Polyurethaan is een belangrijk nieuw chemisch materiaal. Vanwege zijn uitstekende prestaties en veelzijdige toepassingen staat het bekend als de "vijfde grootste kunststof". Van meubels en kleding tot transport, bouw, sport en de lucht- en ruimtevaart en defensie: de alomtegenwoordige polyurethaanmaterialen zijn innovatieve vertegenwoordigers van nieuwe chemische materialen en een belangrijke steunpilaar voor mijn land bij de opbouw van een sterke natie.
Na meer dan twintig jaar van snelle ontwikkeling van de polyurethaangrondstoffenindustrie is er een verschuiving zichtbaar van kwantiteit naar kwaliteit. De productietechnologie en -capaciteit van isocyanaat behoren tot de wereldtop. De industrie bevindt zich in een periode van technologische vooruitgang en hoogwaardige ontwikkeling. China is momenteel 's werelds grootste productiebasis voor polyurethaangrondstoffen en -producten, en tevens de meest complete regio op het gebied van polyurethaantoepassingen.
Polyurethaanexpansiemiddelen zijn essentiële additieven voor polyurethaan. Ze reageren met de functionele groepen in de polymeerketen, waardoor de moleculaire keten uitzet en het molecuulgewicht toeneemt. Het is een onmisbare grondstof voor de productie van diverse polyurethaanproducten. Bij de synthese van polyurethaanmaterialen zorgen expansiemiddelen voor twee chemische reacties: expansie en verknoping. Dit leidt tot de productie van hoogwaardige polyurethaanmaterialen, zoals verbeterde taaiheid, elasticiteit en scheursterkte, evenals verbeterde fysische en chemische eigenschappen op het gebied van temperatuurbestendigheid, oliebestendigheid, weersbestendigheid en corrosiebestendigheid.
I. De rol en classificatie van polyurethaanketenexpansiemiddelen
Polyurethaanexpansiemiddelen verwijzen naar laagmoleculaire amine- en alcoholverbindingen met twee functionele groepen, die via een ketenexpansiereactie een lijnvormig polymeer kunnen vormen. Door verschillende ketenexpansiemiddelen te gebruiken, of de ketenexpansieformule te wijzigen, worden chemische reacties met verschillende snelheden bereikt en worden polyurethaanmaterialen met verschillende prestatie-eisen geproduceerd.
De rol van polyurethaanketenexpansiemiddelen in polyurethaansynthesereacties omvat hoofdzakelijk:
(1) Polyurethaanketenexpansiemiddelen hebben karakteristieke groepen (amino- en hydroxylgroepen) die chemische reacties kunnen aangaan met isocyanaat. Het molecuulgewicht en de levendige reactie kunnen ervoor zorgen dat het polyurethaanreactiesysteem snel uitzet of stolt, waardoor een keten ontstaat met moleculen met een hoger molecuulgewicht die de eigenschappen van het polymeer bezitten.
(2) Verschillende ketenverlengers hebben verschillende reactiviteit. Door gebruik te maken van verschillende soorten ketenverlengingsmiddelen en doseringen, kunnen de viscositeit, moleculen en morfologische structuren van de reactor worden aangepast aan de productie van polyurethaan en producten van verschillende systemen en kwaliteitseisen.
(3)Verschillende polyurethaanexpansiemiddelen kunnen polyurethaan verschillende eigenschappen geven, en er worden bepaalde karakteristieke groepsstructuren in ketenexpansiemoleculen in de hoofdketen van polyurethaan geïntroduceerd, wat de algehele mechanische en chemische prestaties van polyurethaan beïnvloedt, zoals sterkte en slijtvastheid, weerstand tegen brandvermoeidheid, temperatuurbestendigheid, weersbestendigheid, oliebestendigheid, corrosiebestendigheid, enz.
Polyurethaanexpansiemiddelen worden over het algemeen onderverdeeld in amine-, alcohol- en diolvormen. Op basis van het proces en de prestatiestructuur worden diolen en diolen voornamelijk onderscheiden. Traditionele diolvormende ketenexpansiemiddelen zoals ethyleenglycol, 1,4-butanol en dihydramol hebben beperkte prestaties in polyurethaanproducten en worden beschouwd als gewone ketenexpansiemiddelen. Ketenexpansiemiddelen met een duidelijke verbetering van de prestaties in polyurethaanmaterialen vallen hoofdzakelijk in twee categorieën: aromatische dihydroaminen en aromatische diolen. Deze worden hoogwaardige ketenexpansiemiddelen genoemd. Ze worden gekenmerkt door een starre benzeenring, sterkte, slijtvastheid en andere eigenschappen.
