Polyamide (PA), còn được gọi là nylon, là một polyme chứa các nhóm amit trong các đơn vị lặp lại trên xương sống phân tử.Ni lông có thể được chế tạo thành nhiều loại nhựa, được kéo thành sợi và cũng có thể được chế tạo thành màng, lớp phủ và chất kết dính.Do nylon có khả năng chịu cơ học, chịu nhiệt, chống mài mòn và các đặc tính khác tốt nên các sản phẩm có thể được sử dụng rộng rãi trong quần áo, sợi công nghiệp, ô tô, máy móc, điện tử, vận tải, công nghiệp đóng gói và nhiều lĩnh vực khác.
Các ứng dụng xuôi dòng của nylon cực kỳ rộng
Nguồn: trang web chính thức của Lianchuang, Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
Gia đình nylon tiếp tục phát triển và hiệu suất của nylon đặc biệt tốt hơn
Nylon có một lịch sử lâu dài và một gia đình đang phát triển.Năm 1935, PA66 lần đầu tiên được tổng hợp trong phòng thí nghiệm, đến năm 1938, DuPont chính thức công bố sự ra đời của loại sợi tổng hợp đầu tiên trên thế giới và đặt tên là nylon.Trong những thập kỷ tiếp theo, họ nylon dần dần phát triển và các giống mới như PA6, PA610 và PA11 tiếp tục xuất hiện.PA6 và PA66.Với quy trình sản xuất hoàn thiện và nhiều ứng dụng, PA6 và PA66 vẫn là hai loại sản phẩm nylon được yêu cầu nhiều nhất.
Lịch sử phát triển của sản phẩm nylon
Nguồn: Viện Nghiên cứu Công nghiệp Dệt may Trung Quốc, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Theo cấu trúc hóa học của chuỗi chính, nylon có thể được chia thành béo, bán thơm, thơm hoàn toàn, v.v.Polyamit aliphatic là một vật liệu polyme tuyến tính, thường xuyên được liên kết xen kẽ bởi các phân đoạn chuỗi metyl và các nhóm amit, và có độ dẻo dai tốt.Việc đưa các vòng thơm vào xương sống có thể hạn chế chuyển động của chuỗi phân tử và tăng nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh, từ đó cải thiện khả năng chịu nhiệt và tính chất cơ học của các sản phẩm nylon.Khi một trong các nguyên liệu thô của polyamit có chứa vòng benzen, có thể điều chế được polyamit bán thơm và khi cả hai nguyên liệu thô đều chứa vòng benzen, có thể điều chế được polyamit thơm hoàn toàn.Khả năng chịu nhiệt polyamit bán thơm, tính chất cơ học được tăng cường, ổn định kích thước tốt và kháng dung môi, polyamit thơm hoàn toàn có độ bền cực cao, mô đun cao, chịu nhiệt độ cao, kháng axit và kiềm, kháng bức xạ và các đặc tính tuyệt vời khác, nhưng bởi vì cấu trúc chuỗi chính đối xứng cao của nó chứa các vòng benzen và nhóm amit dày đặc nên hiệu suất xử lý hơi kém hơn, khó đạt được phương pháp ép phun, giá thành tương đối cao hơn.
Cấu trúc phân tử của các loại polyamit khác nhau
Nguồn: Viện Nghiên cứu Công nghiệp Dệt may Trung Quốc, “Tính chất cấu trúc và ứng dụng của nylon bán thơm”, Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
Phân loại và đặc điểm của polyamit
| phân loại | Đẳng cấp | phương pháp tổng hợp | Đặc điểm cấu trúc | đặc trưng |
| Nhóm aliphatic (PAp)
| PA6PA11 PA12
| Bằng cách trùng hợp mở vòng của axit amin hoặc lactam, p đại diện cho số lượng nguyên tử carbon trên chuỗi carbon monome | Vật liệu polyme tuyến tính, bao gồm các phân đoạn chuỗi metyl và các nhóm amit liên kết xen kẽ thường xuyên | độ dẻo dai tốt |
| Nhóm aliphatic (Pamp)
| PA46PA66 PA610 PA612 PA1010 PA1212
| Nó được hình thành bởi quá trình polycondensation của aliphatic diamine và aliphatic diacid, m đại diện cho số lượng nguyên tử carbon có trong diamine cấu thành phần xương sống và p đại diện cho số lượng nguyên tử carbon chứa trong diacid cấu thành phần xương sống | ||
| Bán thơm (PAxy)
| MXD6PA4T PA6T PA9T PA10T
| Nó được hình thành bởi quá trình polycondensation của diaxit thơm và adiamine aditic aliphatic, hoặc diaxit thơm và diaxit béo, x đại diện cho chữ viết tắt của số lượng nguyên tử carbon hoặc diamine có trong phần chuỗi chính của diamines, và y đại diện cho số lượng nguyên tử carbon hoặc diacid chứa trong phần chuỗi chính của diacid | Các nhóm bên trên chuỗi phân tử cảm ứng phá hủy tính đều đặn của chuỗi phân tử và ức chế sự kết tinh | Khả năng chịu nhiệt, tính chất cơ học được tăng cường, giảm khả năng hấp thụ nước, ổn định kích thước tốt và kháng dung môi |
| nhóm thơm | PPTA（Aramid 1414）PBA（Aramid 14) MPIA（Aramid 1313) | Polycondensation của diaxit thơm và diamine thơm cũng có thể được hình thành bằng cách tự ngưng tụ của axit amin | Bộ xương chuỗi phân tử bao gồm các vòng benzen và các nhóm amit xen kẽ | Độ bền cực cao, mô đun cao, chịu nhiệt độ cao, kháng axit và kiềm, kháng bức xạ |
Nguồn: Viện Nghiên cứu Công nghiệp Dệt may Trung Quốc, .Đặc tính cấu trúc và ứng dụng của nylon bán thơm, Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
So với các loại thông thường, nylon đặc biệt với các monome tổng hợp mới có hiệu suất tốt hơn.Ngay cả sau khi sửa đổi, nylon thông thường (PA6, PA66, v.v.) vẫn có những nhược điểm như tính ưa nước mạnh, khả năng chịu nhiệt độ cao và độ trong suốt kém, điều này làm hạn chế phạm vi ứng dụng của nó ở một mức độ nhất định.Do đó, để cải thiện những thiếu sót của nylon thông thường và bổ sung các đặc tính mới, có thể thu được một loạt nylon đặc biệt với các đặc tính khác nhau bằng cách giới thiệu các monome tổng hợp mới để thích ứng với nhiều tình huống sử dụng hơn.Những loại nylon đặc biệt này bao gồm nylon nhiệt độ cao, nylon chuỗi carbon dài, nylon trong suốt, nylon sinh học và nylon đàn hồi.
