道阻且長(zhǎng),行則將至;行而不輟;未來(lái)可期@戈塑新材料——無(wú)處不在的TPU
中國(guó)智造 匠心造材(東莞市戈塑新材料有限公司)專(zhuān)注彈性體TPE/TPR/TPU/TPV/TPEE的研發(fā)與生產(chǎn),塑造每一顆環(huán)保材料的品質(zhì)與創(chuàng)新。
工廠地址:東莞市黃江鎮(zhèn)田美南恒昌榮工業(yè)區(qū)
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什么是TPU? ThermoPlastic Urethane 熱塑性聚氨酯彈性體 TPU是一種綠色環(huán)保的新型高性能彈性體材料,屬于聚氨酯下屬熱塑性彈性體的一個(gè)分支材料。由二異氰酸酯、大分子多元醇、擴(kuò)鏈劑(低分子二元醇)三類(lèi)基礎(chǔ)原料聚合而成的高分子材料。 兼具橡膠與塑料的性能,與其它類(lèi)型橡膠及塑料相比具有能耗低、污染小等顯著優(yōu)點(diǎn),能有效替代PVC、橡膠、EVA、硅膠等傳統(tǒng)材料;可以采用多種常規(guī)的塑料加工方法成型,如注塑、擠出、流延、壓延、吹塑等,廢棄后可重復(fù)加工利用,且在堆肥狀態(tài)下能夠自動(dòng)降解,對(duì)環(huán)境不造成任何污染。符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求,是未來(lái)新材料的主要發(fā)展方向之一,市場(chǎng)容量巨大。 通過(guò)獨(dú)特分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、特殊物理/化學(xué)共混改性等手段、以及材料的形貌控制技術(shù),賦予TPU以高強(qiáng)度、高耐寒、高耐磨、環(huán)保阻燃、耐水、耐油、耐霉菌等優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、電子電器、石油化工、資源勘探、醫(yī)療衛(wèi)生、運(yùn)動(dòng)裝備等高端制造領(lǐng)域,是相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵材料。 TPU的發(fā)展歷程 圖片來(lái)源:美瑞新材招股說(shuō)明書(shū) 結(jié)構(gòu)類(lèi)型 TPU是由軟鏈段與硬鏈段交互嵌段共聚形成的線型聚合物。軟段是柔性鏈段,主要影響TPU材料的彈性和耐低溫性能;硬段是剛性鏈段,主要影響TPU的硬度、耐熱性能、機(jī)械性能等。軟段和硬段交替排列,可以賦予TPU優(yōu)良的性能。根據(jù)軟段與硬段的不同可以分為以下的類(lèi)型: 資料來(lái)源:華安證券研究所 TPU的生產(chǎn)工藝 近年來(lái),我國(guó)TPU行業(yè)技術(shù)水平在自主創(chuàng)新能力方面有了明顯提高,雙螺桿反應(yīng)擠出等部分技術(shù)水平已接近國(guó)際先進(jìn)水平,但行業(yè)整體技術(shù)水平仍有較大的提升空間。原料配方是TPU的技術(shù)核心,聚酯二元醇中二元酸和二元醇的種類(lèi)以及比例等都對(duì)TPU性能產(chǎn)生影響,TPU中異氰酸酯種類(lèi)、以及與多元醇的匹配以及助劑的選擇等也會(huì)對(duì)TPU性能產(chǎn)生影響。 資料來(lái)源: 《中國(guó)聚氯酯工業(yè)協(xié)會(huì)彈性體專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2005年年會(huì)論文集》、 華安證券研究所 TPU材料的優(yōu)點(diǎn) (1) 硬度范圍廣:通過(guò)改變TPU各反應(yīng)組分的配比,可以得到不同硬度的產(chǎn)品,從邵氏A50~D85,跨越了橡膠和塑料的硬度,并且在整個(gè)硬度范圍內(nèi)具有高彈性和耐磨性。 (2) 機(jī)械性能突出:TPU制品具有熱塑性彈性體中較高的抗張強(qiáng)度、良好的彈性和抗沖擊性能,以及優(yōu)異的耐磨性能,綜合機(jī)械性能在熱塑性彈性體中較為突出,優(yōu)勢(shì)明顯。 (3) 耐高/低溫:TPU的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低,特別是聚醚型TPU的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可達(dá)-60oC以下,可以在低至-40oC環(huán)境中依然保持良好的柔順性和其他物理性能;常規(guī)聚酯型TPU可在-25o環(huán)境中長(zhǎng)期使用。同時(shí),TPU具有非常好的耐熱穩(wěn)定性,常規(guī)TPU可在80oC以下環(huán)境中長(zhǎng)期使用,部分產(chǎn)品可在120oC環(huán)境中長(zhǎng)期使用。 (4) 加工性能好:TPU可采用常規(guī)的熱塑性材料的加工方法進(jìn)行加工,如注塑、擠出、壓延、流延、吹塑、粉末燒結(jié)等。 (5) 環(huán)保性能突出:TPU從化學(xué)構(gòu)成角度主要分為聚酯、聚醚兩種類(lèi)型。聚醚型TPU具有較強(qiáng)的抗水解性和抗微生物性,而聚酯型TPU因有較強(qiáng)的水解性和微生物降解性,其自然降解性和環(huán)保特征較為明顯,在特定條件下可在數(shù)月內(nèi)完全分解。 (6) 可塑性強(qiáng):TPU與某些高分子材料如TPE、PA、POM、PC、PVC等共混改性,能夠得到性能互補(bǔ)的聚合物合金,改善其他材料的彈性、耐磨性、抗沖擊性能等;同時(shí)可通過(guò)添加阻燃劑、抗靜電劑、導(dǎo)電劑等,賦予材料阻燃、抗靜電、導(dǎo)電等特殊性能,從而拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。 (7) 可設(shè)計(jì)性強(qiáng):由于TPU的原材料多元醇、擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯的多樣性,以及非常寬的配方可調(diào)節(jié)性,TPU產(chǎn)品的差異化和可設(shè)計(jì)性強(qiáng),可根據(jù)客戶的具體需要而定制開(kāi)發(fā)。 (8) 高透明:在所有熱塑性彈性體材料中,熱塑性聚氨酯彈性體在透明度方面性能優(yōu)異,這一透明度特性賦予了TPU材料更多的可設(shè)計(jì)特色,用于制備透明的玩具、裝飾品、鞋服等個(gè)人消費(fèi)品以及管材、薄膜等工業(yè)透明品等領(lǐng)域,透明性優(yōu)勢(shì)明顯。 (9) 耐油/耐水性能:相比傳統(tǒng)的丁腈橡膠和其它彈性體材料,TPU具有優(yōu)異的耐油性能,可應(yīng)用于對(duì)耐油性有高要求的汽車(chē)、工業(yè)輸送、液壓、傳動(dòng)、密封等領(lǐng)域,具有極好的耐油壽命;同時(shí),聚醚型TPU具有優(yōu)異的耐水、耐菌性能,可以用于輸送或者儲(chǔ)運(yùn)等有水的工作環(huán)境中,以及戶外用品等高濕度工作環(huán)境中。 (10) 耐候性能:TPU材料良好的耐高、低溫性能和耐水、耐菌、抗老化和抗UV性能,統(tǒng)稱(chēng)為耐候性能,可用于眾多戶外消費(fèi)品和工業(yè)品的生產(chǎn)。 ↑↑向上滑動(dòng)查看更多 TPU的行業(yè)分析 產(chǎn)業(yè)鏈 TPU行業(yè)上游原材料主要來(lái)自石油、煤衍生品或副產(chǎn)品,包括MDI、多元醇、BDO、己二酸、EDO等主要原材料。中游為聚氨酯,TPU屬于聚氨酯彈性體的一種,處于石油化工的下游產(chǎn)品,更為接近終端的消費(fèi)市場(chǎng)。在日用消費(fèi)品、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、國(guó)防軍工等多個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域需求持續(xù)增加,下游覆蓋領(lǐng)域非常廣闊,擁有龐大的消費(fèi)市場(chǎng)。 資料來(lái)源:美瑞新材招股說(shuō)明書(shū) 全球TPU材料行業(yè)消費(fèi)情況 TPU全球消費(fèi)占比以亞太地區(qū)為主,亞洲和澳洲市場(chǎng)增速最快。從全球范圍看,TPU需求差異化較大,2020年亞太地區(qū)TPU消費(fèi)占比為60.3%,北美地區(qū)消費(fèi)占比17.7%,歐洲地區(qū)消費(fèi)占比16.8%,其他地區(qū)消費(fèi)占比5.2%。 亞洲和澳洲地區(qū)的TPU消費(fèi)增速高于全球平均增速,歐美地區(qū)TPU消費(fèi)增速與全球TPU消費(fèi)水平增速相當(dāng),非洲以及南美地區(qū)對(duì)TPU消費(fèi)增速最低。未來(lái)全球TPU的市場(chǎng)增速仍以亞洲以及歐美等地區(qū)為主。 中國(guó)TPU材料行業(yè)情況 數(shù)據(jù)來(lái)源:率捷咨詢 但從整體上看,我國(guó)TPU生產(chǎn)企業(yè)大多屬于小型或微型企業(yè),技術(shù)開(kāi)發(fā)能力薄弱、生產(chǎn)分散、自動(dòng)化水平低、規(guī)模生產(chǎn)能力不足、缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力,主要產(chǎn)品集中在技術(shù)含量低、競(jìng)爭(zhēng)激烈的中低端產(chǎn)品市場(chǎng)。 TPU材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域 未來(lái)TPU材料的增長(zhǎng)領(lǐng)域 頁(yè)巖油氣橡膠軟管 頁(yè)巖油氣開(kāi)采是橡膠軟管行業(yè)的重要下游行業(yè)。