Recentemente, le scorte del concetto di materiale PEEK continuano a fermentare. Con i nuovi veicoli energetici, i robot, la stampa 3D e altri nuovi requisiti a valle per il miglioramento della leggerezza, si prevede che i materiali PEEK introdurranno una crescita esplosiva.
1. Cos'è il PEEK?
PEEK, o polietere etere chetone, è un nuovo tecnopolimero termoplastico aromatico semicristallino.
Poiché la sua catena molecolare contiene un gran numero di anelli benzenici, ha eccellenti proprietà fisiche e chimiche, proprietà meccaniche e termiche.
Il punto di fusione del PEEK raggiunge 343°C, la temperatura di transizione vetrosa (Tg) è 143°C e la resistenza alla trazione raggiunge 100MPa. Inoltre, a una temperatura elevata di 250°C, il PEEK può anche mantenere un'elevata resistenza all'usura e un basso coefficiente di attrito.
In altre parole, è un tipo di resistenza al calore, resistenza all'usura, resistenza alla fatica, resistenza alle radiazioni, resistenza alla pelatura, resistenza al creep, flessibilità, stabilità dimensionale, resistenza agli urti, resistenza chimica, non tossico, ritardante di fiamma e altre proprietà eccellenti, è uno dei tecnopolimeri speciali più popolari oggi. Adatto per il settore medico, automobilistico, robotico e altri settori con elevati requisiti di leggerezza.
Formula molecolare polietere etere chetone PEEK, l'unità strutturale è composta da tre anelli benzenici + due legami eterei + un legame chetonico
Quando si parla di tecnopolimeri speciali, si tratta di una nuova classe di materiali polimerici sviluppata alla fine degli anni '60.
Dall'apparizione iniziale della poliimmide nel 1960 al PEEK nel 1978, sono trascorsi quasi 20 anni e le principali aziende in Europa e negli Stati Uniti hanno investito molte risorse umane e finanziarie nella ricerca e nello sviluppo di tecnopolimeri speciali, sebbene ce ne siano non meno di dozzine di varietà pubblicate nell'articolo, ma in definitiva il valore applicativo reale e l'industrializzazione sono inferiori a 10. Questi tecnopolimeri speciali sono ai vertici dei tecnopolimeri in termini di prestazioni e commerciale valore.
2. Schema a monte e a valle della catena industriale PEEK
Industria a monte: materie prime chimiche e produzione di fibre chimiche
La principale materia prima a monte del materiale PEEK è il DFBP (ovvero 4,4'-difluorodifenilchetone) e la sua qualità influisce direttamente sulle prestazioni del materiale PEEK. Per ogni tonnellata di materiale PEEK prodotto, vengono consumate 0,7-0,8 tonnellate di monomero DFBP.
Industrie a valle: trasporti, aerospaziale, informazione elettronica, energia e industria, sanità, ecc
Con i nuovi requisiti downstream per i materiali leggeri, come veicoli a nuova energia, robot e stampa 3D, si prevede che i materiali PEEK introdurranno una crescita esplosiva.
3. Serie di prodotti in materiale PEEK
PEEK è suddiviso in polvere grossolana di resina pura, polvere fine di resina pura, particelle di resina pura, particelle rinforzate con fibra di vetro, particelle rinforzate con fibra di carbonio, particelle rinforzate resistenti all'usura) e altre serie in base a diversi aspetti apparenti forme e metodi di rielaborazione. È adatto per stampaggio a iniezione, estrusione, stampaggio, spruzzatura e altri metodi di lavorazione, in grado di soddisfare le esigenze degli scenari applicativi PEEK dei clienti a valle.
4. Stato del settore PEEK
Il costo delle materie prime rappresenta il 75% e il prezzo dei materiali PEEK nazionali è solo 1/3 di quello dei paesi esteri
Attualmente, il prezzo interno del materiale PEEK è di circa 300.000-400.000 yuan/tonnellata e di circa 800.000-1 milione di yuan/tonnellata all'estero. Il prezzo del materiale PEEK è più costoso, principalmente il prezzo del fluorochetone della materia prima principale è più alto. Il fluorochetone è un prodotto chimico di nicchia, il costo delle materie prime necessarie per la produzione è più elevato e il costo della protezione ambientale nel processo di produzione è più elevato, quindi il prezzo è più elevato, con conseguente costo più elevato dei prodotti in materiale PEEK.
