Il poliuretano è un importante nuovo materiale chimico. Grazie alle sue eccellenti prestazioni e alla versatilità d'uso, è noto come la "quinta plastica più grande". Dall'arredamento all'abbigliamento, dai trasporti all'edilizia, dallo sport all'industria aerospaziale e alla difesa nazionale, gli onnipresenti materiali poliuretanici sono rappresentanti innovativi di nuovi materiali chimici e un importante supporto per la costruzione di un Paese forte.
Dopo oltre 20 anni di rapido sviluppo, l'industria delle materie prime poliuretaniche ha registrato un cambiamento significativo, passando dal volume alla qualità. La tecnologia di produzione e la capacità produttiva dell'isocianato sono leader mondiali. È entrata in una fase di promozione tecnologica che ha portato a uno sviluppo di alta qualità. Attualmente, la Cina è diventata la più grande base produttiva di materie prime e prodotti poliuretanici al mondo, nonché la regione più completa nel campo delle applicazioni poliuretaniche.
Come additivi chiave per il poliuretano, gli agenti espandenti poliuretanici sono sostanze in grado di reagire con le reazioni dei gruppi funzionali sulla catena polimerica lineare per espandere la catena molecolare e aumentarne il peso molecolare. Sono una materia prima indispensabile per la produzione di molteplici prodotti poliuretanici. Nella sintesi dei materiali poliuretanici, gli agenti espandenti poliuretanici possono innescare due reazioni chimiche: espansione e reticolazione, per ottenere prodotti poliuretanici ad alte prestazioni e di alta qualità, come il miglioramento della tenacità, dell'elasticità e del grado di lacerazione dei prodotti poliuretanici, nonché del grado di lacerazione. Le prestazioni fisiche e chimiche complete includono resistenza alla temperatura, resistenza all'olio, resistenza agli agenti atmosferici e resistenza alla corrosione.
Il ruolo e la classificazione dell'agente di espansione della catena poliuretanica
L'agente di espansione poliuretanico si riferisce a composti amminici e alcolici a basso peso molecolare contenenti due gruppi funzionali, che possono generare un polimero di tipo lineare attraverso la reazione di espansione a catena. Utilizzando diversi agenti di espansione a catena o modificando la formula di espansione a catena, si ottengono reazioni chimiche a velocità diverse e si producono materiali poliuretanici con requisiti prestazionali diversi.
Il ruolo degli agenti di espansione della catena poliuretanica nelle reazioni di sintesi del poliuretano include principalmente:
(1) L'agente di espansione della catena poliuretanica ha un gruppo caratteristico (gruppo amminico e ossidrilico) che può interagire con l'isocianato. Il peso molecolare e la reazione vivace possono far sì che il sistema di reazione poliuretanico si espanda o si solidifichi rapidamente, generando una linea con un peso molecolare maggiore. Le molecole hanno le stesse prestazioni del polimero.
(2) Diversi estensori di catena hanno una diversa reattività. Utilizzando diverse varietà di agenti di espansione di catena e dosaggi, è possibile regolare la viscosità del reattore, le molecole e le strutture morfologiche per adattarle alla produzione di poliuretano e a prodotti con sistemi e requisiti qualitativi diversi.
(3) Diversi agenti di espansione del poliuretano possono conferire al poliuretano proprietà diverse e alcune strutture di gruppo caratteristiche nelle molecole di espansione della catena vengono introdotte nella catena principale del poliuretano, che influenzano la meccanica e le prestazioni chimiche complete del poliuretano, come resistenza e resistenza all'abrasione, fatica anti-defiring, resistenza alla temperatura, resistenza agli agenti atmosferici, resistenza all'olio, resistenza alla corrosione, ecc.