Het aromatische diharamine-expansiemiddel is niet alleen een onmisbaar sleuteladditief voor synthetische polyurethaan-elastische materialen, maar ook het meest gebruikte, krachtigste en meest effectieve expansiemiddel voor hoogwaardige polyurethaanketens.
Traditionele gegoten elastische polyurethaanlichamen worden over het algemeen gefixeerd met een tweestapstechniek: eerst worden synthetische prefabricagemiddelen aangebracht en vervolgens gefixeerd met ketenexpansiemiddelen voor uitharding. Afhankelijk van het type isocyanaat kunnen prefabricagemiddelen grofweg worden onderverdeeld in TDI- en MDI-typen. In vergelijking met de twee is de reactieactiviteit van TDI-prefabricagemiddelen laag en worden deze voornamelijk gecombineerd met zeer actieve amineketenexpansiemiddelen; MDI-prefabricagemiddelen hebben een hoge reactieactiviteit en worden gecombineerd met hydroxylketenexpansiemiddelen met een lagere activiteit. Afhankelijk van de toepassingsscenario's en productprestaties is het van bijzonder belang om, na de selectie van het type isocyanaat, het juiste ketenexpansiemiddel te kiezen.
II. Soorten hoogwaardige polyurethaanketenexpansieproducten en hun toepassingskenmerken
2.1 Het belangrijkste arammer dihan amine ketenverlengingsmiddel
Vanwege de uitstekende prestaties en hoge kwaliteit is het aromatische dihamine-dilatatiemiddel het meest voorkomende en meest gebruikte ketenexpansiemiddel in elastische polyurethaanmaterialen.
Veelgebruikte aromatische dianamine-expansiemiddelen omvatten hoofdzakelijk 3,3'-dichloor-4,4'-dialdehyden (MOCA: type I, type II, hoge temperatuurbestendigheid, enz.), 1,3-propyleenglycol-dubbel (4-aminobenzoaat) (740m), 4,4'-subbase-dubbel (3-chloor-2,6-dieceenaniline) (M-CDEA), polyfenol-diol-tweepaar-aminobenzoaat (P-1000, P-650, P-250, enz.), 3,5-twee-ethyleenteramine (DETDA, ook bekend als E-100), 3,5-dichloorsulfenyleen (DMTDA, ook bekend als E-300) en andere producten.
Hieronder volgt een overzicht van de toepassingskenmerken en de ontwikkeling van de belangrijkste producten:
Het MOCA-ketenexpansiemiddel is het eerste professionele, hoogwaardige ketenexpansiemiddel dat in ons land op industriële schaal is geproduceerd. Het is een vaste stof bij kamertemperatuur. Het heeft de eigenschappen van polyurethaanproducten die het veilig en gemakkelijk in gebruik maken, en het kan voldoen aan de eisen van diverse specificaties en vormen. De elasticiteit van polyurethaan is hoog, evenals de veerkracht, slijtvastheid, agressiviteit en corrosiebestendigheid. Het is geschikt voor de productie van grote producten. Het is een aromatisch expansiemiddel met uitgebreide prestaties. Sinds de ontwikkeling door DuPont in de jaren 50 heeft MOCA een belangrijke positie ingenomen op het gebied van polyurethaanelasticiteit. Het is momenteel het meest gebruikte polyurethaanketenexpansiemiddel. Het is zelfs onmisbaar op het gebied van gegoten polyurethaanelasticiteit. Momenteel zijn de bekendste MOCA-fabrikanten in China: Suzhou Xiangyuan New Materials Co., Ltd. (dochteronderneming van Jiangsu Xiangyuan Chemical Company), Huaibei Xingguang New Material Technology Co., Ltd., Shandong Chongshun New Material Technology Co., Ltd., Hua Chemical Technology Co., Ltd. (voorheen Binhai Mingsheng Chemical Co., Ltd.), Chizhou Tianci High-tech Materials Co., Ltd., en daarnaast Taiwan Shuangbang Industrial Co., Ltd., Taiwan Sanhuang Co., Ltd. en Katshan Kohshan Perfect Industry Co., Ltd.
