
Chem366-- 聚酰胺(PA)俗称尼龙(Nylon),是美国 DuPont 公司最先开发用于纤维的树脂。目前用量最多的是 PA6 和 PA66,约占 PA 消费的 90%以上。尼龙66是半透明或不透明的乳白色结晶聚合物,具备优异的力学性能、自润滑性、耐热性和电绝缘性能。物理性质方面,尼龙66在较高温度下也能保持较强的强度和刚度;尼龙66机械强度较高,耐应力开裂性好,是耐磨性最好的尼龙;尼龙66自润滑性优良,仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛;尼龙66热性也较好,属自熄性材料,但吸水性大,因而尺寸稳定性差。化学性质方面,尼龙66的化学稳定性好,对许多溶剂具有抗溶性,尤其耐油性极佳,但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱,易溶于苯酚、甲酸等极性溶剂,加炭黑可提高耐候性。作为工程塑料中的佼佼者,尼龙66具备高强度性、抗高温阻力、化学阻力、高硬度和抗磨损性能等优势,广泛应用于橡胶、轮胎、塑料、电子、化工、化纤等行业。
尼龙 66 核心原料尼龙 66 盐可由己二酸和己二胺两个中间体中和反应所得,其中己二酸由精苯加氢并经硝酸氧化制取,己二胺由己二腈加氢制取。虽然我国已能够生产尼龙 66 盐、己二酸和己二胺,但上游基础原材料己二腈市场长期由欧美厂商主导。
图1 尼龙66上下游产业链
表1 尼龙66与其他尼龙材料性能对比
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尼龙6 |
尼龙66 |
尼龙11 |
尼龙12 |
密度(g/mL) |
1.084 |
1.13~1.16 |
1.03~1.05 |
1.01~1.03 |
熔点(℃) |
220 |
260 |
183~188 |
172~178 |
玻璃化转变温度(℃) |
40-60 |
47 |
115 |
125~155 |
吸水率 |
1.60% |
1.20% |
0.40% |
0.20% |
脆性温度(℃) |
-25 ~-10 |
-15~0 |
-60 |
-70 |
摩擦系数 |
0.26 |
0.26 |
- |
0.2 |
耐燃油性能 |
会分解 |
会分解 |
不会分解 |
不会分解 |
绝缘强度 |
- |
- |
- |
55MV/m |
产能产量:2013-2020年中国尼龙66产能的年均复合增长率为11.6%,产量的年均复合增长率为11.9%,供应端保持较快增长。2020年,中国尼龙66的产能为56万吨,产量为39.0万吨。由于行业内技术及投资门槛较高,尼龙 66 行业呈现典型的寡头垄断竞争格局,行业集中度较高。英威达、神马股份、华峰集团为中国尼龙 66产能前三企业,2020年产能分别为19万吨、17万吨、8万吨,产能占比合计达78.6%。
表观消费量:2013-2020年中国尼龙66表观消费量的年均复合增长率为6.8%,近年来表观消费相对稳定,主要是受原料价格大幅波动影响。2020年表观消费量为55.3万吨,同比增长23.4%,主要是因为2020年汽车轻量化的趋势提升。
图2 2013-2020年中国尼龙66产能情况(单位:万吨)
图3 2020年中国尼龙66企业产能分布情况(单位:万吨,%)
图4 2013-2020年中国尼龙66产量情况(单位:万吨)
图5 2013-2020年中国尼龙66表观消费量(单位:万吨)
我国尼龙66的第一大应用领域为工程塑料,消费量占比为58%。工业丝、民用丝和其他应用的尼龙66消费量占比分别为28%、10%和4%。其中在工程塑料中47%的尼龙 66用于汽车行业,28%的尼龙 66用于电子电气,25%的尼龙 66用于轨道交通。
图6 2020年中国PA66下游消费结构
图7 中国尼龙 66 在工程塑料领域具体应用
长期以来我国尼龙 66自给率一直不足,主要原因就是核心原材料己二腈没有得到突破,从而限制了尼龙 66产业的发展。近年来我国己二腈关键技术突破出现曙光,多家企业在国内陆续投产己二腈项目,尼龙 66原料自给率大幅提高,尼龙 66 生产技术取得长足进步。未来随着关键原料己二腈逐渐国产化,国内PA66市场规模有望得到大幅提升。
根据英威达预计,在以塑代钢的大趋势下,PA66基于其更高熔点、更低吸水率、更优秀的耐水解与耐油性及耐摩擦等性能,有望逐步替代金属、PA6以及其它改性塑料。PA66集成到电动车内部,可使汽车减重30%,并显著提升安全性,未来应用潜力巨大。