一、全氟醚橡膠是合成橡膠中綜合性能最佳品種
根據觀研報告網發布的《中國全氟醚橡膠行業現狀深度分析與發展前景預測報告(2025-2032)》顯示,橡膠是具有可逆形變的高彈性聚合物材料,是國民經濟的重要基礎產業之一。根據使用特性,合成橡膠可分為通用橡膠和特種橡膠兩大類。其中特種橡膠根據化學結構主要分為氟橡膠、鹵化丁基橡膠、溶聚丁苯橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠等。而在這其中,氟橡膠因具有耐高溫、耐化學腐蝕、耐油、耐老化性能和優良的物理性能等,被稱為“橡膠王”,在特定應用領域中占有重要地位。根據聚合物的化學組成,氟橡膠可以分為普通氟橡膠、全氟醚橡膠、四丙氟橡膠等。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
全氟醚橡膠是一種高分子彈性材料,由四氟乙烯(TFE,構成主鏈)、全氟烷基乙烯基醚(PAVE,形成支鏈)以及少量含硫化點的第三單體(CSM)三元共聚而成,.其分子結構中完全不含C-H鍵使得分子鏈結構更加穩定,從而賦予其卓越的耐化學介質性能和耐高溫性能等,同時由于氟原子的電負性高且體積較大,其形成的緊密保護層可進一步增強全氟醚橡膠的耐化學介質和耐高溫性等。因此,相比普通氟橡膠和四丙氟橡膠,全氟醚橡膠含氟量高,具有更優異的物理力學性能、耐熱性、耐化學藥品性、抗輻射性、電絕緣性、耐氧化性、低滲透性、阻燃性、耐真空性等優點,是所有合成橡膠中綜合性能最佳的品種,可有效滿足苛刻工況下的密封需求。
普通氟橡膠、全氟醚橡膠、四丙氟橡膠對比情況
項目 | 普通氟橡膠(FKM) | 四丙氟橡膠(FEPM) | 全氟醚橡膠(FFKM) |
單體成分 | 偏氟乙烯、六氟丙烯等單體共聚物 | 四氟乙烯與丙烯的共聚物 | 四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚與第三硫化點單體聚合而成 |
化學鍵結構 | 引入氟原子(F),氟原子(F)取代部分氫原子(H);碳-氟鍵(C-F)取代部分碳-氫鍵(CH);碳-氟鍵鍵能高,具有良好的化學穩定性。 | 與普通氟橡膠類似,其結構中含有的碳-氟鍵(CF)具有較高鍵能,同樣具備良好的化學穩定性。 | 全氟化改性,氟原子(F)取代全部氫原子(H);碳-氟鍵(C-F)取代全部碳-氫鍵(CH),進一步提高其化學穩定性。 |
配方難度 | 中等 | 較高 | 高 |
加工難度 | 加工技術成熟 | 加工難度較高 | 加工難度極高 |
應用領域 | 汽車工業、電子設備、醫療、機械、家用電器等 | 汽車工業、石油工業等 | 半導體、液晶面板、光伏、航空航天、石油化工等 |
工況環境 | 油性介質腐蝕、中等化學腐蝕、高溫環境 | 油性介質腐蝕、強堿性 | 超高溫、極端氣液化學腐蝕、富等離子體 |
功能用途 | 汽油密封、液壓密封、通用工業密封等 | 化學反應釜密封、耐堿管道、熱水系統等 | 半導體設備、航空燃料密封、核反應堆密封等 |
物理機械性能(硬度、拉伸強度、斷裂伸長率等) | 1、硬度(邵氏A):70~95;2、拉伸強度(MPa):10~25;3、斷裂伸長率(%):150~600 | 1、硬度(邵氏A):65~85;2、拉伸強度(MPa):15~25;3、斷裂伸長率(%):200~600 | 1、硬度(邵氏A):60~90;2、拉伸強度(MPa):15~25;3、斷裂伸長率(%):150~300 |
耐高低溫性能 | 工作溫度-20℃~230℃ | 工作溫度-20℃~230℃ | 工作溫度-30℃~300℃ |
耐介質性能 | 耐油/酸,不耐堿 | 耐堿/蒸汽、耐燃油 | 優異的耐介質性能,幾乎能承受一切化學介質和等離子體的腐蝕,對1,600多種化學介質都具有耐受性。 |
耐等離子體性能 | 耐等離子體性能有限 | 耐等離子體性能有限 | 優異的耐等離子體性能 |
超潔凈性能 | 低 | 中 | 高(滿足半導體制造中的超潔凈要求) |
資料來源:上海芯密科技股份有限公司招股說明書,觀研天下整理
二、行業應用領域廣泛,全氟醚橡膠市場擁有廣闊發展前景
全氟醚橡膠應用廣泛,包括半導體、液晶面板、光伏、航空航天、石化和油氣開采等工況環境極為嚴苛的密封領域。全氟醚橡膠在這些領域扮演著至關重要的角色。例如在航空航天領域,全氟醚橡膠展現出了出色的耐腐蝕性和耐高溫性,確保了火箭燃料的安全儲存和運輸。在半導體領域,全氟醚橡膠憑借其耐等離子體腐蝕、氣體腐蝕、酸堿腐蝕、高溫腐蝕以及高潔凈度的特性,成為半導體制造中密封件的首選材料,用于O型圈、墊圈等產品,確保芯片生產過程的密封完整性,減少維修次數,提高安全性和生產效率。因此隨著上述應用市場的發展,以及高性能密封材料的需求不斷增長,全氟醚橡膠擁有廣闊發展前景。與此同時,隨著應用領域的不斷拓展和工藝技術的持續優化,這一材料有望在更多關鍵領域發揮重要作用,為國家重點產業發展提供有力支撐。
全氟醚橡膠部分應用領域情況
應用領域 |
具體應用場景 |
工作條件 |
重要作用 |
半導體制造 |
光刻工藝:等離子蝕刻機密封件 |
需具備高耐腐蝕性 |
決定設備使用壽命,保障蝕刻工藝穩定進行。 |
晶圓清洗:氫氟酸管路閥門密封 |
接觸氫氟酸等腐蝕性物質,單件成本高 |
防止氫氟酸泄漏,確保清洗工藝安全與質量。 |
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真空鍍膜 |
要求漏氣率く0.001% |
保障納米級鍍膜精度,提升芯片制造品質。 |
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航天航空 |
火箭發動機燃料閥 |
面臨-196℃液氧至3000℃燃氣的極端溫度 |
實現極限密封,保障火箭發動機燃料輸送安全。 |
超音速戰機液壓系統 |
承受20MPa高壓與高頻振動 |
確保零泄漏,維持戰機液壓系統穩定運行。 |
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能源化工 |
深海鉆井 |
需抵抗150MPa壓力與硫化氫腐蝕 |
保障鉆井作業安全,防止泄漏事故。 |
核反應堆 |
耐受300℃高溫蒸汽與輻射老化 |
保證核反應堆密封性能,維持運行安全。 |
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生物制藥 |
疫苗生產 |
耐受強氧化劑(如臭氧)、超純水環境 |
滿足生產環境要求,確保疫苗質量安全。 |
生物反應器 |
/ |
保證生物反應器密封性。 |
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汽車領域 |
汽車發動機、變速箱 |
/ |
能夠承受高溫油腐蝕和高溫環境的影響,保證汽車的正常運行和使用壽命。 |
石油工業 |
石油開采、煉制 |
/ |
全氟醚橡膠能夠抵御這些腐蝕介質的侵蝕,確保密封件在惡劣的石油工業環境中正常工作,防止泄漏事故的發生。 |
資料來源:公開資料,觀研天下整理
三、我國全氟醚橡膠行業起步晚、發展慢,高性能產品仍嚴重依賴進口
我國全氟醚橡膠行業起步晚、發展慢,未來產業化的進一步推進亟需技術研發上的重大突破。我國于20世紀60年代才開始探索全氟醚橡膠自主研發。到70 年代,中昊晨光(現屬昊華科技(600378.SH))等機構開始涉足全氟醚生膠和橡膠的實驗室研究,但受限于生產工藝和原材料供應,產品質量不穩定,主要停留在試驗階段。到80年代-90年代,雖然航天 703 所成功研制了 F-400 型全氟醚橡膠,但受限于生產工藝和成本,工業化程度低,民用市場仍然依賴進口。
進入21世紀以來,我國全氟醚生膠和橡膠行業發展逐步加快。一方面,隨著我國半導體制造、液晶面板、光伏、航空航天、汽油開采等高技術行業蓬勃發展,全氟醚氟橡膠的需求將不斷增長且增速顯著高于其他國家,含氟材料已被列入國家高新技術產業目錄。其中,全氟醚橡膠已被工信部發布的《重點新材料首批次應用示范指導目錄》(2024年版)列入先進化工材料,屬于國家重點發展的高科技產品。
另一方面,國內企業也正不斷研究和開發全氟醚生膠和橡膠復合材料,力求突破關鍵硫化點單體和合成技術、新型硫化助劑和配方加工技術等,不斷拓寬應用領域,實現全氟醚生膠和橡膠的國產替代、自主可控。例如福建永泓展現了全品類生膠的研發能力,正朝著大規模量產的目標邁進。
目前我國全氟醚生膠行業相關研發生產技術水平以及工業化程度也有較大提升,中昊晨光、三愛富、巨化股份、福建永泓等少數機構具備全氟醚生膠合成生產能力;中昊晨光、芯密科技等少數企業掌握了全氟醚橡膠的復配配方和生產工藝技術,實現了自主開發,使得國產化率正逐步提高。但與國外領先企業相比仍有一定差距,尤其是高端產品系列的質量和性能還有較大的改善和提升空間,目前仍嚴重依賴進口。例如,當前全氟密封圈市場高度依賴進口,自給率不足1%,高端半導體級FFKM的國產化率也低于15%。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
四、半導體制造領域是當前全氟醚橡膠最大下游應用市場
全氟醚橡膠主要被用于制成全氟醚橡膠密封件,以滿足不同應用工況下的密封需求。根據不同的產品形態和結構設計,全氟醚橡膠密封件主要包括全氟醚橡膠密封圈、全氟醚橡膠功能部件、墊圈、隔膜等,其能在苛刻條件下保持良好密封性,有效提高設備使用壽命。其中全氟醚橡膠密封圈是全氟醚橡膠密封件重要產品類型之一。
目前全氟醚橡膠密封圈廣泛應用于半導體、液晶面板、光伏、航空航天、石油化工、醫療等嚴苛工況環境中。其中半導體制造領域是全氟醚橡膠密封圈的最大下游應用市場。根據弗若斯特沙利文統計,2024 年度我國全氟醚橡膠密封圈市場規模為70.10 億元,其中應用于半導體領域的市場規模為 56.80 億元、占比 81.00%、排名第一。也就是半導體制造領域是全氟醚橡膠的最大下游應用市場。
數據來源:弗若斯特沙利文,觀研天下整理
半導體是持續支撐起中國科技創新發展的重要領域。在經歷2022-2023年市場低迷后,進入2024年受存儲芯片、邏輯芯片推動,半導體市場正在經歷從底部開始的緩慢復蘇,從而也帶動第三方實驗室檢測分析需求提升。數據顯示,2023年,受半導體行業訂單不足影響,我國電子氣體市場規模增長速度放緩,為3.9%。2024年,隨著半導體訂單恢復,我國電子氣體市場逐漸回暖,規模達195億元,同比增長4.3%。預計2025年我國電子氣體市場規模增長至208億元,同比增長6.7%。
數據來源:觀研天下整理(WW)

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