達到 2200 噸以上。
相比之下，需求端達到 8100 噸，同比增長 8%，近五年複合增長率超過 6.5%。 國內整體聚碸行業呈現供不應求的局面，未來上漲空間巨大。
在需求端以水處理膜領域為例，我國生產的聚碸樹脂主要被應用於生產超濾膜 和反滲透膜，2018 年水處理膜領域對聚碸樹脂的需求量在 1300 噸左右，但我 國聚碸樹脂年產量尚不足兩千噸，不能夠把完全滿足國內市場需求。隨著下遊 領域需求持續增長，我國聚碸樹脂供需缺口拉大，對於生產企業來說發展機遇 較大。
但在品質方面，我國產品目前還處於中低端位置，品牌知名度較低、產品性能 較差、在產品穩定性方面也與外企產品相比較大。因此，我國生產的聚碸樹脂 多應用在食品材料、電子電器塑料器件和水處理膜等領域，在汽車、航空材料 等領域應用較少，市場佔有率較低。高端聚碸產品主要依賴進口，蘇威和巴斯 夫兩大品牌佔據中國聚碸市場八成以上的市場份額。
齊頭並進，國內企業產能持續擴張（詳見報告原文）
國內聚碸的開發工作在 1966 年就已經開始，研發機構主要為天津材料研究所 和上海市合成樹脂研究所，至 21 世紀初，國內聚碸行業主要由國有企業主導。 這些企業生產裝置規模小，技術進步慢。主要生產企業有大連第一塑料廠、上 海曙光化工廠、上海曙鵬特種工程塑料有限公司，全國總體產能不足 1000 噸， 這些企業經營模式不夠靈活，產品開發滯後，在與國外產品競爭中不具有優勢， 目前大多已停產。
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（報告觀點屬於原作者，僅供參考。作者：國信證券，龔誠、商艾華）
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