De afgelopen jaren is de productietechnologie van MOCA, onder leiding van Chinese bedrijven, steeds geavanceerder geworden. Zo heeft Xiangyuan New Materials bijvoorbeeld de problemen met de gezondheid van werknemers, ernstige vervuiling en onvoldoende stabiliteit van de intermitterende productie van MOCA-polymerisatie opgelost. De continue methode katalyseert de waterstofpolymerisatie van hoogzuiver MOCA-polymerisatie, waardoor een volledig gesloten en milieuvriendelijke productie mogelijk is, met een lager verbruik van oplosmiddelen en stof, en nul emissies. De continue MOCA-productie-installatie is uitgegroeid tot een wereldwijd gerenommeerd product voor de productie van polyurethaanpolymerisatie.
Daarnaast heeft Xiangyuan New Materials ook de ketenexpansiemiddelen Xylink740M en Xylink P ontwikkeld, waarmee de industrialisatie van deze productserie mogelijk is gemaakt. Dit stimuleert fabrikanten van polyurethaanmaterialen om de kwaliteit te verbeteren, de kosten te verlagen en de toepassingsmogelijkheden te verbreden.
2.2 Het belangrijkste aromatische diol-dilaterale expansiemiddel
Veelgebruikte aromatische diol-dilatatiemiddelen zijn onder andere fenyl-fenolhydroxyxylether (HQEE), interfenylbenzoylether (HER), hydroxyethyl-fenolpyrodenolmengsel (HQEE-L) en hydroxyethylhydroxybenzoylethermengsel (HER-L). Deze middelen worden voornamelijk gebruikt voor polyurethaanmaterialen in MDI-processystemen en zijn niet-toxische en milieuvriendelijke ketenexpansiemiddelen. Een overzicht van de toepassingskenmerken en de ontwikkeling van de belangrijkste producten is als volgt:
HQEE-ketenexpansiemiddel is een aromatisch diol-expansiemiddel met een symmetrische moleculaire structuur. Het is een vaste stof, niet-toxisch, milieuvriendelijk en irriterend. Het is goed compatibel met MDI en kan de levensduur van het materiaal effectief verlengen. Xiangyuan New Materials heeft de ketenexpansiemiddelen HQEE, HER, Xylink HQEE-L en Xylinkher-L ontwikkeld. De kwaliteit is hoger dan die van vergelijkbare producten in binnen- en buitenland, en de producten worden zowel nationaal als internationaal verkocht.
2.3 Andere aromatische ketenexpansiemiddelen met speciale eigenschappen
Met de opkomst van nieuwe toepassingsgebieden voor polyurethaan worden voortdurend nieuwe polyurethaanexpansiemiddelen en toepassingstechnologieën ontwikkeld om aan de vraag van de polyurethaanmarkt te voldoen. Producenten hebben een verscheidenheid aan speciale aromatische ketenexpansiemiddelen ontwikkeld.
Tianmen Winterine (DMD230) is een ketenexpansiemiddel met twee aminozuurketens, dat gebruikt wordt voor de bereiding van oplosmiddelvrije of coatings met een hoog vaststofgehalte. In vergelijking met gewone spuitbare polyethyleencoatings heeft dit product een gematigde respons, goede verwerkingsprestaties, een goede verwerkingsefficiëntie en uitstekende algehele producteigenschappen. Het heeft een goede glans en een duidelijk effect in combinatie met polyethyleenchloriden, een goede flexibiliteit en mechanische eigenschappen, is bestand tegen vergeling, heeft een goede corrosiebestendigheid, een goede weerbestendigheid en een langere beschermingsduur. Naast bruggen, tunnels, diverse soorten vloeren en verkeersborden, kan het ook gebruikt worden in hoogwaardige toepassingen zoals beschermende coatings en composietcoatings voor helikopters en windmolenbladen. De industriële productie en promotie van dit product zullen bijdragen aan de ontwikkeling van hoogwaardige coatings.
De dispersie (311) van de aromatische diharamine- en natriumchlorideverbindingen (311) is een soort combinatie van aromatische diharamine en anorganische zouten. Het kan bij kamertemperatuur worden gemengd met diverse polyurethaanprepolymeren. Het is met name geschikt voor complexe vormen of producten met een groot oppervlak, microgolfvulcanisatie en andere toepassingen die een langere verwerkingstijd vereisen. Het kan ook worden gebruikt als uithardingsmiddel voor epoxyhars. Vergelijkbare producten zijn onder andere Caytur 31DA in de Verenigde Staten, Xylink 311 en Xiangyuan New Materials.
Andere uithardingsmiddelen voor onderwatercoatings, zoals oxidazol, ketonamine, enz., kunnen de kans op het ontstaan van luchtbellen in coatings of andere producten tijdens het uithardingsproces verkleinen, en ook op dit gebied is er nog ruimte voor verdere ontwikkeling.