Các loại và đặc điểm của nylon đặc biệt
| ni lông đặc biệt | Đẳng cấp | đặc trưng | đăng kí |
| Ni lông nhiệt độ cao | PA4T、PA6T、PA9T、PA10T | Monome thơm cứng hấp dẫn, có thể sử dụng trong môi trường trên 150°C trong thời gian dài | Phụ tùng ô tô, bộ phận cơ khí, bộ phận điện và điện tử, v.v. |
| Chuỗi carbon dài nylon | PA11、PA12、PA612、PA1212、PA1012、PA1313 | Số lượng nhóm methyl phụ trong chuỗi phân tử là hơn 10, có ưu điểm là hấp thụ nước thấp, chịu nhiệt độ thấp tốt, ổn định kích thước, độ dẻo dai tốt, chống mài mòn và hấp thụ sốc | Ô tô, thông tin liên lạc, máy móc, thiết bị điện tử, hàng không vũ trụ, đồ thể thao và các lĩnh vực khác |
| Ni lông trong suốt | PA TMDT、PA CM12 | Độ truyền ánh sáng có thể đạt 90%, tốt hơn polycarbonate, gần bằng polymethyl methacrylate;Ngoài ra, nó có tính ổn định nhiệt tốt, độ bền va đập, cách điện, v.v. | Ô tô, thiết bị điện tử, hàng tiêu dùng công nghiệp, quang học, hóa dầu và các lĩnh vực khác |
| Ni lông sinh học | PA11 (Nguyên liệu là dầu thầu dầu) | Monome tổng hợp đến từ quá trình khai thác nguyên liệu thô sinh học, có ưu điểm là carbon thấp và bảo vệ môi trường | Phụ tùng ô tô, thiết bị điện tử và ngành in 3D |
| chất đàn hồi nylon | PEBA | Chuỗi phân tử bao gồm phân đoạn chuỗi polyamide và phân đoạn polyether / polyester, có ưu điểm là độ bền kéo cao, khả năng phục hồi đàn hồi tốt, độ bền va đập ở nhiệt độ thấp cao, khả năng chịu nhiệt độ thấp và hiệu suất chống tĩnh điện tuyệt vời | Giày đi bộ đường dài, giày trượt tuyết, bánh răng giảm thanh, ống dẫn y tế, v.v. |
Nguồn: Aibon Polymer, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Ưu điểm của PA12 trong nylon chuỗi carbon dài được làm nổi bật
Nylon chuỗi carbon dài có hiệu suất tuyệt vời và nylon 12 có cả lợi thế về hiệu suất và chi phí.Sợi nylon có chiều dài methylene lớn hơn 10 giữa hai nhóm amide trong xương sống phân tử nylon được gọi là nylon chuỗi carbon dài, và các loại chính bao gồm nylon 11, nylon 12, nylon 612, nylon 1212, nylon 1012, nylon 1313, v.v. .Nylon 12 là loại nylon chuỗi carbon dài được sử dụng rộng rãi nhất, ngoài hầu hết các đặc tính chung của nylon thông thường, nó có độ hút nước thấp, độ ổn định kích thước cao, chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, độ bền tốt, dễ gia công và lợi thế khác.So với PA11, một loại vật liệu nylon chuỗi carbon dài khác, giá của butadien nguyên liệu PA12 chỉ bằng một phần ba so với dầu thầu dầu nguyên liệu PA11, có thể thay thế PA11 trong hầu hết các tình huống và có nhiều ứng dụng trong đường ống dẫn nhiên liệu ô tô, ống phanh hơi, cáp ngầm, in 3D và nhiều lĩnh vực khác.
So sánh hiệu suất của nylon
| màn biểu diễn | PA6 | PA66 | PA612 | PA11 | PA12 | PA1212 |
| Tỷ trọng (g/cm3) | 1.14 | 1.14 | 1,07 | 1.04 | 1,02 | 1,02 |
| điểm nóng chảy (℃） | 220 | 260 | 212 | 185 | 177 | 184 |
| Hấp thụ nước [24h(%) trong nước] | 1.8 | 1.2 | 0,25 | 0,3 | 0,3 | 0,2 |
| Hấp thụ nước [cân bằng (%)] | 10.7 | 8,5 | 3 | 1.8 | 1.6 | 1.4 |
| Độ bền kéo (MPa) | 74 | 80 | 62 | 58 | 51 | 55 |
| Độ giãn dài khi đứt (23 °C, %) | 180 | 60 | 100 | 330 | 200 | 270 |
| Độ giãn dài khi đứt (-40°C, %) | 15 | 15 | 10 | 40 | 100 | 239 |
| Mô đun uốn (MPa) | 2900 | 2880 | 2070 | 994 | 1330 | 1330 |
| Độ cứng Rockwell (R) | 120 | 121 | 114 | 108 | 105 | 105 |
| Nhiệt độ lệch nhiệt (0.46MPa,℃) | 190 | 235 | 180 | 150 | 150 | 150 |
| Nhiệt độ lệch nhiệt (1.86MPa,°C) | 70 | 90 | 90 | 55 | 55 | 52 |
Nguồn: Phát triển và Ứng dụng Nylon 12, Hóa chất Liyue, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Sau đó, chúng tôi sẽ phác thảo toàn cảnh của ngành công nghiệp nylon và tập trung nghiên cứu về cung và cầu của ngành công nghiệp nylon 12.