Gli agenti di espansione poliuretanici sono generalmente suddivisi in ammine, alcoli e alcol. In base all'utilizzo dei sistemi di processo e alle strutture prestazionali, dilato e diolo si basano principalmente sul sistema di processo e sulla struttura prestazionale. I tradizionali agenti di dilatazione a catena di tipo dilato, come glicole etilenico, 1,4-butanolo e diidramolo monoretraibile, ecc., hanno prestazioni limitate ai prodotti poliuretanici e sono comuni agenti di espansione a catena. L'agente di espansione a catena con prestazioni evidenti nei materiali poliuretanici rientra principalmente nelle due categorie: dianramina aromatica e diolo aromatico. È definito agente di espansione a catena ad alte prestazioni. È caratterizzato da un anello benzenico rigido. Presenta potenza, resistenza all'abrasione, resistenza media e altre proprietà.
L'agente di espansione a base di diaramina aromatica non è solo un additivo chiave indispensabile per i materiali sintetici poliuretanici elastici. È anche l'agente di espansione a catena poliuretanica ad alte prestazioni più diffuso, peggiore e di maggiore dimensione.
I tradizionali corpi elastici in poliuretano colato vengono generalmente fissati con una tecnica a due fasi, ovvero con prematuri sintetici, e successivamente fissati con agenti di espansione a catena per la solidificazione. A seconda del tipo di isocianato, i prefabbricati possono essere suddivisi approssimativamente in TDI e MDI. Rispetto ai due, l'attività di reazione prematura del TDI è bassa ed è principalmente associata ad agenti di espansione a catena amminica altamente attivi; l'attività di reazione prefabbricata dell'MDI è elevata e l'agente di espansione a catena a base di idrossile presenta una tenuta a base di idrossile a bassa attività. In base ai requisiti degli scenari d'uso e alle prestazioni del prodotto, è particolarmente importante scegliere l'agente di espansione a catena appropriato dopo aver selezionato il tipo di isocianato.
Tipi di prodotti e caratteristiche applicative di espansione della catena in poliuretano ad alte prestazioni
2.1 Il principale agente di espansione della catena amminica dihan arammer
Grazie alle sue eccellenti prestazioni e alla sua elevata qualità, l'agente di dilatazione diammina aromatica è l'agente di espansione della catena più comune e più ampiamente utilizzato nei materiali elastici in poliuretano.
Gli agenti di espansione di dianramina aromatica comunemente utilizzati includono principalmente 3, 3′-dicloro-4, 4′-diodi (MOCA: tipo I, tipo Ⅱ, resistenza alle alte temperature, ecc.), 1,3-propilene glicole doppio (4-ammino benzoato) (740m), 4,4′-sottobase doppia (3-cloro-2,6-diecene anilina) (M-CDEA), polifamoretil etere diolo due coppie amminobenzoato (P-1000, P-650, P-250, ecc.), 3,5-due etilenterenammina (DETDA, nota anche come E-100), 3,5-diracle sulfenilene (DMTDA, nota anche come E-300) e altri prodotti.
Di seguito una panoramica delle caratteristiche applicative e dello sviluppo dei prodotti principali:
L'agente di espansione a catena MOCA è il primo agente di espansione a catena professionale ad alte prestazioni ad essere stato impiegato nella produzione industriale nel mio Paese. Si presenta allo stato solido a temperatura ambiente. Presenta le caratteristiche dei prodotti poliuretanici, che ne consentono l'utilizzo in termini di sicurezza e praticità, soddisfacendo le esigenze di diverse specifiche e forme. L'elasticità dei poliuretani è caratterizzata da elevata intensità, elevato rimbalzo, elevata resistenza all'usura, resistenza all'aggressività, resistenza alla corrosione e altre proprietà complete. Può essere utilizzato per la produzione di prodotti di grandi dimensioni. È un agente di espansione dilatante aromatico dalle prestazioni complete. Sin dallo sviluppo di DuPont negli anni '50, MOCA ha occupato una posizione di rilievo nel campo dell'elasticità del poliuretano. Attualmente è il principale agente di espansione a catena del poliuretano. È ancora più indispensabile nel campo dell'elasticità del poliuretano da colata. Attualmente, i produttori di MOCA più noti in Cina sono: Suzhou Xiangyuan New Materials Co., Ltd. (filiale Jiangsu Xiangyuan Chemical Company), Huaibei Xingguang New Material Technology Co., Ltd., Shandong Chongshun New Material Technology Co., Ltd. Hua Chemical Technology Co., Ltd. (in precedenza Binhai Mingsheng Chemical Co., Ltd.), Chizhou Tianci High-tech Materials Co., Ltd., a cui si aggiungono Taiwan Shuangbang Industrial Co., Ltd., Taiwan Sanhuang Co., Ltd. e Katshan Kohshan Perfect Industry Co., Ltd.