III. De ontwikkelingsstatus van polyurethaanketenexpansiemiddelen
De polyurethaan-uitzettingsindustrie in mijn land heeft een relatief zwakke ontwikkelingsbasis. In de beginjaren werd de binnenlandse markt voor polyurethaan-uitzettingsmaterialen vrijwel volledig gedomineerd door multinationals. Sinds het begin van deze eeuw is een groep lokale bedrijven, zoals Xiangyuan New Materials, er na jaren van onderzoek, ontwikkeling en technologische ontwikkeling in geslaagd om het buitenlandse monopolie te doorbreken. Sommige van mijn Chinese polyurethaan-uitzettingsproducten hebben inmiddels het niveau van vergelijkbare internationale producten bereikt.
Als het meest gebruikte amine-polyurethaan expansiemiddel is het productieproces van MOCA volwassen, stabiel, gematigd en adequaat. In de sector van gegoten elastische materialen voor downstream-toepassingen, met name in TDI-systemen, zijn er talloze beproefde polyurethaanformules ontwikkeld. De stabiliteit en functionaliteit van MOCA zijn na jarenlange praktijkervaring in de markt en bij klanten bewezen. De kosten zijn relatief hoog. Na jarenlang gebruik is er een bepaalde procesbarrière ontstaan. Het product speelt een onvervangbare rol en het toepassingsgebied breidt zich voortdurend uit.
De Europese Chemische Stoffenautoriteit (ECHA), als instantie verantwoordelijk voor de EU REACH-certificering, publiceerde op 30 november 2017 een rapport. Na een vergelijking van veiligheidsrisico's, prestaties en kosten, concludeerde de ECHA dat MOCA op het gebied van elastische polyurethaanlichamen uitblinkt in productkwaliteit, prestaties, kosteneffectiviteit en andere voordelen, en dat er momenteel geen alternatieven zijn.
De Chinese polyurethaanexpansie-industrie kwam laat op gang. In de beginjaren werd de binnenlandse markt voor polyurethaanexpansiemiddelen gedomineerd door multinationals vanwege het lage niveau van de productietechnologie, de zwakke beschikbaarheid van grondstoffen en een tekort aan R&D-talent. Pas in de jaren negentig slaagden een aantal Chinese fabrikanten van polyurethaanexpansiemiddelen erin om, na jaren van onderzoek en ontwikkeling en technische expertise, de buitenlandse technologiemonopolies te doorbreken. De prestaties van sommige producten bereikten het niveau van vergelijkbare internationale producten. Met name Xiangyuan's New Materials nam het voortouw bij de bouw van een continue MOCA-productie-installatie met een capaciteit van 10.000 ton. De productkwaliteit en het technische niveau bereikten een wereldwijd toonaangevend niveau en waren toonaangevend in China. Tegenwoordig voldoen Chinese MOCA-fabrikanten aan de eisen voor ionaminevrije producten. De korrelige MOCA en de hoogtemperatuur-geelveranderende MOCA in de MOCA-productlijn zijn populair in de polyurethaanindustrie.
Het "Twaalfde Vijfjarenplan" voor de polyurethaanindustrie stelt voor om, naast de uitbreiding van de productie van hoogwaardige ketenexpansiemiddelen zoals MOCA, ook de promotie en toepassing van nieuwe ketenexpansiemiddelen zoals MCDEA, E-100, HER, HQEE en andere producten te stimuleren. Gebaseerd op de MOCA-productlijn, en met de diversificatie van polyurethaanmaterialen en -producten, zijn er ook andere nieuwe ketenexpansiemiddelen ontstaan, die een gedifferentieerd aanbod vormen naast de MOCA-producten.