Ứng dụng này là ra hoa đa điểm và nhu cầu về nylon rất lớn
Thị trường nylon tăng trưởng đang tăng trưởng đều đặn và nylon đặc biệt hoạt động tốt hơn
Nhu cầu toàn cầu về nylon tiếp tục tăng, với Trung Quốc là một thị trường quan trọng.Theo Báo cáo và Dữ liệu, quy mô thị trường nylon toàn cầu đạt 27,29 tỷ USD vào năm 2018 và quy mô thị trường dự kiến sẽ tiếp tục tăng với tốc độ gộp 4,3% trong tương lai và con số này dự kiến sẽ tăng lên 38,30 tỷ USD vào năm 2026 .Khu vực châu Á - Thái Bình Dương là thị trường tiêu thụ nylon quan trọng, trong khi thị trường Trung Quốc lại càng quan trọng hơn.Theo dữ liệu của Lingao Consulting, tốc độ tăng trưởng kép của quy mô thị trường nylon của Trung Quốc từ năm 2011 đến 2018 đạt 10,0% và năm 2018, do khối lượng và giá cả của các sản phẩm nylon tăng, quy mô thị trường nội địa nói chung đạt 101,23 tỷ nhân dân tệ, tăng 30,5% so với cùng kỳ năm ngoái.Từ góc độ dữ liệu tiêu thụ, được hưởng lợi từ sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế trong nước, mức tiêu thụ rõ ràng các sản phẩm nylon ở Trung Quốc đã đạt 4,327 triệu tấn vào năm 2018 và tốc độ tăng trưởng kép từ năm 2011 đến 2018 đã đạt 11,0%.
Quy mô thị trường nylon của Trung Quốc tiếp tục tăng
Mức tiêu thụ rõ ràng của ngành công nghiệp nylon ở Trung Quốc tiếp tục tăng
Nguồn: Lingao Consulting, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Ling Ao Consulting, Tổng cục Hải quan, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Quy mô thị trường của nylon đặc biệt chiếm gần 10%, trong đó nylon 12 chiếm tỷ trọng cao nhất.Theo dữ liệu của MRFR, quy mô thị trường nylon chuyên dụng toàn cầu là 2,64 tỷ USD vào năm 2018, chiếm khoảng 9,7% tổng số.Nhu cầu về tiết kiệm năng lượng nhẹ và xanh của ô tô là động lực lớn nhất thúc đẩy nhu cầu thị trường nylon đặc biệt tăng trưởng, và dự kiến thị trường nylon đặc biệt toàn cầu sẽ tiếp tục tăng trưởng với tốc độ 5,5% trong tương lai, tức là cao hơn so với ngành công nghiệp nylon nói chung.Trong toàn bộ thị trường nylon đặc biệt, sản phẩm lớn nhất trên thị trường là nylon 12, có thể được sử dụng trong hợp kim nhựa, sản xuất ô tô, sản xuất máy bay, in 3D, thiết bị điện tử, thiết bị cơ khí, công nghệ y tế, công nghiệp dầu khí và các lĩnh vực khác , với sức mạnh không thể thay thế.Theo dữ liệu của MRFR, quy mô thị trường nylon 12 toàn cầu đạt 1,07 tỷ USD vào năm 2018 và dự kiến sẽ tăng dần lên 1,42 tỷ USD vào năm 2024 với tốc độ tăng trưởng kép là 5,2%.
Phân phối các ứng dụng hạ nguồn của nylon 12 (2018)
Quy mô thị trường toàn cầu của nylon 12 tăng trưởng đều đặn (tỷ đô la Mỹ)
Nguồn: Phân tích MRFR, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Phân tích MRFR, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Dưới đây chúng tôi phân tích ứng dụng của nylon 12 trong ô tô, in 3D, khai thác dầu khí và nhiều lĩnh vực khác.
Nhu cầu tăng trưởng nhờ xu hướng xe hạng nhẹ
Trong cơ cấu nhu cầu hạ nguồn của nylon 12, thị trường ứng dụng lớn nhất là ngành sản xuất ô tô và ứng dụng của nylon 12 trong ngành sản xuất ô tô chiếm 36,7% doanh thu chung của thị trường vào năm 2018. Ô tô nhẹ là xu hướng chính trong ngày nay ngành công nghiệp ô tô, để giảm trọng lượng của ô tô mà không ảnh hưởng đến sự an toàn và thoải mái, giải pháp chủ đạo nhất là thay thế các bộ phận kim loại trong ô tô.Nylon 12 có thể được sử dụng rộng rãi trong các đường ống vận chuyển chất lỏng ô tô, bao gồm đường dẫn nhiên liệu, đường ly hợp, đường tăng áp phanh chân không, đường phanh khí, đường làm mát ắc quy và các mối nối của các đường ống trên, vì tính an toàn và độ tin cậy của nó, nó là một chất tuyệt vời ô tô vật liệu nhẹ.