Negli ultimi anni, sotto la guida delle aziende cinesi, la tecnologia di produzione MOCA è diventata sempre più avanzata. Ad esempio, Xiangyuan New Materials ha superato il problema della salute sul lavoro dei dipendenti, del grave inquinamento e dell'insufficiente stabilità della produzione intermittente di idrogenazione. Il metodo continuo catalizza l'idrogenazione dell'idrogeno per i processi di produzione di MOCA e di componenti acustici ad alta purezza, realizzando automazione, produzione completamente chiusa ed ecologica, con solventi, assenza di polvere, risparmio energetico e zero emissioni. Il dispositivo di produzione MOCA continuo è diventato un produttore di agenti di espansione a catena poliuretanica di fama mondiale.
Inoltre, Xiangyuan New Materials ha sviluppato anche gli agenti di espansione della catena delle serie Xylink740M e Xylink P, realizzando l'industrializzazione di questa serie di prodotti e incoraggiando i produttori di materiali poliuretanici a migliorare la qualità, ridurre i costi e ampliare le applicazioni.
2.2 Il principale agente di espansione dilaterale del diolo aromatico
Gli agenti di dilatazione dei dioli aromatici comunemente utilizzati includono l'etere a base di fenil-fenolo idrossile (HQEE), l'intercifenilbenolo, l'etere idrossile (HER) e la miscela di pirodenolo fenolico idrossietile (HQEE-L), la miscela di idrossietilenil-hexibenolo (HER-L), ecc., utilizzata principalmente per materiali poliuretanici per sistemi di processo MDI, essendo un agente di espansione a catena non tossico e inquinante. Di seguito sono riportate una panoramica delle caratteristiche applicative e lo sviluppo dei principali prodotti:
L'agente di espansione a catena HQEE è un agente di espansione a base di dioli aromatici a struttura molecolare simmetrica. Si tratta di una particella solida, atossica, non inquinante e irritante. Presenta una buona compatibilità con l'MDI e può prolungare efficacemente la durata del materiale. Xiangyuan New Materials ha sviluppato le serie di agenti di espansione a catena HQEE, HER, Xylink HQEE-L e Xylinkher-L. La qualità è superiore a quella di prodotti simili disponibili sul mercato nazionale e internazionale, e i prodotti sono venduti sia in Cina che all'estero.
2.3 Altri agenti di espansione della catena aromatica con prestazioni speciali
Con l'ascesa dei settori emergenti del poliuretano, sono stati costantemente promossi nuovi agenti di espansione e tecnologie applicative per soddisfare la domanda del mercato del poliuretano. Le aziende produttrici hanno sviluppato una varietà di agenti di espansione a catena aromatica ad alte prestazioni.
Tianmen Winterine (DMD230) è un'espansione a catena contenente due fasci di ammine esente da amminoacidi, utilizzata per la preparazione di rivestimenti senza solventi o ad alto contenuto di solidi. Rispetto ai comuni polietilenglicole a spruzzo, il prodotto offre una risposta moderata, buone prestazioni operative, una buona efficienza di costruzione e un'eccellente prestazione complessiva. Presenta una buona brillantezza e un'ottima resa con i polietilenglicole nella preparazione del policisotricianato di cloruro grasso, buona flessibilità e proprietà meccaniche, resistenza al viraggio al giallo, buona resistenza alla corrosione, buona resistenza agli agenti atmosferici e protezione prolungata. Oltre a ponti, gallerie e vari tipi di pavimentazioni e segnaletica stradale, può essere utilizzato anche in applicazioni di fascia alta come rivestimenti protettivi e rivestimenti in pelle composita per elicotteri e pale eoliche. La produzione industriale e la promozione di questo prodotto contribuiranno allo sviluppo di rivestimenti di alta qualità.
