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表 PEEK 的應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)品類型

二、制備工藝

最早開(kāi)發(fā)出 PEEK 的英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司采用親核取代工藝合成 PEEK。親核取代是以二氟二苯甲酮和對(duì)苯二酚為原料，二苯砜為溶劑，氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，在無(wú)水碳酸鈉存在的條件下，280℃ -340℃下進(jìn)行縮聚反應(yīng)獲得 PEEK。該工藝目前仍是國(guó)際上工業(yè)化生產(chǎn) PEEK 采用的主要方法。

聚醚醚酮在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在表面粘結(jié)性差、表面疏水且呈生物惰性、成型加工比較困難等問(wèn)題，為解決這些問(wèn)題并同時(shí)滿足各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)χ破返母咝阅芤螅ǔＰ枰獙?duì) PEEK 進(jìn)行改性后再應(yīng)用。PEEK 材料常見(jiàn)的改性方法包括表面改性、填充改性、共混改性等。其中表面改性是指通過(guò)等離子體處理、輻射處理和化學(xué)溶液處理等物理或化學(xué)方法提高 PEEK 的表面活性；填充改性通常是在 PEEK 中添加纖維、金屬氧化物、無(wú)機(jī)填料等增強(qiáng)材料以提高材料的生物學(xué)及力學(xué)性能；共混改性是將 PEEK 與聚四氟乙烯（PTFE）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚砜（PES）等聚合物共混，通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)提升 PEEK 的潤(rùn)滑性及加工性能。

PART.

02

全球產(chǎn)業(yè)格局

目前，全球 PEEK 的產(chǎn)能主要集中在歐洲，代表性企業(yè)包括英國(guó)威格斯（Victrex）、比利時(shí)索爾維（Solvay）和德國(guó)贏創(chuàng)（Evonik），這三家企業(yè)集中了全球 80% 以上的 PEEK 材料產(chǎn)能。國(guó)內(nèi)的 PEEK 產(chǎn)能主要集中在吉林省中研高分子材料股份有限公司、浙江鵬孚隆新材料有限公司和吉林省長(zhǎng)春吉大特塑工程研究有限公司等企業(yè)，產(chǎn)能數(shù)據(jù)如下圖所示，【了解更多‘塑料’、‘工程塑料’、‘改性塑料’等行業(yè)知識(shí)，海量材料超級(jí)物性表、超多選材案例、降本增效方案，歡迎全網(wǎng)搜索《塑庫(kù)網(wǎng)》或微信搜索塑庫(kù)網(wǎng)小程序進(jìn)入了解?。?！】。據(jù) Research And Markets 報(bào)告顯示，2020 年全球 PEEK 市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 5.751 億美元，預(yù)計(jì) 2027 年將達(dá)到 8.607 億美元，2020~2027 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 5.9%。其中，2020 年在航空航天領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模約為 0.822 億美元，預(yù)計(jì) 2027 年將達(dá)到 1.208 億美元，而中國(guó)將是該領(lǐng)域增長(zhǎng)最快的國(guó)際市場(chǎng)之一。

一、國(guó)外產(chǎn)業(yè)格局

歐洲是 PEEK 的最大市場(chǎng)，英國(guó)威格斯公司（Victrex）、比利時(shí)索爾維集團(tuán)（Solvay S.A.）和德國(guó)贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)（Evonik Industries）等國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)在 PEEK 產(chǎn)業(yè)化方面發(fā)展成熟。另外，日本三菱化學(xué)株式會(huì)社（Mitsubishi Chemical Corporation）也是 PEEK 市場(chǎng)的主要參與者之一。

英國(guó)威格斯公司 1993 年收購(gòu)了英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司的 PEEK 聚合物業(yè)務(wù)，發(fā)展至今已成為全球最大的生產(chǎn) PEEK 聚合物的企業(yè)，產(chǎn)能約為 7150 噸 / 年。Victrex 除提供 PEEK 聚合物粉末、粒料、共混料之外，還生產(chǎn)由 PEEK 制成的管材、薄膜、纖維、涂料和復(fù)合材料等多種 PEEK 產(chǎn)品，并廣泛用于航空航天、電子、醫(yī)療、能源、汽車和工業(yè)領(lǐng)域。

