MXD6特种尼龙行业动态报告：MXD6具备高阻隔及高刚性特点，国产厂商放量在即空间广阔

2025年7月5日 行业研究 MXD6具备高阻隔及高刚性特点，国产厂商放量在即空间广阔 ——MXD6特种尼龙行业动态报告 要点 MXD6商业化始于20世纪80年代，兼具高阻隔及高刚性特点。聚己二酰间苯二甲胺（MXD6）是由间苯二甲胺（MXDA）与己二酸缩聚制得的一类结晶型聚酰胺。20世纪80年代，日本三菱瓦斯化学公司实现了MXD6的工业化。得益于分子结构中引入的芳香环，MXD6兼具脂肪族尼龙的易加工性与芳香族聚合物的高强度，具备高气体阻隔性、高刚性、良好的热稳定性和低吸水率等特性。在工程应用中，MXD6通常通过直接熔融缩聚法制得，该工艺具备连续化、产品性能优异等优势，技术门槛也更高。 基于高阻隔性，MXD6在食品饮料包装领域用量空间可观。MXD6因其优异的氧气和二氧化碳阻隔能力，可应用于食品和饮料的包装材料中。通过与PA6、PET等材料共混或共挤，MXD6可制成多种形态的包装结构，有效延长预制菜、碳酸饮料、茶饮料等产品的货架期，并实现包装的轻量化。根据艾媒咨询统计，2024年我国预制菜行业市场规模约为6972亿元。根据国家统计局等统计，2024年大中华区碳酸饮料市场规模约为193亿美元，茶饮料市场规模约为222亿美元。根据日本三菱瓦斯公司的数据，MXD6在包装领域的添加比例约为5%左右。根据我们的预测及敏感性分析，MXD6材料在我国预制菜、碳酸饮料、茶饮料领域均具备可观的用量空间。 基于轻量化及高刚性等特点，MXD6作为改性工程塑料应用领域多样。MXD6具备轻量化、高刚性和高尺寸稳定性的特点，添加碳纤维或玻纤等改性料后，其机械性能可以与PEEK复合材料相媲美，同时还具备良好的外观品质。因此，MXD6作为改性工程塑料在汽车、电子电器、无人机、航空航天等领域具有较高的应用潜力。以汽车领域为例，玻璃纤维增强的MXD6可以应用在汽车引擎的缸体、缸盖、活塞、同步齿轮等部件。由于前期MXD6材料被海外厂商垄断，导致MXD6材料使用性价比有限，致使MXD6材料在我国特种工程塑料消费量中的占比极低。根据弗若斯特沙利文数据，2021年我国特种工程塑料消费量约为13.0万吨，其中MXD6消费量仅为0.1万吨，占比仅约为0.8%，自给率为0%。我们认为随着国产厂商的持续放量，MXD6复合材料的使用成本将持续降低，由此将明显提高MXD6复合材料的使用性价比，从而进一步拓宽MXD6复合材料的应用场景和市场规模。 国产厂商产业链完整，打破技术壁垒MXD6放量在即。根据艾邦高分子的统计及预测，2024年全球MXD6的产量约为3-4万吨，其中日本三菱瓦斯化学和索尔维为目前全球主要的MXD6供应商。日本三菱瓦斯化学目前拥有1.9万吨/年MXD6产能，索尔维拥有8000吨/年MXD6产能。国内厂商方面，七彩化学凭借自身氨氧化、加氢等核心工艺技术布局有上游关键中间体间苯二甲腈及单体间苯二甲胺，目前公司已拥有5000吨/年MXD6产能，同时在山东济宁规划有3万吨/年MXD6产能和上游关键单体、中间体产能。中化国际于2024年突破百吨级MXD6聚合工艺，产品品质稳定，主要指标均达到进口对标产品水平，同时其在上游芳香二胺以及下游改性塑料等领域均有相关布局。泰禾股份同样具备氨氧化、加氢等核心技术，目前其子公司分别具有2万吨/年间苯二腈和2万吨/年间苯二甲胺产能。 投资建议：建议关注七彩化学、中化国际、泰禾股份。 风险分析：下游需求不及预期，客户验证进度不及预期，产能建设进度不及预期，技术扩散风险。 