La dispersione (311) dei composti di diharammina aromatica e cloruro di sodio (311) è un tipo di miscelazione di diharammina aromatica e sali inorganici. Può essere combinata con una varietà di prepolimeri poliuretanici a temperatura ambiente. È particolarmente adatta per forme complesse o di grandi dimensioni. Prodotti per aree, vulcanizzazione a microonde e altre applicazioni che richiedono tempi di lavorazione più lunghi possono essere utilizzati anche come agente indurente per resine epossidiche. Prodotti simili includono Caytur 31DA negli Stati Uniti, Xylink 311 e Xiangyuan New Materials.
Altri agenti di indurimento sottomarini quali ossidazolo, chetone ammina, ecc. possono ridurre la possibilità che il rivestimento o altri prodotti producano bolle nella classe media di indurimento e hanno anche margini di sviluppo.
Lo stato di sviluppo degli agenti di espansione della catena poliuretanica
L'industria di espansione del poliuretano del mio Paese ha una base di sviluppo relativamente debole. Inizialmente, il mercato interno dell'espansione delle catene in poliuretano è sempre stato monopolizzato da imprese multinazionali. Dall'inizio di questo secolo, un gruppo di aziende locali di espansione delle catene in poliuretano, rappresentate da Xiangyuan New Materials, è riuscito a rompere con successo i monopoli stranieri dopo anni di ricerca e sviluppo e di accumulo di tecnologia. Alcuni dei prodotti di espansione delle catene in poliuretano del mio Paese hanno raggiunto il livello di prodotti internazionali simili.
Essendo il più esteso agente di espansione poliuretanico amminico, il processo produttivo di MOCA è maturo, stabile, moderato e adeguato alla risposta. Nel campo della colata di corpi elastici nelle applicazioni a valle, in particolare nel sistema TDI, un gran numero di prodotti poliuretanici ha accumulato un gran numero di formule mature. La stabilità e la funzionalità di MOCA sono state testate dopo molti anni di esperienza sul mercato e con i clienti. Il costo è relativamente elevato. Dopo anni di utilizzo, si è formata una certa barriera di processo. Ha un ruolo insostituibile e il campo di applicazione è in continua espansione.
L'Amministrazione chimica europea, in qualità di istituzione responsabile della certificazione REACH dell'UE, ha pubblicato un rapporto il 30 novembre 2017. Dopo aver confrontato rischi per la sicurezza, prestazioni e costi, ha proposto che nel campo dei corpi elastici in poliuretano, la qualità del prodotto MOCA, le prestazioni, il rapporto costo-efficacia e altri vantaggi sono eccezionali e attualmente non ci sono alternative.
L'industria cinese dell'espansione del poliuretano è nata tardi. Inizialmente, a causa del basso livello tecnologico di produzione, della scarsa disponibilità di materie prime di supporto e dell'insufficiente personale in Ricerca e Sviluppo, il mercato nazionale dell'espansione delle catene in poliuretano è stato monopolizzato dalle multinazionali. Fino agli anni '90, diversi produttori nazionali di espansione delle catene in poliuretano hanno infranto con successo i monopoli tecnologici esteri dopo anni di ricerca e sviluppo e accumulo di conoscenze tecniche, e le prestazioni di alcuni prodotti di espansione delle catene in poliuretano hanno raggiunto il livello di prodotti internazionali simili. In particolare, i nuovi materiali di Xiangyuan hanno assunto un ruolo guida nella costruzione di un impianto di produzione continua di MOCA da 10.000 tonnellate. La qualità e il livello tecnico del prodotto hanno raggiunto livelli di avanguardia e di leadership nazionale a livello mondiale. Attualmente, i produttori nazionali di MOCA sono in grado di soddisfare i requisiti di ionammina libera. Il MOCA granulare e il MOCA ad alta temperatura con viraggio al giallo nella serie di prodotti MOCA sono i preferiti dall'industria del poliuretano.