Một phần ứng dụng của nylon 12 trong ô tô
Nguồn: Trang web UBE, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
So với vật liệu kim loại và cao su, nylon 12 mang lại những lợi thế đáng kể.So với vật liệu kim loại, vật liệu nylon 12 nhẹ, có thể giảm trọng lượng của toàn bộ xe và do đó giảm tiêu thụ năng lượng;Tính linh hoạt tốt, dễ sắp xếp, có thể giảm khớp, không dễ bị biến dạng bởi tác động bên ngoài;Chống rung và ăn mòn tốt;Mối nối có khả năng bịt kín tốt và lắp đặt dễ dàng;Đùn là dễ dàng và quá trình này là đơn giản.So với vật liệu cao su, đường ống làm bằng vật liệu nylon 12 có thành mỏng, khối lượng nhỏ và trọng lượng nhẹ, không ảnh hưởng đến việc bố trí không gian;Độ đàn hồi tốt, có thể duy trì độ đàn hồi trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt và khả năng chống lão hóa tuyệt vời;Không cần lưu hóa, không cần thêm dây bện, công nghệ xử lý đơn giản.
Sự phổ biến của các phương tiện hạng nhẹ và phương tiện năng lượng mới đang thúc đẩy nhu cầu về nylon 12. Khoảng 70% ống mềm ô tô (ống phanh, ống dẫn dầu, ống ly hợp, v.v.) ở Châu Âu sử dụng vật liệu nylon 12 và 50% ống mềm ô tô ở Hoa Kỳ sử dụng chất liệu nylon 12.Để thúc đẩy việc xây dựng một cường quốc ô tô, SAE Trung Quốc được Ủy ban Cố vấn Chiến lược Quốc gia về Năng lượng Sản xuất và Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin ủy thác, và hơn 500 chuyên gia trong ngành đã nghiên cứu, biên soạn và phát hành “Công nghệ Lộ trình cho phương tiện tiết kiệm năng lượng và năng lượng mới”, liệt kê “công nghệ ô tô hạng nhẹ” là một trong bảy lộ trình kỹ thuật chính và đưa ra mục tiêu giảm 10%, 20% và 35% trọng lượng của phương tiện vào năm 2020, 2025 và 2030 so với năm 2015, và xu hướng trọng lượng nhẹ dự kiến sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng nhu cầu về vật liệu nhẹ.Ngoài ra, với sự phát triển của các phương tiện năng lượng mới, nylon 12 là cần thiết cho hệ thống nhiên liệu và hệ thống pin cho cả mô hình điện và hybrid.Khi tác động của dịch bệnh dần lắng xuống, việc sản xuất và bán ô tô cũng như phương tiện sử dụng năng lượng mới ở Trung Quốc dự kiến sẽ tăng trưởng trở lại, điều này sẽ tiếp tục thúc đẩy nhu cầu về nylon 12 tiếp tục mở rộng.
Sản xuất và kinh doanh ô tô của Trung Quốc
Sản xuất và kinh doanh xe năng lượng mới tại Trung Quốc
Nguồn: Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Trung Quốc, Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Trung Quốc, Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
Vật liệu in 3D không thể thay thế
Thị trường in 3D toàn cầu đang phát triển nhanh chóng và tốc độ công nghiệp hóa ở Trung Quốc đã tăng tốc đáng kể.Sản xuất phụ gia (in 3D) có tác động sâu sắc đến thiết kế sản phẩm truyền thống, quy trình xử lý, dây chuyền sản xuất, chế độ nhà máy và tổ hợp dây chuyền công nghiệp do khả năng sản xuất nhanh chóng các hình thức tổ chức cấu trúc khác nhau và đã trở thành một trong những hình thức tổ chức cấu trúc tiêu biểu nhất và liên quan đến các công nghệ đột phá trong ngành sản xuất và được gọi là công nghệ cốt lõi của “cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba”.Theo Wohlers Associates, giá trị đầu ra của ngành in 3D toàn cầu đã tăng từ 1,33 tỷ USD năm 2010 lên 8,37 tỷ USD vào năm 2018, với tốc độ CAGR là 25,9%.Công nghệ in 3D của Trung Quốc bắt đầu muộn hơn so với các nước châu Âu và châu Mỹ, nhưng tốc độ công nghiệp hóa đã tăng tốc đáng kể trong những năm gần đây.Theo thống kê của Viện Nghiên cứu Công nghiệp Triển vọng, quy mô thị trường của ngành in 3D của Trung Quốc chỉ đạt 160 triệu đô la Mỹ vào năm 2012 và đã tăng nhanh lên 2,09 tỷ đô la Mỹ vào năm 2018.
Giá trị đầu ra và tốc độ tăng trưởng của ngành in 3D toàn cầu
Quy mô và tốc độ tăng trưởng của thị trường in 3D của Trung Quốc
Nguồn: Wohlers Associates, Wind, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Nguyên Viện Nghiên cứu Công nghiệp, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Vật liệu là cơ sở vật chất quan trọng để phát triển công nghệ in 3D.Hiệu suất của vật liệu quyết định liệu in 3D có thể có ứng dụng rộng rãi hơn hay không và đó cũng là nút cổ chai hiện đang hạn chế sự phát triển của in 3D.Theo thống kê từ Thị trường và Thị trường, quy mô thị trường vật liệu in 3D toàn cầu đã vượt quá 1 tỷ USD vào năm 2018 và dự kiến sẽ vượt quá 4,5 tỷ USD vào năm 2024. Theo dữ liệu của Viện Nghiên cứu Công nghiệp Triển vọng, quy mô vật liệu in 3D của Trung Quốc thị trường đã duy trì tốc độ tăng trưởng nhanh chóng, từ 260 triệu nhân dân tệ năm 2012 lên 2,99 tỷ nhân dân tệ vào năm 2017 và dự kiến quy mô thị trường vật liệu in 3D của Trung Quốc sẽ vượt quá 16 tỷ nhân dân tệ vào năm 2024.