基础化工 增持（维持） 作者分析师：赵乃迪 执业证书编号：S0930517050005 010-57378026 zhaond@ebscn.com 分析师：周家诺 执业证书编号：S0930523070007021-52523675 zhoujianuo@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 23% 15% 6% -2% -10% 07/2409/2412/2404/25 基础化工沪深300 资料来源：Wind 目录 1、MXD6——具备高阻隔及高强度的特种尼龙4 1.1高品质间苯二甲胺为MXD6生产关键，工业生产采用直接熔融缩聚法更优4 1.2MXD6具备高气体阻隔性和高刚性5 2、MXD6目前主要应用于包装、汽车、电子电器等领域8 2.1基于高阻隔性，MXD6在食品饮料包装领域用量空间可观8 2.2基于轻量化及高刚性等特点，MXD6作为改性工程塑料应用领域多样11 3、国产厂商产业链完整，打破技术壁垒MXD6放量在即13 3.1七彩化学：中间体及产业链优势明显，现已具备5000吨/年MXD6产能13 3.2中化国际：突破百吨级MXD6聚合工艺14 3.3泰禾股份：核心技术为氨氧化及加氢等，拥有2万吨/年间苯二甲胺产能15 4、风险分析16 图目录 图1：MXD6的合成路线4 图2：间苯二甲胺的合成过程4 图3：不同聚合物薄膜在不同湿度下的氧气透过率6 图4：MXD6可以制成多种形态的包装材料8 图5：添加MXD6可以延长商品的货架期8 图6：添加MXD6可以减轻包装重量8 图7：添加MXD6可以延缓茶饮料变质过程9 图8：添加MXD6可以延缓食品腐坏9 图9：2019-2026年中国预制菜行业市场规模及预测10 图10：2011-2024年中国软饮料行业产量及增长率11 图11：2019-2024年大中华区即饮软饮料行业市场规模（十亿美元，按销售额统计）11 图12：2018-2027年特种工程塑料市场规模（亿元）12 图13：2021年我国特种工程塑料消费结构12 表目录 表1：MXD6的生产工艺对比5 表2：不同聚合物薄膜的氧气透过率5 表3：MXD6与PA6、PA66和PET的性能对比（以注塑件进行测试）6 表4：MXD6复合材料及PEEK复合材料（均添加30%碳纤维）性能对比7 表5：我国预制菜领域MXD6用量空间预测（万吨）10 表6：大中华区碳酸饮料领域MXD6用量空间预测（万吨）11 表7：大中华区茶饮料领域MXD6用量空间预测（万吨）11 表8：中国汽车领域MXD6用量空间预测（万吨）12 表9：七彩化学山东济宁新材料项目一期产能规划情况13 表10：中化国际化工新材料主要产品及产能14 表11：泰禾股份氨氧化和加氢技术情况15 1、MXD6——具备高阻隔及高强度的特种尼龙 1.1高品质间苯二甲胺为MXD6生产关键，工业生产采用直接熔融缩聚法更优 MXD6由三菱瓦斯化学于20世纪80年代实现商业化。聚己二酰间苯二甲胺（MXD6）是以间苯二甲胺（MXDA）与己二酸缩聚制得的一系列结晶型聚酰胺的通用名称。虽然在20世纪50年代就已有文章报道了间位构型MXD6的合成，但直到20世纪80年代日本三菱瓦斯化学公司才实现了MXD6的商业化。三菱瓦斯先攻克了间苯二甲胺异构体的高纯分离问题，而后进一步开发出了常压下MXDA与己二酸的缩聚专利工艺，从而奠定了MXD6的工业化基础。 图1：MXD6的合成路线 资料来源：《新型高性能尼龙树脂聚己二酰间苯二甲胺》（禚文峰），光大证券研究所整理 高品质间苯二甲胺为MXD6生产的核心单体及生产关键。在工业生产中，间苯二甲胺主要以间二甲苯作为原料，经过氨氧化得到间苯二腈，再通过加氢反应得到间苯二甲胺。其中，间苯二腈可以作为制造塑料、涂料、纤维的原料，同时也可以用来生产百菌清原药。由于间二甲苯氨氧化的副反应较为复杂，可能生成多种副产物，因此其反应的核心为采用合适的催化剂和与其相适应的反应器及工艺条件。间苯二甲胺则可应用于聚氨酯树脂原料、环氧树脂固化剂、尼龙制品、合成功能性环氧树脂、造纸、农药、电子化学品等领域。由间苯二腈加氢生产间苯二甲胺的主要难点为通过催化剂控制反应的选择性以减少副产物的生成。在MXD6的生产中，间苯二甲胺单体的纯度将对最终产物的性能起到关键性影响，因此可以认为获得高品质间苯二甲胺单体原料为生产高品质MXD6的关键因素之一。 