Il fluorochetone è la materia prima principale del materiale PEEK
La materia prima principale del materiale PEEK è il fluorochetone, che determinerà direttamente la qualità dei prodotti in materiale PEEK. Il prezzo del fluorochetone è compreso tra circa 100.000 e 150.000 yuan/tonnellata e un aumento del 5% nel prezzo dei materiali farà diminuire il margine di profitto lordo dei materiali PEEK dell'1%-1,5%; Il prezzo dell'idrochinone è compreso tra circa 50.000 e 80.000 yuan/tonnellata e un aumento del 5% dei prezzi dei materiali farà diminuire il margine di profitto lordo del materiale PEEK dallo 0,2% allo 0,4%.
Difficoltà di processo elevata
Le principali barriere dei materiali PEEK si concentrano in due aspetti: processo produttivo e ciclo di verifica. I principali scenari applicativi dei materiali PEEK sono due categorie: 1, il campo delle informazioni elettroniche: l'attrezzatura e il veicolo della linea di produzione hanno requisiti di precisione dimensionale elevati, raggiungendo il livello di 0,01 mm, quindi il processo generale di stampaggio a iniezione non può soddisfare ; 2, altre aree attraverso parti di stampaggio a iniezione, alcune aree con requisiti di qualità della resina pura PEEK sono molto elevate, è necessario garantire allo stesso tempo elevate proprietà meccaniche, con elevata purezza, stabilità del lotto del prodotto e altre proprietà.
Ciclo di verifica lungo
La ricerca e lo sviluppo richiedono molto tempo: a causa della difficoltà del processo, la formazione di una capacità di produzione di resina PEEK coerente e di alta qualità richiede elevati requisiti di tecnologia, investimenti in ricerca e sviluppo e accumulo di processi. Pertanto, dopo l'espansione della produzione, i produttori di materiali PEEK necessitano ancora di molto tempo per raggiungere un'effettiva capacità produttiva.
La verifica del cliente richiede molto tempo e il ciclo di sviluppo della certificazione del cliente a valle richiede 3-5 anni
Attualmente, il materiale PEEK grazie alla resistenza alla corrosione, alla resistenza all'usura e ad altre proprietà eccellenti, principalmente come parti funzionali, parti strutturali utilizzate in ambienti di lavoro difficili, prestazioni impegnative del settore del prodotto. Queste aree di prodotto hanno requisiti elevati per la stabilità della qualità e della durata del prodotto, quindi il processo di sviluppo e test è relativamente lungo.
5. Spazio di mercato futuro per i materiali PEEK
In termini di capacità di mercato, secondo EmergenResearch, un'organizzazione di consulenza e ricerca di mercato, la capacità del mercato globale del PEEK era di 721 milioni di dollari nel 2019 e si prevede che crescerà fino a 1,226 miliardi di dollari entro il 2027, con un tasso di crescita annuo composto del 6,8% .
L’area di consumo globale di PEEK è concentrata principalmente in Europa, nelle Americhe e nella regione dell’Asia-Pacifico, di cui l’Europa è il mercato più grande per il PEEK, e le industrie correlate sono relativamente mature. Con la capacità di produzione globale di informazioni elettroniche, automobilistiche e aerospaziali che continua a trasferirsi nella regione dell’Asia-Pacifico, il tasso di crescita del consumo di PEEK nella regione dell’Asia-Pacifico supera di gran lunga quello dell’Europa, in particolare la rapida crescita del mercato cinese del PEEK. Dal 2012 al 2020, la domanda di prodotti PEEK in Cina continua ad aumentare, da 80 tonnellate nel 2012 a 1.980 tonnellate nel 2021, con un tasso di crescita annuo composto del 42,84%, e il tasso di crescita del mercato cinese del PEEK è molte volte superiore alla media. tasso di crescita del mercato globale.
Secondo le previsioni di Sullivan Consulting, la domanda cinese di prodotti PEEK continuerà a crescere a un tasso di crescita annuo composto del 16,82% tra il 2022 e il 2027 e si prevede che raggiungerà le 5.078,98 tonnellate nel 2027.
Xiamen LFT Composite Plastic Co., Ltd.
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