Il "Dodicesimo Piano Quinquennale per l'industria del poliuretano" propone che, oltre all'espansione della scala produttiva di MOCA di alta qualità per l'espansione della catena, venga potenziata la promozione e l'applicazione di nuovi agenti di espansione della catena come MCDEA, E-100, HER, HQEE e altri prodotti. Sulla base dei prodotti della serie MOCA, con la diversificazione dei materiali e dei prodotti in poliuretano, sono emersi anche altri nuovi prodotti per l'espansione della catena, formando un layout differenziato con i prodotti MOCA.
Grazie al continuo miglioramento della ricerca e sviluppo tecnologico, i nuovi prodotti a base di agenti dilatanti a catena aromatica ad alte prestazioni presentano vantaggi specifici in termini di velocità di risposta, resistenza alle alte temperature, operatività, sicurezza e tutela ambientale. L'applicazione è gradualmente maturata e il numero di applicazioni continua ad aumentare. Ad esempio, P-1000, P650, P250, 740M, grazie alle loro caratteristiche ecologiche, ecocompatibili e non tossiche, hanno gradualmente aperto il mercato applicativo in molteplici campi. Negli ultimi anni, con lo sviluppo e la crescita di un sistema MDI più ecocompatibile, la scala di utilizzo di agenti dilatanti a catena aromatica ad alte prestazioni come HQEE e HER, con una migliore compatibilità e compatibilità con il sistema MDI, è gradualmente aumentata, conferendo al poliuretano un'eccellente elasticità e prestazioni specifiche come resistenza al calore e resistenza allo strappo. Oltre alla produzione di prodotti da colata, può anche produrre prodotti elastomerici termoplastici ad alte prestazioni, che possono essere alleggeriti. Nei settori applicativi con elevati requisiti prestazionali per i materiali poliuretanici nei paesi sviluppati e in alcuni materiali poliuretanici, agenti di espansione a catena come 740m, HQEE e HER stanno trovando sempre più applicazione. Il nuovo agente di espansione a catena presenta vantaggi differenziati in segmenti specifici e la soglia tecnica è relativamente elevata. Attualmente, il mercato interno è ancora in fase di promozione delle applicazioni.
Avanti, Il modello di sviluppo dell'industria di espansione della catena di poliuretano
L'industria del poliuretano in Nord America e in Europa occidentale ha accumulato decenni di sviluppo. Il settore vanta una solida competenza tecnica e un mercato relativamente maturo. Allo stesso tempo, i consumatori di queste aree hanno esigenze prestazionali più elevate per i prodotti in poliuretano e la domanda di nuovi agenti di espansione a catena è più rapida rispetto a quella dei MOCA. Attualmente, i paesi sviluppati come Europa e Stati Uniti detengono la quota principale della domanda di nuovi agenti di espansione a catena.
L'elevato consumo di poliuretano nella regione Asia-Pacifico e in altri paesi emergenti sta diventando il principale motore della domanda globale di poliuretano. Tra questi, la regione Asia-Pacifico rappresenta già il più grande mercato di consumo di poliuretano al mondo, rappresentando circa il 48% della quota di mercato globale; anche in altri paesi emergenti come India, Brasile, Messico, ecc., la domanda di poliuretano per l'edilizia, i materiali da costruzione, l'arredamento e altri settori è in aumento. Tuttavia, rispetto ai paesi sviluppati in Europa e negli Stati Uniti, alcune di queste regioni si trovano ancora in una fase iniziale di industrializzazione. Sono molto sensibili al prezzo delle materie prime nell'industria del poliuretano e prestano maggiore attenzione a costi e rapporto costi-prestazioni. Anche in futuro, quest'area manterrà un'elevata domanda di MOCA ad alto costo.
