【色母粒产业网】9 月 23 日消息,在 8 月 30 日举办的第七届新材料产业博览会上,一款由中油工程旗下昆仑工程公司与濮阳市盛通聚源联合研发的生物基 PC 特种工程塑料引发行业关注。这款产品源自国内首套且产能最大的生物基 PC 工业生产装置,凭借生物基单体替代传统双酚 A 的创新工艺,不仅在性能上实现突破,还彻底消除双酚 A 成分,成功打破了国外企业在该领域的垄断格局。
据了解,这款生物基 PC 的产业化载体 —— 昆仑工程与盛通聚源合作的生物基 PC 工业生产装置,已于 2025 年 2 月实现开车成功,装置设计年产能达 5000 吨。其核心技术亮点在于采用生物基单体替代共聚单体双酚 A,并在聚合过程中引入独特的双呋喃环结构,这一设计让产品在光学性能、耐候性等关键指标上超越传统双酚 A 型 PC。更为关键的是,不含双酚 A 的特性使该产品能够精准对接食品包装、医疗器械等对安全性要求极高的万亿级应用市场。从技术研发历程来看,该项目由濮阳市盛通聚源新材料有限公司主导基础研究,昆仑工程公司负责工艺包开发与工程设计,双方协同攻克了核心单体合成与纯化、高效聚合工艺开发、产品性能平衡调控及产业化成本控制等多项技术难题,为我国生物基 PC 本土商业化开辟了可行路径,同时提升了我国在聚碳酸酯功能化、差异化、高端化发展中的核心竞争力。
据色母粒产业网了解,聚碳酸酯(PC)的合成工艺主要分为光气法与非光气法两大类。其中,光气法包含溶液光气法、界面缩聚法和酯交换法,目前应用最广泛的是界面缩聚法,通过双酚 A 钠盐与光气反应生成 PC,具有工艺成熟、生产稳定、操控性强的优势;非光气法则以碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应为起点,先生成碳酸二苯酯,再与双酚 A 进行酯交换和缩聚反应生成 PC,因不使用有毒光气原料,被视为 “绿色工艺”,对环境和操作人员更安全。而此次亮相的生物基 PC,正是以生物基双酚 A 和碳酸二苯酯为原料,通过非光气法聚合而成,生产过程需重点把控高温反应与废气处理环节。值得一提的是,盛通聚源在非光气法 PC 领域布局已久,2017 年便投资 19.5 亿元建设一期 13 万吨 / 年聚碳酸酯项目,采用自主知识产权的 “非光气熔融酯交换法” 生产技术,成为国内率先掌握该技术的企业之一;当前,该公司还与中石油合作推进二期 5.4 万吨 / 年特种聚合物项目建设,项目涵盖低熔指 PC 侧线、生物基 PC、PPS、氢化双酚 A、异山梨醇及改性塑料生产线等多个细分方向。
从市场格局来看,全球 PC 行业竞争正不断加剧。2024 年,全球 PC 产能已增长至约 780 万吨 / 年,我国 PC 产业则呈现高速发展态势,截至 2024 年底,国内 PC 总产能达 381 万吨,产量 230 万吨,产能规模跃居全球首位,占全球总产能近一半。近五年间,我国 PC 产能增长中,非光气法产能提升尤为显著,目前已成为国内 PC 生产的主流工艺,占比接近 50%,同时还有超 200 万吨的在建及拟建项目。不过,我国 PC 产业仍存在结构性短板:尽管 2024 年 PC 进口量降至 88.73 万吨、出口量 48.71 万吨,进口依存度降至 24.7%,但高性能、特种化 PC 产品如高流动性、高耐热、医疗级、光学级等高端牌号,仍需依赖进口。
面对市场竞争与产业短板,“十五五” 期间我国 PC 行业将重点聚焦高端化产品突破,三大方向值得关注。其一为医疗级 PC,该类产品需满足医疗行业严苛的安全性与可靠性要求,不仅要通过严格的生物相容性测试,还需经历较长周期的 FDA 认证,可广泛应用于注射器、血液透析器等医疗器械,光学显微镜镜片等诊断设备,心脏瓣膜等人工器官,缓释药物胶囊等药物输送系统,以及医疗设备外壳与保护罩等领域,目前科思创、万华化学、日本帝人、SABIC 等企业是该领域的主要参与者。其二是光学级 PC,这类产品透光率需达到 92% 以上,部分场景要求更高,纳米级控制技术是当前研发重点,主要用于光学镜片、显示面板、LED 灯罩等领域,国外以日本帝人、科思创、SABIC 为代表,国内万华化学、鲁西化工等企业持续加大研发投入,今年 8 月 27 日,万华化学还与吉利汽车联合发布车规级光导 PC 材料 Clarnate® LED1355,通过自主研发的界面缩聚光气法工艺,在原料配比、助剂优化及生产工艺上实现突破,成为首家进入吉利汽车车灯导光级材料核心供应链的中国企业。其三是特种牌号 PC,如阻燃 PC 与生物基 PC,其中阻燃 PC 重点应用于电子电器外壳、汽车零部件等领域;生物基 PC 作为绿色环保型特种材料,目前日本三菱化学、科思创、日本帝人等企业已展开布局,科思创推出的 “生物基 Makrolon®” 用于眼镜镜片,日本帝人开发 100% 生物基 PC,三菱化学则以异山梨醇(ISO)为生物基单体制备 DURABIO 系列产品,应用于高光喇叭罩、中控面板等汽车内外饰零部件,而盛通聚源与昆仑工程的合作项目已实现生物基 PC 产业化突破,未来有望在食品接触、医疗等领域快速替代传统产品。
总体而言,生物基 PC 的成功产业化,标志着我国在特种 PC 领域完成了从 “跟跑” 到 “领跑” 的关键跨越,而 “央企 + 民企” 的合作模式也为技术成果转化提供了高效路径。面对全球 PC 市场竞争加剧与高端产品进口依赖的双重挑战,我国 PC 行业需以 “高端化、差异化、绿色化” 为核心发展方向,聚焦医疗级、光学级等关键领域的技术攻坚,依托自主工艺优势降低生产成本,才能在巩固现有产能优势的基础上,实现从 “产能大国” 向 “产业强国” 的质变。