特种工程塑料是继通用塑料和工程塑料之后发展起来的第三代塑料,其兼具耐热、绝缘、耐腐蚀和机械强度高等优点,目前在航空航天、军事、电子、交通、机械等领域得到广泛应用。作为关乎国防安全的战略性尖端材料,西方国家从“冷战”时期开始就对我国实行特种工程塑料出口管制。为突破技术封锁,我国从上世纪 60 年代开始就投入大量的人力、物力来支持特种工程塑料的自主研发。从“七五”规划到“十二五”规划,特种工程塑料一直都是重点攻关材料。虽然我国对特种工程塑料的主要品种都跟进研究,并且在聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)等部分树脂品种上已经实现国产化,但整体而言,产能规模、合成工艺、产品性能以及应用开发都与国外存在差距。近年来,随着我国产业转型升级步伐的不断加快,以及国防现代化的持续推进,军民两方对特种工程塑料的需求量快速攀升。在这种形势下,早日突破制约特种工程塑料产业化发展的关键技术,提升产业技术水平和生产能力就显得尤为紧迫。
在专利技术总量方面, PI领域全球专利申请量排名前十位并无中国申请人,而仅日立一家企业的全球相关专利申请量就高达1 921 项。虽然我国中科院位列中国 PI 领域专利申请量排名第 2 位,但就整体专利申请的绝对数量而言,中国申请人作为本领域的后起追赶者,其专利申请量远低于国外申请人(尤其是日本企业),专利技术总量明显偏低。
在关键技术方面,以 PPS 领域为例,包括溶剂回收、废水处理等在内的后处理工艺一直是事关PPS 合成生产线经营成败的关键技术。PPS 领域国内主要申请人在全领域和后处理方面的中国专利申请量排名。
目前,由于特种工程塑料的研发重点已经开始转移到应用开发方面,国外企业在中国相关应用领域积极布局、抢占先机的意图日益显现。以 PEEK为例,前述统计表明,PEEK 应用开发的重点领域依次是电池隔膜、绝缘材料、假体材料、涂料、滤料和零件。在零件领域,英国威格斯公司已成功签约中国商飞成为其指定的唯一 PEEK 供应商,为国产大型客机 C919 提供轻量化的塑料零部件解决方案。
在假体材料领域,在国家药品监督管理局网站上检索获知,涉及 PEEK 假体材料的医疗器械审批项目共有 17 项,其中国产器械仅 2 项,其余均为国外进口器械。可见,国外企业已经为进入中国医疗器械市场做好了预先准备。然而,前述分析表明,国内申请人对于特种工程塑料应用开发这一产业重点并未引起足够重视。考虑到未来我国对能源和工业环保的迫切需求以及人口老龄化加剧,PEEK 在电池隔膜、滤料、零件和假体材料等领域的应用需求必然会大幅增加,市场前景广阔。因此,建议相关国内企业及时把握相关产业发展趋势,加大对这些重点应用领域的研发投入和专利布局,避免被国外企业抢占先机之后陷入被动。
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