比利時(shí)索爾維公司 2005 年收購(gòu)了印度 Gharda 化學(xué)公司的聚合物分部，擁有了 PEEK 的生產(chǎn)能力，并于 2008 年開(kāi)始正式生產(chǎn) PEEK。2013 年，索爾維在中國(guó)常熟的特種聚合物混合生產(chǎn)車間開(kāi)始試運(yùn)營(yíng)，加工生產(chǎn) KetaSpire? PEEK 和 Zeniva? PEEK 兩種產(chǎn)品。目前索爾維已成為全球第二大 PEEK 生產(chǎn)商，年產(chǎn)量超過(guò) 2500 噸。

德國(guó)贏創(chuàng)公司 2005 年通過(guò)購(gòu)買吉林大學(xué)的中試技術(shù)開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)出了 PEEK，隨后成立了吉大贏創(chuàng)高性能聚合物（長(zhǎng)春）有限公司，2007 年實(shí)現(xiàn)了 PEEK 的產(chǎn)業(yè)化，隨后通過(guò)設(shè)備升級(jí)，將產(chǎn)能擴(kuò)大到 1250 噸 / 年，并于 2018 年優(yōu)化了該基地的 VESTAKEEP? PEEK 生產(chǎn)流程，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

日本三菱化學(xué)是一家生產(chǎn)各種化學(xué)品、纖維、塑料加工產(chǎn)品、碳纖維復(fù)合材料、電子信息材料和農(nóng)業(yè)食品的綜合型化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)商。該公司生產(chǎn)的 Ketron? PEEK 產(chǎn)品具有獨(dú)特的高機(jī)械性能、耐高溫性以及卓越的耐化學(xué)腐蝕性。

二、國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)格局

國(guó)內(nèi)吉林大學(xué)在上世紀(jì)末自主研發(fā)并成功攻克 PEEK 生產(chǎn)技術(shù)，2002 年與長(zhǎng)春吉大高科技股份有限公司合資組建了長(zhǎng)春吉大特塑工程研究有限公司并開(kāi)始 PEEK 的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。目前，吉大特塑依托吉林大學(xué)從事特種工程塑料的研發(fā)，主要生產(chǎn)聚醚醚酮、聚醚醚酮酮、聚醚砜等高性能樹(shù)脂及其改性料，已建成年產(chǎn) 500 噸的 PEEK 生產(chǎn)線。隨后，吉林大學(xué)還通過(guò)技術(shù)輸出入股吉林省中研高分子材料股份有限公司等企業(yè)，使國(guó)內(nèi) PEEK 生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。中研股份現(xiàn)擁有多套 PEEK 合成設(shè)備，也是目前國(guó)內(nèi)唯一一家能夠采用 5000 升反應(yīng)釜開(kāi)展 PEEK 聚合生產(chǎn)的企業(yè)，具備年產(chǎn) 1000 噸的 PEEK 生產(chǎn)能力。

隨著技術(shù)的不斷突破，國(guó)內(nèi)也陸續(xù)出現(xiàn)了江蘇君華特種工程塑料制品有限公司、山東浩然特塑股份有限公司、浙江鵬孚隆新材料有限公司等多家 PEEK 生產(chǎn)企業(yè)。其中，君華特塑專注于 PEEK、聚酰亞胺等高性能特種工程塑料型材及制品的應(yīng)用研發(fā)及生產(chǎn)，設(shè)有 PEEK 制品零件、型材擠出和樹(shù)脂原料聚合三大事業(yè)部，具備 PEEK 原料樹(shù)脂聚合及改性造粒、成品零件的注塑及加工，以及型材連續(xù)擠出成型完整產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)生產(chǎn)能力。浩然特塑主要研發(fā)生產(chǎn) PEEK 塑料原料及二次制品，目前建設(shè)有 300 噸 PEEK 生產(chǎn)線，產(chǎn)品可應(yīng)用于電子電氣、汽車制造、航空航天

等多個(gè)領(lǐng)域。鵬孚隆可生產(chǎn) PEEK 原料、不同牌號(hào) PEEK 純樹(shù)脂以及增強(qiáng)復(fù)合材料，已建成年產(chǎn) 700 噸的 PEEK 聚合物生產(chǎn)線。

PART.

03

產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

一、國(guó)外產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

近兩年，國(guó)外 PEEK 企業(yè)動(dòng)作頻繁，通過(guò)升級(jí)裝備、擴(kuò)建產(chǎn)能、推出新產(chǎn)品，創(chuàng)新產(chǎn)品應(yīng)用等多種方式提升企業(yè)水平。

威格斯為提升技術(shù)能力并擴(kuò)大國(guó)際市場(chǎng)，企業(yè)推出從創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)到大批量生產(chǎn)過(guò)程的早期階段為客戶提供技術(shù)支持等系列舉措，并于 2021 年 3 月宣布投資 100 萬(wàn)美元對(duì)位于上海的威格斯亞洲創(chuàng)新與技術(shù)中心（AITC）進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)，將配備一臺(tái)用于 PEEK 部件原型制作的 4 軸 CNC 數(shù)控機(jī)床，【了解更多‘塑料’、‘工程塑料’、‘改性塑料’等行業(yè)知識(shí)，海量材料超級(jí)物性表、超多選材案例、降本增效方案，歡迎全網(wǎng)搜索《塑庫(kù)網(wǎng)》或微信搜索塑庫(kù)網(wǎng)小程序進(jìn)入了解?。?！】，同時(shí) AITC 還致力于 PEEK 的增材制造以及 3D 打印工藝與材料的研發(fā)創(chuàng)新；通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)市場(chǎng)需求，威格斯決定在中國(guó)進(jìn)行 PEEK 前瞻性投資。2020 年，威格斯宣布與中國(guó)營(yíng)口興?；び邢薰竞献鞒闪⒁患液腺Y企業(yè)，制造和銷售 PEEK 聚合物粉末和顆粒，該企業(yè)預(yù)計(jì)在 2022 年初投產(chǎn)，建成后其年產(chǎn)能將達(dá)到 1500 噸 [97]；為拓展 PEEK 材料的應(yīng)用范圍，Invibio 生物材料公司（英國(guó)威格斯公司在醫(yī)療領(lǐng)域的子公司）與 Maxx 骨科公司于 2021 年宣布啟動(dòng)用于膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的股骨膝蓋組件的臨床研究，該組件由 PEEK-OPTIM? 材料制成，利用 PEEK 接近人骨的彈性模量和彎曲強(qiáng)度特性以及 X 射線透過(guò)特性，能夠提升其臨床應(yīng)用效果，幫助患者加快恢復(fù)。

索爾維除了在醫(yī)療領(lǐng)域拓展現(xiàn)有產(chǎn)品的新用途之外，還致力于開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，拓寬未來(lái)事業(yè)范圍。2021 年 5 月，康寧公司以索爾維植入性 Zeniva? PEEK 樹(shù)脂為原料開(kāi)發(fā)出新型 Creed ?套管式螺釘組合并成功應(yīng)用于腳和踝關(guān)節(jié)手術(shù)中，該產(chǎn)品獲得美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）的許可。全新的 Creed ?套管式螺釘采用 Carbon22 ?的獨(dú)特技術(shù)生產(chǎn)，將索爾維的植入級(jí) X 射線透過(guò)性 Zeniva? PEEK 樹(shù)脂在最后加工前包覆于鈦芯上，利于 X 射線或計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）檢測(cè)螺釘，使外科醫(yī)生能夠準(zhǔn)確評(píng)估植入部位的解剖細(xì)節(jié)，避免出現(xiàn)偽影而影響判斷 ；同年 10 月，公司生產(chǎn)的 KetaSpire? PEEK 憑借可承受 γ 射線滅菌且浸出物和溶出物含量極低等特性，而被美國(guó) Malema 公司選中用于生產(chǎn)一次性科里奧利流量計(jì)，以提升測(cè)量精度和潔凈度，該流量計(jì)在新冠疫苗生產(chǎn)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。2021 年 8 月，索爾維還推出了 KetaSpire? PEEK 新產(chǎn)品 KT-850 SCF 30，該產(chǎn)品專門(mén)針對(duì)精密制動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)交通電子泵組件而設(shè)計(jì)，能夠提供優(yōu)于30% 碳纖維填充 PEEK 組件的密封性能。