Attualmente, le principali aziende internazionali di espansione del poliuretano, come Kazaka Kagosan Perfect Industry Co., Ltd., la statunitense Air Chemical (acquisizione di Winchuang nel 2016) e la statunitense Coco (acquisizione di Langsheng nel 2017), ecc., monopolizzano la maggior parte della quota di mercato mondiale degli agenti di espansione a catena, alcune piccole aziende che non hanno migliorato il sistema di ricerca industriale-universitario sono state eliminate dall'impatto della qualità e del prezzo del prodotto, e la concentrazione del settore dell'espansione a catena è ulteriormente aumentata. Allo stesso tempo, anche le grandi aziende fanno affidamento su una solida solidità patrimoniale e su un background di ricerca e sviluppo per espandere la produzione di materie prime e prodotti su larga scala e stabilire basi di produzione su larga scala e centri di vendita e ricerca e sviluppo in monopoli transnazionali in aree con risorse, mercati e condizioni di lavoro eccellenti.
5. Stato attuale e direzione di sviluppo degli agenti di espansione poliuretanici
Come importante additivo per i materiali poliuretanici, gli agenti di espansione poliuretanici sono utilizzati principalmente nel sistema CASE (inclusi rivestimenti, adesivi, sigillanti e corpi elastici) nei materiali poliuretanici. Tra questi, il corpo elastico poliuretanico è un materiale sintetico polimerico a metà strada tra la gomma e la plastica. Presenta sia l'elevata elasticità della gomma che l'elevata durezza e l'elevata resistenza della plastica. Con una durezza da 5 a 10 volte superiore, gode della reputazione di "re della gomma antiusura" e presenta una buona resistenza meccanica, agli oli, agli agenti chimici, alla flessione, un'eccellente resistenza alle basse temperature e ottime prestazioni di isolamento. Oltre al corpo elastico poliuretanico termoplastico e al tipo di colata convenzionale, il corpo elastico poliuretanico comprende anche adesivi, rivestimenti, sigillanti, materiali per pavimentazione, suole, pelle sintetica, fibre, ecc. che diventano materiali poliuretanici elastici. Con il continuo miglioramento del livello tecnico, l'elasticità poliuretanica è stata sostituita da gomma, plastica e metalli in vari settori come l'industria automobilistica, mineraria, della stampa, delle attrezzature, della lavorazione meccanica, dello sport e dei trasporti.
Secondo le statistiche delle agenzie competenti, nel 2021 il consumo di poliuretano cinese CASE (corpo elastico, rivestimenti, pelle sintetica, guarnizioni e adesivi) è stato di 7,77 milioni di tonnellate, mentre il tasso di crescita medio annuo dell'11,5% nel periodo 2016-2021 è stato dell'11,5%.
L'elasticità del poliuretano cinese nel 2016 era di 925.000 tonnellate e la produzione nel 2021 ha raggiunto 1,5 milioni di tonnellate, con un tasso di crescita annuo composto del 10,2%; il tasso di crescita annuo medio dei consumi è stato del 12,5%. Si stima che entro il 2025 la produzione di poliuretano elastico del mio Paese raggiungerà 2,059 milioni di tonnellate, mantenendo comunque un trend di rapido sviluppo.
A livello globale, la produzione globale di elastomeri poliuretanici ha raggiunto 2,52 milioni di tonnellate nel 2016 e 3,539 milioni di tonnellate nel 2021, con un tasso di crescita annuo composto del 7,0%. Entro il 2025, si prevede che la produzione globale di elastomeri poliuretanici raggiungerà 4,495 milioni di tonnellate, mostrando un trend di sviluppo rapido e costante.