Quy mô thị trường vật liệu in 3D toàn cầu 2017-2024 (tỷ USD)
Quy mô thị trường vật liệu in 3D của Trung Quốc 2012-2024 (100 triệu nhân dân tệ)
Nguồn: Thị trường và Thị trường, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Viện nghiên cứu ngành triển vọng, Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
Chất liệu nylon 12 hoạt động tốt trong in 3D.So với các vật liệu khác, bột PA12 có các đặc tính tuyệt vời như tính lưu động cao, tĩnh điện thấp, độ hút nước thấp, điểm nóng chảy vừa phải và độ chính xác kích thước cao của sản phẩm, khả năng chống mỏi và độ dẻo dai cũng có thể đáp ứng nhu cầu của phôi đòi hỏi tính chất cơ học cao. nylon 12 đã dần trở thành vật liệu lý tưởng để in 3D nhựa kỹ thuật.
Ứng dụng của PA12 trong in 3D
Nguồn: Trang web Sculpteo, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
So sánh các thuộc tính của vật liệu in 3D (trong số 5)
| vật liệu in 3D | sức mạnh | vẻ bề ngoài | chi tiết | Uyển chuyển |
| Ni lông PA12 (SLS) | 5 | 4 | 4 | 4 |
| Nylon.PA11/12 (SLS) | 5 | 4 | 4 | 4 |
| Sợi thủy tinh gia cố bằng sợi thủy tinh nylon 3200 (SLS) | 5 | 1 | 1 | 2 |
| Aluminua (SLS) | 4 | 4 | 3 | 1 |
| PBA (SLS) | 4 | 3 | 3 | 5 |
| Ni lông PA12 (MJF) | 5 | 4 | 4 | 4 |
| Nhựa cảm quang trong suốt (PolyJet) | 4 | 5 | 5 | 2 |
| Nhựa cảm quang trong suốt (PolyJet) | 4 | 5 | 5 | 2 |
| Nhôm AISi7Mgo,6 (SLM) | 4 | 2 | 3 | 0 |
| Thép không gỉ 316L (DML S) | 4 | 2 | 3 | 1 |
| Titan 4Al-4V (DMLS) | 4 | 2 | 3 | 0 |
| Bạc sterling (đúc) | 4 | 5 | 4 | 2 |
| Đồng thau (đúc) | 4 | 5 | 4 | 2 |
| Đồng (đúc) | 4 | 5 | 4 | 2 |
Nguồn: Trang web Sculpteo, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Theo thống kê của Viện Nghiên cứu Công nghiệp Triển vọng, PA12 là vật liệu lớn thứ tư trong ngành in 3D toàn cầu năm 2017, chiếm 5,6% và năm 2018, vật liệu in 3D nylon của Trung Quốc chiếm 14,1%.Sự phát triển của vật liệu nylon 12 trong nước trong tương lai sẽ tạo nền tảng cho sự phát triển của ngành in 3D của Trung Quốc.
Cấu trúc thị trường vật liệu in 3D toàn cầu năm 2017
Cấu trúc thị trường vật liệu in 3D tại Trung Quốc năm 2018
Nguồn: Viện Nghiên cứu Công nghiệp Qianqi, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Viện nghiên cứu ngành triển vọng, Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
Vật liệu hiệu suất cao cho ngành truyền dẫn dầu khí
Vận tải dầu khí đòi hỏi rất cao về nguyên vật liệu.Vật liệu PA12 đã được sử dụng trong các ống đứng linh hoạt trên bờ và ngoài khơi, ống dẫn khí, lớp lót, lớp phủ ống thép trong nhiều năm, có thể ngăn chặn sự xói mòn của nước biển và sự ăn mòn của chất lỏng dầu, và được sử dụng để sản xuất ống đứng linh hoạt để vận chuyển các sản phẩm dầu khí dưới biển và chất lỏng hợp nhất, hệ thống phân phối khí tự nhiên ở áp suất lên đến 20bar, v.v., có tuổi thọ cao và khả năng chống ăn mòn tốt hơn các vật liệu khác, đồng thời là vật liệu hiệu suất cao cho sự phát triển mạnh mẽ của ngành vận tải dầu khí.Là một đường ống dẫn khí, PA12 đã được sử dụng hơn mười năm.So với các ống kim loại được sử dụng trong truyền dẫn khí dưới áp suất cao hoặc áp suất cao truyền thống, đường ống dẫn khí PA12 có thể kéo dài tuổi thọ của đường ống và giảm đáng kể chi phí lắp đặt đường ống và bảo trì sau đó.Trung Quốc đã đề xuất trong “Kế hoạch 5 năm lần thứ 13” rằng trong giai đoạn “Kế hoạch 5 năm lần thứ 13”, khoảng 5.000 km đường ống dẫn dầu thô, 12.000 km đường ống dẫn dầu tinh chế và 40.000 km đường ống khí đốt tự nhiên mới và các đường ống hỗ trợ sẽ được khai thác. được xây dựng, tạo động lực mới cho sự phát triển của PA12.
Công trường lắp đặt đường ống dẫn khí PA12 tại Beckum, CHLB Đức
Nguồn: Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang, trang web chính thức của công ty
Vỏ bọc dây và cáp thân thiện với môi trường và đáng tin cậy
.PA12 có thể được sử dụng cho cáp ngầm và vật liệu bọc cáp nổi, vỏ chống kiến cáp, vỏ cáp quang.Nylon 12 có nhiệt độ giòn thấp và khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời, đặc biệt thích hợp để sản xuất cáp thông tin liên lạc chuyên dụng tại hiện trường cần thiết cho mọi khí hậu (-50 ~ 70 ° C).Được sử dụng làm vật liệu bọc cáp ngầm và cáp nổi, phải tính đến môi trường đặc biệt và điều kiện làm việc đặc biệt trong sử dụng hàng hải, do đó dây phải có đường kính ngoài nhỏ, chống mài mòn, chịu được áp suất nước nhất định, đủ độ bền kéo và đủ điện trở cách điện trong nước biển.Nylon 12 là một chất cách điện tốt, sẽ không ảnh hưởng đến hiệu suất cách điện do độ ẩm, ngay cả khi nó được đặt trong nước (hoặc trong nước biển) trong một thời gian dài, điện trở cách điện của nó vẫn rất cao, ít nhất là cao hơn một bậc so với các vật liệu nylon khác, ứng dụng của vật liệu PA12 có tác dụng ăn mòn dây tốt, được ngâm tẩm dưới đáy biển trong ba năm mà không thay đổi.Vỏ bọc chống muỗi của cáp trước đây được làm bằng PE, PVC với phương pháp quấn thuốc trừ sâu hoặc băng đồng, chi phí cao, bảo trì không thuận tiện, ô nhiễm môi trường, tổn hại sinh thái, thời gian hiệu lực không ổn định và các thiếu sót khác, ứng dụng của vỏ bọc nylon 12 hiện đang là một phương pháp đáng tin cậy và thân thiện với môi trường hơn.Ngoài ra, khả năng mất tín hiệu của vỏ bọc sợi quang làm bằng vật liệu PA12 là thấp nhất trong số các vật liệu tổng hợp, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong vỏ bọc cáp quang.
Nylon 12 cho sợi quang nhựa (POF)
Nguồn: Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang, trang web chính thức của công ty
Quang điện, điện, sơn, bao bì, lĩnh vực y tế có tài năng riêng của họ
Trong những năm gần đây, các bộ phận điện được yêu cầu chạy với tiếng ồn thấp và các bộ phận làm bằng nylon 12 có thể giảm tiếng ồn và được sử dụng rộng rãi trong máy ghi âm, bánh răng đồng hồ, dây điện và các bộ phận cơ khí chính xác nhỏ.Điện trở suất của nylon 12 thay đổi rất nhiều theo nhiệt độ và sự thay đổi giữ nhỏ, có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận cảm biến nhiệt độ của chăn điện và thảm điện.
Màng phủ nylon 12 có khả năng chống mài mòn tốt nhất nên thường được dùng trong sản xuất sơn phủ và keo dán cao cấp.PA12 sử dụng được trong giá úp bát của máy rửa bát đời mới đảm bảo giá úp bát kim loại không bị bào mòn trong môi trường chất tẩy rửa có nhiệt độ cao, tuổi thọ cao hơn;Nó cũng có thể được áp dụng cho đồ nội thất ngoài trời, chẳng hạn như ghế công viên, có thể ngăn chặn hiệu quả sự ăn mòn kim loại sau khi phủ PA12.
Màng PA12 trong suốt, không độc hại, độ truyền qua hơi nước và khí (Oz, N2, CO2) thấp, bảo quản trong nước sôi hiệu suất một năm không thay đổi, có thể dùng màng tổng hợp ép đùn thổi polyetylen để sản xuất tấm phim, với nó bảo vệ và đóng gói thực phẩm, với ưu điểm là hương thơm, khả năng chống khử trùng bằng hơi nước và nhiệt độ thấp tốt.Nylon 12 có khả năng bám dính tốt với kim loại, khi dán thực phẩm thì độ bám dính là 100%, độ bền bong tróc cao.
PA12 cũng được sử dụng làm vật liệu y tế điều dưỡng, trong đó các tính chất cơ học của vật liệu ống thông đặc biệt quan trọng và ống thông được tạo ra phải dễ luồn, nhưng không bị uốn cong và không bao giờ bị gãy.PA12 là vật liệu tuyệt vời để sản xuất ống thông do áp suất nổ cao, tính linh hoạt tốt, kháng hóa chất, tương thích với dịch cơ thể và không độc hại, phù hợp với yêu cầu của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ và Liên minh Châu Âu đối với các sản phẩm y tế.
Các công ty nước ngoài độc quyền cung cấp, sản xuất trong nước dự kiến sẽ vượt qua sự phát triển nhanh chóng của ngành nylon và vẫn còn khoảng cách trong các loại cao cấp
Năng lực sản xuất nylon của Trung Quốc đang tăng nhanh, nhưng các sản phẩm cao cấp vẫn cần phải nhập khẩu.Trong những năm gần đây, được hưởng lợi từ sự gia tăng nguồn cung caprolactam trong nước, nguyên liệu chính của nylon 6 và nhu cầu hạ nguồn nhanh chóng, công nghệ sản xuất nylon của Trung Quốc đã được cải thiện nhanh chóng và năng lực sản xuất đã bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng. .Năm 2018, năng lực sản xuất hàng năm của ngành nylon Trung Quốc đạt 5,141 triệu tấn, CAGR=12,7% từ năm 2011 đến 2018 và sản lượng cũng tăng nhanh theo năng lực sản xuất, với sản lượng 3,766 triệu tấn vào năm 2018 và CAGR=15,8% từ năm 2011 đến năm 2018. Từ góc độ dữ liệu xuất nhập khẩu, ngành nylon của Trung Quốc đã duy trì nhập khẩu ròng, với khối lượng nhập khẩu ròng là 508.000 tấn vào năm 2019, đặc biệt là một số sản phẩm cao cấp vẫn phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu và có tỷ trọng lớn khả năng thay thế nhập khẩu trong tương lai.
