PEN高性能聚酯材料发展与应用

2021-08-09 11:19:46 瑞安绝缘材料有限公司 1439
来源:新思界网、中国化工报、化工新材料

148fae76cf831adfd30515ddb6352fb.png

PEN是聚萘二甲酸乙二酯的简称,是20世纪90年代商业化的新兴高性能聚酯产品,在某些领域中,尤其是在高精尖行业,它可以作为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的优良替代品,也是近年发展应用快速的高分子材料之一。

PEN简介

PEN合成路线一般以2,6-萘二甲酸和乙二醇或2,6-萘二甲酸二甲酯和乙二醇为原料通过酯化或酯交换反应合成单体2,6-BHEN(2,6-萘二甲酸乙二醇酯),再经过缩聚反应合成PEN(聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯),最后通过固相缩聚合成高分子量PEN。萘环的引入使PEN具有优越的物理机械性能、耐热性能、染色性能、力学性能、气体阻隔性能以及抗紫外辐射性。
94cff8dd5aeeec13b7c4c585b1fbf23.png
图 PEN化学式
萘环比苯环的体积大,空间位阻的作用更强,导致金属离子进攻困难,并且萘环共振效应比苯环大,金属离子进攻羰基的亲电反应产生的中间体比苯环稳定。因此,生产PEN的反应速率比PET慢。反应温度提高虽然可加快反应速度,但温度过高则导致乙二醇大量蒸发而影响酯交换率,控制在195℃左右较为适宜。酯交换法是目前工业化生产PEN所采用的方法。
PEN产品的商业化难点在于生产成本高,其生产成本主要取决于单体2,6-NDA 和2,6-NDC,归根于前体2,6-DMN的分离和制备难度大,以及单体2,6-NDA的提纯繁杂。因此,需要不断研究开发新技术和新方法以解决前体和单体分离提纯难的问题,从而降低PEN的生产成本

PEN生产概况

国外
日本对聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的研究最早,是1964年帝人公司首先开展的,1971年,帝人公司建成年产70-80吨的小型生产线专门用于生产PEN薄膜,1993年建成4000t/a PEN薄膜生产线,并命名为“Teonex”;1994年,壳牌化学公司PEN实现工业化生产,生产出了纤维级PEN树脂,商品名为“Vituf”;同年,伊士曼柯达完成PEN均聚物切片的工业化生产,可供高性能纤维和薄膜使用,牌号为14991;杜邦在早期也完成了PEN的研究和量产,牌号为Kaladex。目前全球生产PEN的企业有帝人、杜邦东洋纺、士曼三菱化学、钟纺、UniPET、M&G、KOSA以及Kolon等为数不多的聚酯相关企业。

43e8bc7f3fc90f76e76048a42cef0e0.png


国内
国内四川大学与某绝缘材料厂试生产过PEN,仪征化纤股份公司产品技术开发中心进行过PEN的合成及其工业化的研究,桂林电器科学研究所进行过合成PEN并将其用于制造F级绝缘材料。
目前国内的PEN研发生产仍然比较薄弱,但中国石化、中国石油等公司已先后布局PEN上中下游产业链的相关研究课题,着力于从源头降低PEN的制造成本,并进行PEN产品的推广。预计在未来十到二十年,我国也将能自主研发制造先进的PEN薄膜、PEN纤维、PEN瓶以及PEN纳米材料等,逐步实现由PET到PEN的跨越。
我国聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)产品需求主要依赖进口,新思界产业研究数据显示,全球PEN主要供应地区为美国、日本、欧洲等地区,2019年我国聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)产品进口量为1500吨。

PEN的应用及前景展望

PEN由于模量高、尺寸稳定性好、不变形、弹性高、刚性好等特点,在薄膜、片材、中空材料、纤维、工程塑料等领域已有较为广泛的应用,成为全球开发最快、应用前景最广的树脂材料之一。其优秀的气体阻隔性能、F级(耐160℃高温)耐热绝缘材料的PEN,在日本广泛的应用在灭火器上。
近年来,PEN薄膜主要应用在柔性印刷电路板、电容器膜、F级绝缘膜等方面,而PEN薄膜新的用途仍然在不断开发中。PEN膜也被用于汽车感测器及绝缘零配件方面,如传动带、制动油管、轮胎帘子线。
随着聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)热度的不断增长,我国PEN产品需求日渐增多,而PEN凭借其优势已经在许多中高端领域逐步取代PET产品,尤其是在食品、化妆品、饮品等与人体密切接触的领域。
PEN在未来将逐步占领聚酯市场。我国PEN行业亟需打破国外垄断,建立具有自主知识产权的PEN生产线。大力开发研制国产PEN产品意义重大,行业前景广阔。
参考文献资料:
1.《PEN高分子材料发展与应用》
亚太菁英股份有限公司 张志铨、叶宗谕
金属工业研究发展中心 黄瑞堂、壮雅婷、林怡明、杨俊人、蔡琬瑛
2.《聚萘二甲酸乙二醇酯的应用现状和前景展望》
任笑荷,杨化浩,者东梅,高彦杰 (中国石化 北京化工研究院,北京 100013)

责声明:所载内容来源于互联网等公开渠道,我们对文中观点保持中立态度。本文仅供参考,交流。转载的稿件版权归原作者和机构所有,如有侵权,请系我们删除。


瑞安绝缘

1986年成立于香港,目前在中国有5家分公司;

美国杜邦中国及香港地区总代理 ;

代理的品牌有:杜邦、艾仕得、瑞纳智、东洋快巴、柯吉比等;

2003年注册SOFLEX?商标,进行NHN等产品的研发与生产;

集研发、生产、销售、服务、为一体的港资高新技术企业.

浏览详细

主推产品

联系我们

  • 香港总部:香港九龙弥敦道498-500号泰盛商业大厦11楼3室
  • +852-2384 8026
  • sui-on@sui-on.com
  • www.sui-on.com

瑞安绝缘材料有限公司 版权所有 2018-2021

香港总部:香港九龙弥敦道498-500号泰盛商业大厦11楼3室
广东省深圳市光明新区楼村社区红银路123号溢骏科技园

852-23848026

瑞安Soflex复合材料,预浸料,杜邦Nomex,NHN,NMN,NSN,绝缘纸,绝缘材料,亚胺薄膜