Door de voortdurende verbetering van technologisch onderzoek en ontwikkeling beschikken de nieuwe producten van hoogwaardige aromatische ketenexpansiemiddelen over specifieke voordelen op het gebied van reactiesnelheid, hoge temperatuurbestendigheid, gebruiksgemak, veiligheid en milieuvriendelijkheid. De toepassingsmogelijkheden zijn geleidelijk aan volwassen geworden en blijven toenemen. Zo hebben producten zoals P-1000, P650, P250 en 740M, dankzij hun groene, milieuvriendelijke en niet-giftige eigenschappen, geleidelijk aan hun weg gevonden naar diverse toepassingsgebieden. De laatste jaren is, met de ontwikkeling en groei van een milieuvriendelijker MDI-systeem, het gebruik van hoogwaardige aromatische diol-ketenexpansiemiddelen zoals HQEE en HER, die beter compatibel zijn met het MDI-systeem, geleidelijk toegenomen. Dit geeft polyurethaan een uitstekende elasticiteit en specifieke eigenschappen zoals hittebestendigheid en scheursterkte. Naast de productie van gietproducten kunnen hiermee ook hoogwaardige thermoplastische elastomeren worden vervaardigd, wat een oplossing biedt. In toepassingsgebieden met hoge prestatie-eisen voor polyurethaanmaterialen in ontwikkelde landen, en voor sommige polyurethaanmaterialen, wordt het gebruik van ketenexpansiemiddelen zoals 740m, HQEE en HER steeds verder uitgebreid. De nieuwe ketenexpansiemiddelen hebben onderscheidende voordelen in specifieke segmenten en de technische drempel is relatief hoog. Momenteel bevindt de toepassing ervan op de binnenlandse markt zich nog in de fase van toepassingsbevordering.
Vier. Het ontwikkelingspatroon van de polyurethaanketen-expansie-industrie
De polyurethaanindustrie in Noord-Amerika en West-Europa heeft decennialange ontwikkeling doorgemaakt. De industrie beschikt over een sterke technische basis en de markt is relatief volwassen. Tegelijkertijd stellen consumenten in deze regio's hogere eisen aan de prestaties van polyurethaanproducten, waardoor de vraag naar nieuwe ketenexpansiemiddelen sneller groeit dan die naar MOCA. Momenteel nemen ontwikkelde landen zoals Europa en de Verenigde Staten het grootste deel van de vraag naar nieuwe ketenexpansiemiddelen voor hun rekening.
De grote consumptie van polyurethaan in de Aziatisch-Pacifische regio en andere opkomende landen is de belangrijkste drijvende kracht achter de wereldwijde vraag naar polyurethaan. De Aziatisch-Pacifische regio is al de grootste afzetmarkt voor polyurethaan ter wereld, met een aandeel van ongeveer 48%. Ook in andere opkomende landen zoals India, Brazilië en Mexico neemt de vraag naar polyurethaan voor de bouw, bouwmaterialen, woninginrichting en andere industrieën toe. Vergeleken met ontwikkelde landen in Europa en de Verenigde Staten bevinden sommige van deze regio's zich echter nog in een vroeg stadium van industrialisatie. Ze zijn zeer gevoelig voor de prijs van grondstoffen in de polyurethaanindustrie en hechten veel waarde aan kosten en prijs-kwaliteitverhouding. In de toekomst zal er in deze regio's naar verwachting een grote vraag blijven bestaan naar hoogwaardige polyurethaanmaterialen.
Momenteel hebben de grote internationale bedrijven in de polyurethaanexpansieketen, zoals Kazaka Kagosan Perfect Industry Co., Ltd., het Amerikaanse Air Chemical (overgenomen door Winchuang in 2016) en het Amerikaanse Coco (overgenomen door Langsheng in 2017), enzovoort, het grootste deel van de wereldwijde markt voor expansiemiddelen in handen. Sommige kleinere bedrijven die niet beschikken over een geavanceerd industrieel-universitair-onderzoekssysteem zijn door de impact van productkwaliteit en prijs verdwenen, waardoor de concentratie in de expansieketen verder is toegenomen. Tegelijkertijd vertrouwen grote bedrijven op hun sterke kapitaalpositie en expertise op het gebied van onderzoek en ontwikkeling om de productie van professionele grondstoffen en producten op te schalen en transnationale monopolie-productievestigingen en verkoop- en R&D-centra op te zetten in regio's met uitstekende grondstoffen, markten en arbeidsomstandigheden.
5. De huidige status en ontwikkelingsrichting van polyurethaanexpansiemiddelen
Polyurethaanexpansiemiddelen zijn een belangrijk additief voor polyurethaanmaterialen en worden voornamelijk gebruikt in het CASE-systeem (waaronder coatings, lijmen, afdichtingsmiddelen en elastische materialen). Polyurethaan is een synthetisch polymeermateriaal dat zich bevindt tussen gewoon rubber en plastic. Het combineert de hoge elasticiteit van rubber met de hoge hardheid en sterkte van plastic (5 tot 10 keer hoger). Het staat bekend als "de koning van slijtvast rubber" en heeft een goede mechanische sterkte, oliebestendigheid, chemische bestendigheid, buigweerstand en uitstekende lage temperatuurbestendigheid en isolerende eigenschappen. Naast de conventionele gietbare en thermoplastische polyurethaan-elastische materialen, omvat polyurethaan ook lijmen, coatings, afdichtingsmiddelen, bestratingsmaterialen, zolen, synthetisch leer, vezels, enz. die elastische polyurethaanmaterialen zijn. Door de voortdurende verbetering van het technische niveau heeft polyurethaan-elastische materialen rubber, kunststoffen en metalen vervangen in diverse sectoren, zoals de automobielindustrie, mijnbouw, drukwerk, machinebouw, sport en transport.
Volgens statistieken van relevante instanties bedroeg de consumptie van Chinees polyurethaan CASE (elastische materialen, coatings, synthetisch leer, afdichtingsmiddelen en lijmen) in 2021 7,77 miljoen ton, met een gemiddelde jaarlijkse groei van 11,5% tussen 2016 en 2021.
De Chinese polyurethaanproductie bedroeg in 2016 925.000 ton, en in 2021 bereikte deze 1,5 miljoen ton, met een samengestelde jaarlijkse groei van 10,2%; de gemiddelde jaarlijkse groei van het verbruik was 12,5%. Naar schatting zal de Chinese productie van polyurethaan in 2025 2,059 miljoen ton bedragen, wat duidt op een aanhoudende snelle groei.
De wereldwijde productie van polyurethaanelastomeren bereikte 2,52 miljoen ton in 2016 en 3,539 miljoen ton in 2021, met een samengestelde jaarlijkse groei van 7,0%. Naar verwachting zal de wereldwijde productie van polyurethaanelastomeren in 2025 4,495 miljoen ton bereiken, wat een snelle en gestage ontwikkelingstrend laat zien.
Thermoplastisch polyurethaanelastomeer (TPU) heeft een uitstekende slijtvastheid. Het materiaal heeft een hoge treksterkte, is rekbaar, oliebestendig, bestand tegen lage temperaturen, weersinvloeden en ozon, en kent een breed hardheidsbereik. De afgelopen jaren is de markt voor TPU-toepassingen uitgebreid van de schoenenindustrie naar hoogwaardige marktsegmenten zoals de farmaceutische industrie, de luchtvaart en milieubescherming. Volgens statistieken bedroeg de gemiddelde jaarlijkse samengestelde groei van de TPU-productie in China tussen 2014 en 2021 maar liefst 14,5%. In 2021 bedroeg de Chinese TPU-productie ongeveer 645.000 ton. China is daarmee 's werelds grootste TPU-producent geworden. De productie en de netto-export zijn de afgelopen jaren gestaag toegenomen.
Vanuit het perspectief van de vraag is de wereldwijde TPU-markt momenteel geconcentreerd in Europa, de Verenigde Staten en de regio Azië-Pacific. De Aziatische regio, met China voorop, is de snelstgroeiende regionale markt voor TPU-verbruik. Volgens de statistieken van de Speciale Commissie Elasticiteit van de Chinese Polyurethaanindustrie Vereniging bedroeg het totale verbruik van polyurethaanproducten in China in 2018 11,3 miljoen ton, waarvan ongeveer 1,1 miljoen ton polyurethaanelastomeren (TPU+CPU) betrof.
TPU is nog steeds een van de producten met de snelste groei in polyurethaan in de nabije toekomst. Mijn land is 's werelds grootste TPU-verbruiker geworden. Volgens statistieken bedroeg de gemiddelde jaarlijkse samengestelde jaarlijkse groei van het TPU-verbruik in China tussen 2017 en 2021 maar liefst 12,9%, waarbij het totale verbruik in 2021 602.000 ton bedroeg, een stijging van 11,6% op jaarbasis. Gebaseerd op de wereldwijde TPU-productie van 1,09 miljoen ton in 2021, heeft het binnenlandse TPU-verbruik meer dan de helft van de wereldwijde productie bereikt. In de toekomst zal de vraag naar TPU voor schoenmaterialen, folie, buizen en draden toenemen. Op het gebied van medische apparatuur, kabels en folie zal het traditionele PVC-materiaal verder vervangen. Het is zeer waarschijnlijk dat het EVA zal vervangen in de schoenmaterialenindustrie. Naar verwachting zal de groei van TPU in de toekomst 10% of meer bedragen. Naar verwachting zal het verbruik ervan in 2026 oplopen tot ongeveer 900.000 ton.
Door de geleidelijke uitbreiding van de productieschaal zijn de kosten van elastische polyurethaanproducten gedaald, is het assortiment diverser geworden, is de marktvraag verbeterd en ontwikkelt de industrie zich snel. Tijdens de periode van het "Veertiende Vijfjarenplan" moet de CASE-industrie zich krachtig inzetten voor de ontwikkeling van producten in de richting van watergeoriënteerde, oplosmiddelvrije en hoogvaste stofgehaltes; de ontwikkeling en synthetische technologie van de basisgrondstofstructuur van CASE versterken, met de focus op de toepassing van water-naar-pyrohydramine polyurethaan; zich richten op het uitvoeren van fundamenteel theoretisch en technisch onderzoek op waterbasis; de productprestaties verbeteren, nieuwe producten ontwikkelen, het toepassingsgebied verbreden en de aanleg van nieuwe infrastructuur in het spoorvervoer, de snelwegen, bruggen, tunnels, elektriciteitstransmissie, enz. en de toepassing in de medische sector bevorderen; de technische toepassing van polyurethaanlijmen voor formaldehydevrije kunstplaten bevorderen; gedifferentieerde, functionele en hoogwaardige ammoniakproducten ontwikkelen; het onderzoek naar en de toepassingstechnologie van de structuur, prestaties en duurzaamheid van waterdicht polyurethaanmateriaal versterken. Stimuleer het gebruik van polyurethaanmaterialen in geprefabriceerde gebouwen.
De belangrijkste ontwikkelingsrichtingen binnen het elastomeerveld zijn:
Polyurethaanelastomeren voor auto's. De hedendaagse auto-industrie streeft naar hoge prestaties, hoge kwaliteit, een laag gewicht, comfort en veiligheid. Rubber en kunststof vervangen geleidelijk aan metalen materialen, wat een breed scala aan toepassingsmogelijkheden voor polyurethaanelastomeren biedt.
Polyurethaanelastomeren voor de bouw. Het traditionele waterdichtingsmateriaal van asfaltvilt wordt geleidelijk vervangen door duurzaam, integraal polyurethaan waterdichtingsmateriaal. De toepassing van polyurethaan in sportbanen neemt steeds meer toe. Ook de uitzettingsvoegen van grote bruggen, dwarsliggers van hogesnelheidslijnen, start- en landingsbanen en wegafdichtingen worden steeds vaker gemaakt van PVC-elastomeer dat bij kamertemperatuur uithardt.
Polyurethaanelastomeer voor gebruik in de mijnbouw. Er is een grote vraag naar niet-metallische materialen met een hoge slijtvastheid, hoge sterkte en elasticiteit in kolenmijnen, metaalmijnen en niet-metaalmijnen.
Polyurethaanelastomeer voor schoenen. De elasticiteit van polychloride-ester heeft voordelen zoals een goede schokdemping, een laag gewicht, slijtvastheid en slipweerstand, waardoor het een belangrijk ondersteunend materiaal in de schoenenindustrie is geworden.
Polyurethaanelastomeer voor medisch gebruik. Goede biocompatibiliteit, bloedcompatibiliteit en de afwezigheid van additieven zijn belangrijke redenen voor de toepassing van TPU- en CPU-materialen in de medische sector. De toepassingsmogelijkheden in de medische en gezondheidszorg zijn zeer breed.
Nieuwe composietplaat van polyurethaan. De composietmateriaaltechnologie zal naar verwachting een nieuwe explosieve groeiperiode voor polyurethaanelastomeren inluiden.
VI. Ontwikkelingstrends in de polyurethaanketen-expansie-industrie tijdens het "14e Vijfjarenplan".
Vanuit een mondiaal perspectief heeft de snelle ontwikkeling van de bouwsector, de auto-industrie, de elektronische intelligentie-industrie, de nieuwe energiesector en de milieubeschermingsindustrie de vraag naar polyurethaanproducten sterk gestimuleerd. De wereldwijde polyurethaanreuzen blijven innoveren op het gebied van technologie en toepassingen en zullen de ontwikkeling en productie van nieuwe polyurethaanproducten blijven bevorderen. Met de uitbreiding van het toepassingsgebied en de omvang van de afzetmarkt voor polyurethaanproducten, zal de gediversifieerde vraag naar polyurethaanproducten de continue innovatie en ontwikkeling van polyurethaanketenverbeteraars stimuleren.
De komende tien jaar zal de toepassing van polyurethaanproducten in bepaalde nichegebieden zich ook snel ontwikkelen. Industrie-experts schatten dat de wereldwijde vraag naar polyurethaan met 4,5% per jaar zal toenemen. De gemiddelde jaarlijkse groei van de vraag naar polyurethaan wordt geschat op 5,7% in de sectoren koeling, schoenen, textiel, vrijetijdsproducten en andere. De vraag in de productsector is licht gestegen en zal naar verwachting met ongeveer 3,3% per jaar toenemen. De opkomende landen in de Aziatisch-Pacifische regio worden ondersteund door innovatieve technologieën om de toepassingen in de downstreamsector uit te breiden, waardoor de vraag naar polyurethaan jaarlijks een groeipercentage van meer dan 10% zal bereiken.
Als belangrijke grondstof voor de polyurethaanindustrie moet de polyurethaanadditievenindustrie van mijn land onwrikbaar het nieuwe ontwikkelingsconcept implementeren. Hieronder volgt het thema: het bevorderen van hoogwaardige ontwikkeling binnen de polyurethaanindustrie, met als doel de opbouw van een nieuw ontwikkelingsmodel van "dubbele cyclus" te versnellen, gericht op groene, koolstofarme en digitale transformatie. Dit omvat het versnellen van de opbouw van een modern industrieel systeem, het aanpakken van de tekortkomingen van hoogwaardige producten, het verwerven van sleuteltechnologieën in de topsegmenten, het "inslaan van nieuwe wegen" in traditionele producten en het bevorderen van de transformatie van mijn land van polyurethaan naar een sterke speler in de sector.
Momenteel is polyurethaanketenverlenger uitgegroeid tot een van de onmisbare grondstoffen voor grote nationale infrastructuurprojecten. De polyurethaanketenverlengerindustrie investeert steeds meer in innovatie en ontwikkelt zich in de richting van milieuvriendelijkheid, hoge efficiëntie en hoge kwaliteit. Met de focus op de behoeften van de lucht- en ruimtevaart, elektronische informatie, nieuwe energie, automobielindustrie, hogesnelheidstreinen, openbaar vervoer, snelwegen, grote bruggen, gezondheidszorg en defensie, wordt de ontwikkeling en toepassing van nieuwe technologische doorbraken op het gebied van polyurethaanketenverlenger versneld om het algehele ontwikkelingsniveau van de polyurethaanindustrie te verhogen.
De ontwikkelingsrichting van de polyurethaanketenverlengerindustrie is het ontwikkelen van hoogwaardige, milieuvriendelijke ketenverlengerproducten met betere milieuprestaties. Het productieproces moet niet alleen schoon en milieuvriendelijk zijn, maar ook veilig en milieuvriendelijk in gebruik, om zo de vergroening van de polyurethaanproductie te bevorderen. Ten tweede is het belangrijk om het gebruik van bestaande ketenverlengerproducten verder uit te breiden, zodat deze professionele ketenverlengers nieuwe toepassingsmogelijkheden krijgen. Het technologische niveau van sommige binnenlandse polyurethaanketenverlengerbedrijven is vergelijkbaar met dat van multinationals, maar verder onderzoek naar toepassingen is nodig om meer gebruikers de superioriteit van de producten te laten inzien. Met name vloeibare aromatische diamineproducten met een gemakkelijke bediening en uitstekende prestaties moeten worden gepromoot, en het synergetische effect van ketenverlengers moet worden benut om energie te besparen en het verbruik en de kosten te verlagen. Ten derde is het de bedoeling om, inspelend op de marktvraag, nieuwe producten te ontwikkelen om de polyurethaanindustrie te voorzien van meer geschikte en hoogwaardige producten, te voldoen aan de behoeften van de downstreammarkt en het toepassingsgebied te verbreden.
Voor elastische polyurethaanmaterialen is ketenverlenger een belangrijk en essentieel additief met een hoge toegevoegde waarde en een grote hoeveelheid productkwaliteit. Het is van groot belang voor het verbeteren van de productprestaties. Daarnaast heeft polyurethaanketenverlenger ook een duidelijk effect op de verbetering van de productprestaties in andere polyurethaanmaterialen en zelfs schuimkunststoffen. De markt voor polyurethaanketenverlenger is enorm. Om de hoogwaardige ontwikkeling van de polyurethaanindustrie te bevorderen en te stimuleren, is het noodzakelijk om het onderzoek naar en de promotie van toepassingen van polyurethaanketenverlenger te versterken en betere en meer varianten ervan te ontwikkelen, met aandacht voor gezondheid, energiebesparing, veiligheid, milieubescherming en toepassingsprestaties. Op die manier kan een grotere bijdrage worden geleverd aan een betere levenskwaliteit.
Geplaatst op: 8 februari 2023