Năng lực sản xuất nylon của Trung Quốc tiếp tục tăng
Trong những năm gần đây, việc xuất nhập khẩu ngành nylon ở Trung Quốc
Nguồn: Lingao Consulting, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Tổng cục Hải quan, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Rào cản kỹ thuật tạo ra sự tập trung cao, tập đoàn độc quyền thị trường nylon 12
Quy trình sản xuất chính của nylon 12 là phương pháp oxime và các rào cản kỹ thuật cao.Nylon 12 thường được điều chế bằng phương pháp polycondensation mở vòng cyclododecatriene (CDT) và laurolactam sử dụng butadien làm nguyên liệu thô, và quy trình này bao gồm phương pháp oxime, phương pháp nitro hóa quang học và phương pháp Snya, trong đó phương pháp oxime là quy trình chính.Việc sản xuất nylon 12 bằng phương pháp oxy hóa oxime cần trải qua 7 bước như triper hóa, hydro hóa xúc tác, oxy hóa, ket hóa, oxy hóa, sắp xếp lại Beckmann, trùng hợp mở vòng, v.v., và toàn bộ quá trình đều sử dụng benzen, axit sunfuric bốc khói và các nguyên liệu thô độc hại và ăn mòn khác, nhiệt độ trùng hợp mở vòng cần phải là 270-300 ° C, và các bước sản xuất rất khó vận hành.Hiện tại, hầu hết các nhà sản xuất do Evonik đại diện đều sử dụng lộ trình xử lý chính của butadien làm nguyên liệu thô và sau khi Ube Industries của Nhật Bản nhận được giấy phép công nghệ của Công ty Hóa dầu Anh, họ đã sử dụng lộ trình xử lý cyclohexanone làm nguyên liệu thô để đạt được sản xuất công nghiệp PA12 .
Con đường tổng hợp nylon 12
| quá trình tổng hợp | Giới thiệu chi tiết |
| Phương pháp dựa trên thời gian oxy hóa | Sử dụng butadien làm nguyên liệu thô, CDT được tổng hợp dưới tác dụng của chất xúc tác Ziegler, hydro hóa để tạo ra cyclododecane, sau đó bị oxy hóa để tạo ra cyclododecane, khử hydro để tạo ra cyclododecane, cyclododecone oxime hydrochloride được tạo ra và laurolactam thu được bằng cách tái sắp xếp sắp xếp lại Beckmann, và cuối cùng polycondensation để thu được nylon 12 |
| Phương pháp nitro hóa quang học | Dưới sự chiếu xạ của đèn thủy ngân cao áp, cyclododecane được phản ứng với nitrosyl clorua để thu được cyclododecone hydrochloride, laurolam thu được bằng cách chuyển vị axit sunfuric đậm đặc và cuối cùng được trùng hợp để thu được nylon 12 |
| Snyafa | Phương pháp này được phát minh bởi công ty Snia Viscosa của Ý, sử dụng axit cyclododecylcarboxylic hoặc muối của nó làm nguyên liệu thô, với sự có mặt của axit sunfuric hoặc axit sunfuric bốc khói, để điều chế laurythromide có độ tinh khiết cao và cùng một lượng hoặc lượng dư chất nitro hóa. và trùng hợp để tạo ra nylon 12 |
| phương pháp cyclohexanone | Một tỷ lệ nhất định của cyclohexanone, hydro peroxide và amoniac được xúc tác bởi carboxylate hoặc muối amoni để thu được 1,1-peroxide dicyclohexylamine, được phân hủy thành axit 1,1-cyanoundecanoic bằng cách đun nóng và các sản phẩm phụ caprolactam và cyclohexanone.Caprolactam có thể được sử dụng để điều chế nylon 6, trong khi cyclohexanone có thể được tái chế.Tiếp theo, axit 1,1-cyanoundecanoic bị khử bằng hydro và cuối cùng thu được axit W aminododecanoic, axit này sẽ trùng hợp để tạo ra nylon 12 |
Nguồn: Phát triển và Ứng dụng Chuỗi Carbon Dài Nylon 11, 12 và 1212, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Dưới sự độc quyền, nồng độ ngành công nghiệp nylon 12 là cực kỳ cao.Vào những năm 70 của thế kỷ 20, nylon 12 lần đầu tiên được công nghiệp hóa bởi Degussa của Đức, tiền thân của Evonik Industries (Evonik), sau đó là EMS của Thụy Sĩ, Arkema của Pháp và Ube Industries của Nhật Bản (UBE) cũng đã công bố tin tức về sản xuất công nghiệp, và bốn nhà sản xuất lớn đã nắm chắc công nghệ sản xuất nylon 12 trong gần nửa thế kỷ.Hiện năng lực sản xuất nylon 12 trên toàn cầu đã vượt quá 100.000 tấn/năm, trong đó Evonik có năng lực sản xuất khoảng 40.000 tấn/năm, đứng đầu.Vào năm 2014, INVISTA đã nộp một số đơn xin cấp bằng sáng chế cho nguyên liệu thô nylon 12, với hy vọng thâm nhập thị trường nhựa nylon 12, nhưng cho đến nay vẫn chưa có thông tin gì về việc sản xuất.
Do bối cảnh cạnh tranh tập trung, các trường hợp khẩn cấp từ phía cung sẽ có tác động lớn hơn đến nguồn cung của toàn bộ thị trường.Chẳng hạn, ngày 31/3/2012, nhà máy của Evonik tại Marl, Đức đã để xảy ra cháy nổ do rò rỉ lửa, ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nguyên liệu chính của CDT trong hơn 8 tháng khiến nguồn cung của CDT bị thiếu hụt nghiêm trọng, dẫn đến lần lượt dẫn đến nguồn cung cấp PA12 trên toàn cầu bị thắt chặt, thậm chí khiến một số nhà sản xuất ô tô hạ nguồn không thể khởi động bình thường.Mãi đến khi nhà máy Evonik CDT đi vào sản xuất trở lại vào cuối năm 2012, nguồn cung nylon 12 mới dần được nối lại.
Để đáp ứng nhu cầu mạnh mẽ, gã khổng lồ đã công bố kế hoạch mở rộng sản xuất.Để đáp ứng nhu cầu mạnh mẽ về vật liệu PA12, năm 2018, Arkema đã thông báo rằng họ sẽ tăng 25% công suất sản xuất vật liệu PA12 toàn cầu tại cơ sở Changshu ở Trung Quốc và dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất vào giữa năm 2020.Evonik của Đức cũng đã công bố khoản đầu tư trị giá 400 triệu euro để mở rộng 50% năng lực sản xuất vật liệu PA12 tại Khu công nghiệp Marl, dự kiến bắt đầu hoạt động vào đầu năm 2021.
Một số cơ sở sản xuất PA12 tại Marl
Nồng độ công nghiệp nylon 12 cực kỳ cao
Nguồn: Trang web Evonik, Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Nguồn: Viện nghiên cứu chứng khoán Trường Giang
Được sự trợ giúp của chủ trương, chính sách, doanh nghiệp trong nước vượt khó
Các doanh nghiệp trong nước đã xử lý nylon chuỗi carbon dài, và một số giống đã tạo ra những bước đột phá.Vào những năm 50 của thế kỷ trước, Trung Quốc bắt đầu cố gắng nội địa hóa việc sản xuất nylon đặc biệt, đại diện là nylon chuỗi carbon dài, nhưng do quy trình phức tạp, điều kiện sản xuất khắc nghiệt, nhiều bước tổng hợp, chi phí cao và các yếu tố khác, cho đến những năm 90 , sản xuất công nghiệp nylon chuỗi carbon dài của Trung Quốc vẫn trì trệ.Trong “Kế hoạch 5 năm lần thứ 9”, nhóm nghiên cứu nylon của Đại học Trịnh Châu và Viện Vi sinh vật học của Viện Khoa học Trung Quốc đã cùng nhau thực hiện kế hoạch nghiên cứu khoa học và công nghệ trọng điểm quốc gia, nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất công nghiệp chuẩn bị PA1212 bằng cách lên men sinh học dodeca-carbodiacid, và hợp tác với Công ty Hóa chất Shandong Zibo Guangtong để đạt được sản xuất công nghiệp, ngoài ra, Công ty TNHH Vật liệu mới Shandong Guangyin cũng đã tạo ra những bước đột phá trong PA610, PA612, PA1012 và các giống khác.
PA12 khó khăn hơn và có thể mong đợi những đột phá với sự trợ giúp của các chính sách.Năm 1977, Viện nghiên cứu công nghiệp hóa chất Giang Tô Huaiyin và Viện vật liệu tổng hợp Thượng Hải đã hợp tác để thực hiện quá trình tổng hợp nylon 12 với butadien làm nguyên liệu thô.Sau đó, Công ty TNHH hóa dầu Baling (trước đây là Nhà máy tổng hợp hóa dầu Yueyang) đã thực hiện nghiên cứu tổng hợp quy mô nhỏ nylon 12 với cyclohexanone làm nguyên liệu thô, nhưng do lộ trình tổng hợp PA12 có tới 7 bước và rào cản cực cao, doanh nghiệp trong nước chưa đạt sản xuất công nghiệp, PA12 còn phụ thuộc vào nhập khẩu.Trong những năm gần đây, Trung Quốc cũng liên tục đưa ra các chính sách khuyến khích phát triển ngành nylon đặc biệt, tích cực thúc đẩy quá trình nội địa hóa nguyên liệu nylon đặc biệt, với sự trợ giúp của chính sách, các doanh nghiệp trong nước sẽ tiếp tục gặp khó khăn, dự kiến sẽ phá vỡ mô hình độc quyền của PA12.
Chính sách khuyến khích phát triển công nghiệp nylon đặc biệt như nylon chuỗi carbon dài
| thời gian xuất bản | cơ quan xuất bản | Tên | Nội dung |
| 2016/10/14 | Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin | Quy hoạch phát triển ngành hóa dầu và hóa chất (2016-2020) | Đẩy nhanh quá trình phát triển nylon chuỗi carbon dài và nylon chịu nhiệt độ cao |
| 25/11/2016 | Công ty TNHH Tư vấn Kỹ thuật Quốc tế Trung Quốc hợp tác với 11 liên đoàn và hiệp hội ngành, bao gồm Liên đoàn Công nghiệp Máy móc Trung Quốc, Hiệp hội Công nghiệp Sắt thép Trung Quốc và Liên đoàn Công nghiệp Hóa chất và Dầu khí Trung Quốc | Hướng dẫn Đầu tư Chuyển đổi Công nghệ và Nâng cấp Doanh nghiệp Công nghiệp (Ấn bản 2016) | Trọng tâm và hướng đầu tư trong giai đoạn “Kế hoạch 5 năm lần thứ 13” đã được đề xuất, bao gồm nylon chịu nhiệt độ cao, nylon chuỗi carbon dài, v.v. |
| 2019/8/30 | Công ty TNHH Tư vấn Kỹ thuật Quốc tế Trung Quốc hợp tác với 11 liên đoàn và hiệp hội ngành, bao gồm Liên đoàn Công nghiệp Máy móc Trung Quốc, Hiệp hội Công nghiệp Sắt thép Trung Quốc và Liên đoàn Công nghiệp Hóa chất và Dầu khí Trung Quốc | Hướng dẫn Đầu tư Chuyển đổi Công nghệ và Nâng cấp Doanh nghiệp Công nghiệp (Ấn bản 2019) | Nhiệm vụ trọng tâm của sự phát triển công nghiệp của Trung Quốc trong 10 năm tới bao gồm các ngành công nghiệp sợi hiệu suất cao như nylon chịu nhiệt độ cao và nylon chuỗi carbon dài |
Nguồn: Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin, Công ty TNHH Tư vấn Kỹ thuật Quốc tế Trung Quốc, Liên đoàn Công nghiệp Máy móc Trung Quốc, v.v., Viện Nghiên cứu Chứng khoán Trường Giang
Thời gian đăng bài: 14-Nov-2022