图2：间苯二甲胺的合成过程 资料来源：《新型高性能尼龙树脂聚己二酰间苯二甲胺》（禚文峰），光大证券研究所整理 通过直接熔融缩聚法生产MXD6更优，但工艺难度更高。目前，制备MXD6的方法主要有尼龙成盐法和直接熔融缩聚法，前者的代表企业为日本东洋纺织公 司，后者的代表企业为日本三菱瓦斯化学公司。尼龙成盐法是将间苯二甲胺和己二酸置于反应釜中搅拌混合反应形成尼龙盐，然后将处于水溶液状态下的尼龙盐进行加热加压，使其发生聚合反应生成MXD6。直接缩聚法是将间苯二甲胺的熔融液加入到熔融的己二酸中，从而使得两者直接进行熔融缩聚反应，快速制得MXD6树脂产品。通过直接缩聚法可以实现连续化生产，且得到的MXD6树脂产品品质更高，可以用于生产改性工程塑料，但是其对于单体纯度和工艺装置的要求较高。 表1：MXD6的生产工艺对比 尼龙成盐法 直接熔融缩聚法 原料要求 纯度要求较低 纯度要求较高 工艺类型 间歇式反应，操作简单 可实现连续化生产，流程复杂 聚合形式 先中和成盐再缩聚 直接进行熔融缩聚 反应控制 容易形成树脂发泡、颜色波动等问题 易黏度升高，需良好混合与控温 生产效率 效率较低，不利于大规模稳定生产 效率较高，适合工业化连续生产 设备要求 一般设备即可 对设备耐压、混合均匀性要求高 产品性能 分子量波动大，适用于纤维级产品 分子量分布稳定，适用于工程塑料 主要用途 纤维、膜材等 改性工程塑料（如汽车零部件、电子元件等） 技术难度 技术门槛相对较低 技术门槛高，控制更精细 工艺优劣总结 成本低，适合小批量生产 性能好，适合高端材料开发 资料来源：《聚己二酰间苯二甲胺合成及应用研究进展》（李陵洲等），光大证券研究所整理 1.2MXD6具备高气体阻隔性和高刚性 MXD6具备出色的气体阻隔能力。MXD6最为显著的特性之一就是其优异的气体阻隔性能，通常和其他类型的聚合物（如PA6、PET或PP）多相共混，共混后的材料阻隔性、耐热性均有提升。需要进一步补充的是经过拉伸后的MXD6薄膜或MXD6复合材料薄膜相较于未经拉伸的薄膜具有更好的气体阻隔性，主要原因在于经过拉伸后材料内部的MXD6分子链紧密排列形成片晶，减小自由体积，从而提高了气体的阻隔性。此外，与其他高阻隔材料相比（如EVOH、PVOH），在高湿度环境下MXD6仍然保持着较好的气体阻隔性能，而EVOH等材料吸水率相对较高，在高湿度环境下EVOH等材料的气体阻隔性能将受到影响。 表2：不同聚合物薄膜的氧气透过率 聚合物薄膜 氧气透过率 cm3/(m2·day·atm)，20μm，23℃ 60%湿度80%湿度90%湿度 MXD6（取向型，4×4） 2.8 3.5 5.5 MXD6（非取向型） 4.3 7.5 20 EVOH（32mol%乙烯） 0.5 4.5 50 EVOH（42mol%乙烯） 2.0 8.5 42.5 PAN共聚物 17 19 22 PA6（取向型） 40 52 90 PA6（取向型，涂覆PVDC） 10 10 10 PET（取向型） 80 80 80 PP（取向型） 2,500 2,500 2,500 PP（涂覆PVDC） 14 14 14 资料来源：日本三菱瓦斯化学（MGC），光大证券研究所整理 图3：不同聚合物薄膜在不同湿度下的氧气透过率 资料来源：日本三菱瓦斯化学（MGC），光大证券研究所整理 MXD6相较于普通尼龙具有更高的刚性。与常见的尼龙6和尼龙66相比，MXDA单体为MXD6的分子链中引入了芳香环，因此使得MXD6兼具了脂肪族尼龙的可加工性以及芳香族结构所带来的高刚性等特点。吸水性方面，MXD6的吸水率要明显低于PA6和PA66。耐热性能方面，MXD6的热变形温度和玻璃化转变温度均高于PA66、PA6和PET，使其在相对高温场景下的工作状态更优。机械性能方面，MXD6的拉伸和弯曲强度均高于PA66、PA6和PET，但是MXD6的断裂伸长率和缺口冲击强度较低，对应材料较脆。 性能 单位 MXD6 PA66 PA6 PET 比重 - 1.2