由于頁(yè)巖油氣開(kāi)采具有高難度、高復(fù)雜性,頁(yè)巖油氣管材對(duì)產(chǎn)品性能要求極高,如抗壓性、耐磨性、耐腐蝕性、抗撕裂等方面的要求極高,TPU材料可以滿足行業(yè)管材需求。頁(yè)巖油氣開(kāi)采行業(yè)的快速發(fā)展有利于助力TPU管材市場(chǎng)的興旺和長(zhǎng)足發(fā)展。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2022年頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到240億立方米,較2018年增加122%。 中高端鞋材 中國(guó)作為世界上最大的鞋類(lèi)生產(chǎn)和出口國(guó),運(yùn)動(dòng)鞋市場(chǎng)保持相對(duì)快速的增長(zhǎng),近5年年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到近18%。 與傳統(tǒng)鞋底材料相比,TPU材料性能更佳,具有卓越的回彈性、減震性,被廣泛用于鞋大底、鞋中底、氣墊、鞋飾、鞋面紗線等,因此鞋材是TPU下游應(yīng)用第一大市場(chǎng),2021年占比高達(dá)31%。未來(lái),隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟,全鞋采用TPU材料將在鞋類(lèi)領(lǐng)域掀起新熱潮,帶動(dòng)TPU發(fā)泡鞋底材料需求放量。 電線電纜 (1) 傳統(tǒng)的電線電纜 2021年以來(lái)我國(guó)電線電纜行業(yè)市場(chǎng)預(yù)測(cè)規(guī)模如下: 數(shù)據(jù)來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院 電線電纜的傳統(tǒng)主要原材料為銅、鋁等金屬材料以及橡塑材料,其中橡塑材料占比達(dá)20%。隨著環(huán)保政策不斷收緊,線纜料回收、降解將成為一個(gè)巨大的問(wèn)題,而TPU材料作為一種可降解材料,有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),可以對(duì)原來(lái)的材料進(jìn)行替代;同時(shí),具有高附加值的特種電纜產(chǎn)品比例也將不斷增加,而作為優(yōu)質(zhì)的護(hù)套絕緣材料的TPU線纜勢(shì)必將獲得電線電纜市場(chǎng)份額的,未來(lái)TPU材料在線纜行業(yè)的用量將不斷增長(zhǎng)。 綜述 盡管TPU材料在中國(guó)的發(fā)展時(shí)間只有40余年的時(shí)間,在產(chǎn)品配方、生產(chǎn)工藝等方面與行業(yè)領(lǐng)先的跨國(guó)企業(yè)存在一定的差距。但經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,中國(guó)的技術(shù)逐步完善,TPU產(chǎn)品的種類(lèi)和產(chǎn)量都有了明顯進(jìn)步,無(wú)論是產(chǎn)量還是銷(xiāo)量都在全球TPU材料市場(chǎng)上占領(lǐng)著重要的地位?;赥PU優(yōu)秀的可拓展性和寬廣的可應(yīng)用性,未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊。 政策法規(guī) 隨著社會(huì)對(duì)節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展重視程度的不斷提高,國(guó)家積極引導(dǎo)、支持新材料行業(yè)的發(fā)展,以帶動(dòng)材料工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。彈性體制造屬于國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),TPU屬于國(guó)家重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù),一直受到國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的支持。TPU作為有望替代PVC、橡膠、EVA、硅膠等傳統(tǒng)材料的新型環(huán)保材料,受到國(guó)家政策的重點(diǎn)關(guān)注與扶持被列入《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(lèi)(2018)》重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)目錄。其他相關(guān)偵測(cè)內(nèi)容如下: