聚氨酯類熱塑性彈性體(TPE)以TPU簡稱
聚氨酯類熱塑性彈性體(TPE)以TPU簡稱,全球年產量已超過20萬噸,占據整個聚氨酯(包括CPU和MPU)市場的五分之一。歐美地區的TPU產業發展尤為先進,兩地總消耗量約達14-16萬噸,占據了全球總量的四分之三左右;日本和印度分別達到1.2萬噸,而中國的需求量約為9000噸。
TPU因其出色的機械強度、耐磨性、耐油性和抗撓曲性而廣受青睞,尤其是在耐磨性能上表現突出。然而,其耐熱性、耐熱水性和耐壓縮性相對較弱,且制品易出現黃變現象,在加工過程中也容易粘附模具。目前,歐美國家主要將TPU應用于生產滑雪靴、登山靴等體育用品及各種運動鞋、旅游鞋,消費量巨大。
此外,TPU可通過注塑和擠出等工藝方法制造汽車零件、機械設備零部件以及鐘表部件,并被廣泛用于高壓膠管外膠層、純膠管、薄片、傳動帶、輸送帶、電線電纜、膠布等多種產品中。其中注塑成型占到總應用的40%以上,擠出成型則約占35%。
近年來,為提升TPU的加工便利性,市場上出現了許多新型易加工品種。例如適用于雙色成型、透明度高、流動性好且可提高回收率的制鞋用TPU,以及用于制造透明膠管、無塑化劑、硬度低、易于加工的TPU新品種。還有專為汽車保險杠等大型組件設計的玻璃纖維增強型TPU,可以顯著提高產品的剛性和沖擊韌性。
國際市場上,TPU的主要生產商集中在美日歐地區,廠家數量超過30家,提供的品種牌號豐富多樣。如德國Bayer、BASF,英國原ICI現已被亨斯邁收購以及Anchor等企業重點聚焦于鞋業應用,而美國的DDE、Mobay和日本的Elastoran、Polyurethane等公司則側重于汽車與機械部件領域,并積極拓展其他市場。在TPU的基礎上開發出不完全互穿網絡結構(IPN)的TPU新產品,通過熱塑成型后“熟成”過程,進一步優化了物理機械性能。另外,TPU與PC共混形成的合金型TPU提升了汽車保險杠的安全性能。同時,高透濕性TPU、導電性TPU等特殊功能性產品應運而生,并開始涉足生物醫學、磁帶、安全玻璃等領域。
我國作為亞洲最大的PU生產和消費大國,至2000年產量已達92萬噸,現今更超過百萬噸級別,占全球400萬噸總量的四分之一。國內對PUR彈性體需求旺盛,煙臺、太原、南京、上海等地擁有超過10萬噸的PUR生產能力,其中2000年PUR產量8.5萬噸,TPU產量0.5萬噸。制鞋業、合成革行業和汽車行業是推動TPU應用增長的主要市場,涂料和粘合劑行業同樣具有廣闊前景。未來隨著上海、南京等地建設世界級16萬噸以上的大型聚氨酯生產基地的完工,預計TPU產量將迎來數倍增長。屆時,中國將以全球最大規模的TPU鞋底制造業和快速發展的汽車零部件產業為核心,構建一個多元化、繁榮的TPU產業世界。
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