贏創(chuàng)近兩年推出了多款適用于醫(yī)療領(lǐng)域的 PEEK 新產(chǎn)品，進(jìn)一步提升公司相關(guān)產(chǎn)品在個(gè)性化醫(yī)療中的應(yīng)用潛力。2020 年 5 月，贏創(chuàng)推出用于醫(yī)療植入物 3D 打印的植入級(jí) PEEK 長(zhǎng)絲，由贏創(chuàng)的高黏性植入級(jí) PEEK 顆粒 VESTAKEEP? i4 G 加工而成，直徑為 1.75mm，適用于熔絲制造技術(shù)并，將以 VESTAKEEP? i4 3DF 為品牌名進(jìn)行銷售。2021 年 5 月，贏創(chuàng)又推出適用于醫(yī)療領(lǐng)域的新型 3D 打印 PEEK 生物材料——VESTAKEEP? Care M40 3DF，并在此基礎(chǔ)上，又打造出直徑為 1.75mm 的 Care 醫(yī)療級(jí) PEEK 長(zhǎng)絲，與人體接觸時(shí)間可長(zhǎng)達(dá) 30 天，可直接用于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的 PEEK 材料 FFF/FDM 3D 打印機(jī)。

三菱化學(xué)正與高校開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作以改善其現(xiàn)有 PEEK 產(chǎn)品性能。2021 年，三菱化學(xué)在三菱重工技報(bào)上發(fā)表技術(shù)論文，報(bào)道其與神戶大學(xué)西野孝團(tuán)隊(duì)對(duì) PEEK 樹(shù)脂進(jìn)行表面改性，通過(guò)引入環(huán)氧基以改善 PEEK 樹(shù)脂粘接困難的缺陷。之后，三菱化學(xué)還利用該技術(shù)試制了小型飛機(jī)零部件以驗(yàn)證其效果，并確認(rèn)采用此膠接技術(shù)制備的飛機(jī)零部件具有重量更輕、成本更低的優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)未來(lái)可應(yīng)用于航空航天和其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

二、國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

國(guó)內(nèi)近兩年在 PEEK 行業(yè)領(lǐng)域所取得的進(jìn)展主要集中于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面。

標(biāo)準(zhǔn)制定方面，截止目前，國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際上尚無(wú) PEEK 樹(shù)脂的標(biāo)準(zhǔn)，這也導(dǎo)致國(guó)內(nèi)廠商無(wú)法參照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)格化 PEEK 樹(shù)脂產(chǎn)品，導(dǎo)致市場(chǎng)上產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。因此規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)制定，有助于推動(dòng)我國(guó) PEEK 行業(yè)的良性發(fā)展。2021 年 12 月，塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)塑料分會(huì) PEEK 樹(shù)脂送審稿視頻討論會(huì)在線上啟動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)起草單位中研股份在會(huì)上匯報(bào)了標(biāo)準(zhǔn)制定情況，吉大特塑、君華特塑、鵬孚隆等企業(yè)代表人員也針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案內(nèi)容展開(kāi)集中討論，就理化性能要求、試驗(yàn)檢測(cè)方法、貯存時(shí)間等內(nèi)容提出諸多建設(shè)性意見(jiàn)。

新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，2021 年，君華特塑宣布成功開(kāi)發(fā)出部分尺寸規(guī)格的 JUNHUA? PEEK 單絲（纖維），其具有優(yōu)異的絕緣性能、出色的強(qiáng)度和優(yōu)良的耐熱及耐化學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度為600-700MPa（單絲斷裂強(qiáng)度約 50cN/tex，【了解更多‘塑料’、‘工程塑料’、‘改性塑料’等行業(yè)知識(shí)，海量材料超級(jí)物性表、超多選材案例、降本增效方案，歡迎全網(wǎng)搜索《塑庫(kù)網(wǎng)》或微信搜索塑庫(kù)網(wǎng)小程序進(jìn)入了解?。?！】），伸長(zhǎng)率為40%，熔點(diǎn)340℃，克重430g/10000m（直徑為 0.2mm），可應(yīng)用于制紙機(jī)械的干燥帆布、耐熱濾布、球拍的網(wǎng)線、復(fù)合材料（與玻璃纖維、碳纖維等混織或混編）、燃油過(guò)濾網(wǎng)、人工韌帶、飛機(jī)上的高溫絕緣護(hù)套等。君華特塑還推出了國(guó)內(nèi)植入級(jí) PEEK 材料品牌 AKSOPEEK? 系列產(chǎn)品，包括 AKSOPEEK? Natural（植入級(jí)純料）、AKSOPEEK? HA（羥基磷灰石改性植入級(jí) PEEK）、AKSOPEEK? CF（短切碳纖維植入級(jí)PEEK）、AKSOPEEK? LCF（連續(xù)碳纖維植入級(jí) PEEK），目前，AKSOPEEK? Natural 正處于認(rèn)證階段。

PART.

04

產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

（一）加快 PEEK 產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和裝備升級(jí)

為促進(jìn)國(guó)內(nèi) PEEK 生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù)以及合成裝置和成型設(shè)備的完善升級(jí)，建議國(guó)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)制度體系、研發(fā)人員激勵(lì)機(jī)制以及研發(fā)團(tuán)隊(duì)架構(gòu)方面加強(qiáng)建設(shè)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，也要注重與國(guó)內(nèi)高校、科研機(jī)構(gòu)之間的研發(fā)合作，開(kāi)展 PEEK 聚合、提純、攪拌槳等方面的研究，避免產(chǎn)研脫節(jié)，提升企業(yè)研發(fā)效率。

（二）加強(qiáng) PEEK 專用料和復(fù)合材料的生產(chǎn)

國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)擁有豐富的專用料產(chǎn)品，建議國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)結(jié)合航空航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域的具體要求，細(xì)化和拓展 PEEK 專用料和復(fù)合材料品種，及時(shí)跟進(jìn) 3D 打印用 PEEK 樹(shù)脂、紡絲級(jí) PEEK 樹(shù)脂、航空級(jí) PEEK 樹(shù)脂等專用料，以及碳纖維增強(qiáng) PEEK 復(fù)合材料、纖維 / 聚合物 / 填料協(xié)同改性 PEEK 材料及功能化改性的 PEEK（如導(dǎo)電、導(dǎo)熱的改性PEEK）等復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)以及高性能的長(zhǎng)纖維、連續(xù)纖維增強(qiáng) PEEK 復(fù)合材料制品新成型技術(shù)（包括長(zhǎng)碳纖維增強(qiáng) PEEK 的在線混煉注塑成型及連續(xù)碳纖維增強(qiáng) PEEK 的纏繞、拉擠、鋪放成型技術(shù)）的研發(fā)。

（三）拓展應(yīng)用領(lǐng)域，創(chuàng)新應(yīng)用方式

國(guó)內(nèi)在 PEEK 應(yīng)用方面開(kāi)發(fā)程度不足，產(chǎn)業(yè)界缺乏聯(lián)動(dòng)，國(guó)內(nèi) PEEK 企業(yè)應(yīng)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模以產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)一步提高性能，降低成本，提高市場(chǎng)占有率，并積極開(kāi)發(fā)高性能新產(chǎn)品，提升加工能力，拓展產(chǎn)品應(yīng)用范圍。同時(shí)加強(qiáng)與下游應(yīng)用單位的合作，發(fā)現(xiàn)并解決國(guó)產(chǎn) PEEK 在下游應(yīng)用中出現(xiàn)的具體問(wèn)題，積累服務(wù)方案，探索面向國(guó)家重大需求的 PEEK 材料開(kāi)發(fā)應(yīng)用模式，不斷提升國(guó)內(nèi)企業(yè)滿足下游應(yīng)用需求的能力。