L'elastomero poliuretanico termoplastico (TPU) offre un'eccellente resistenza all'usura. Presenta un'elevata resistenza alla trazione, all'allungamento, all'olio, alle basse temperature, agli agenti atmosferici e all'ozono, e un'ampia gamma di durezze. Negli ultimi anni, il mercato del TPU si è ampliato, passando dall'industria calzaturiera a settori di fascia alta come quello farmaceutico, aeronautico e della protezione ambientale. Secondo le statistiche, dal 2014 al 2021, il tasso di crescita medio annuo composto della produzione di TPU in Cina ha raggiunto il 14,5%. Nel 2021, la produzione di TPU del mio Paese è stata di circa 645.000 tonnellate, diventando così il maggiore produttore di TPU al mondo. La produzione e il volume netto delle esportazioni sono aumentati costantemente negli ultimi anni.
Dal punto di vista della domanda, il mercato globale del TPU è attualmente concentrato in Europa, Stati Uniti e nelle regioni Asia-Pacifico. Tra queste, la regione asiatica, guidata dalla Cina, è il mercato regionale con il più rapido consumo globale di TPU. Secondo le statistiche del Comitato Speciale Elastico della China Polyurethane Industry Association, il consumo totale di prodotti in poliuretano nel mio Paese nel 2018 ha raggiunto gli 11,3 milioni di tonnellate, di cui circa 1,1 milioni di tonnellate di elastomeri poliuretanici (TPU+CPU).
Il TPU è ancora uno dei prodotti con la crescita più rapida del poliuretano nel prossimo futuro. Il mio Paese è diventato il maggiore consumatore di TPU al mondo. Secondo le statistiche, il tasso di crescita annuo medio composto del consumo di TPU in Cina nel periodo 2017-2021 è stato pari al 12,9%, di cui il consumo totale nel 2021 è stato di 602.000 tonnellate, con un aumento dell'11,6% su base annua. Sulla base di una produzione globale di TPU di 1,09 milioni di tonnellate nel 2021, il consumo interno di TPU ha superato la metà di quello mondiale. In futuro, la domanda di materiali per calzature, pellicole, tubi e fili sarà più elevata. Nel settore delle apparecchiature mediche, dei cavi e delle pellicole, sostituirà ulteriormente i tradizionali materiali in PVC. È molto probabile che sostituirà l'EVA nel settore dei materiali per calzature. Si prevede che il TPU manterrà un trend di crescita del 10% o superiore in futuro. Si prevede che il suo consumo raggiungerà circa 900.000 tonnellate entro il 2026.
Con la graduale espansione della scala di produzione, il costo dei prodotti elastici in poliuretano è diminuito, la varietà è aumentata, la domanda del mercato è migliorata e lo sviluppo industriale è rapido. Durante il periodo del "Quattordicesimo Piano Quinquennale", l'industria CASE dovrebbe promuovere vigorosamente lo sviluppo di prodotti a base d'acqua, privi di solventi e ad alto contenuto di solidi; incrementare lo sviluppo CASE e la tecnologia di sintesi della struttura delle materie prime di base, concentrandosi sull'applicazione del politianmen acqua-pirodramina polifonica; concentrarsi sulla ricerca teorica di base e tecnologica ingegneristica a base d'acqua; migliorare le prestazioni del prodotto, svilupparne di nuovi, ampliare il campo di applicazione e promuovere la costruzione di nuove infrastrutture nel settore ferroviario, autostradale, dei ponti e delle gallerie, della trasmissione di energia, ecc. e l'applicazione in campo medico; promuovere l'applicazione tecnica di adesivi poliuretanici a zero formaldeide per l'aggiunta di piastre artificiali; sviluppare prodotti a base di ammoniaca differenziati, funzionali e ad alto valore aggiunto; rafforzare la ricerca e la tecnologia applicativa della struttura, delle prestazioni e della durata dei materiali impermeabili in poliuretano; promuovere l'applicazione di materiali poliuretanici negli edifici prefabbricati.
Le principali direzioni di sviluppo del campo degli elastomeri sono:
Elastomeri poliuretanici per automobili. L'industria automobilistica odierna si sta evolvendo verso alte prestazioni, alta qualità, leggerezza, comfort e sicurezza. Gomma e materiali sintetici plastici stanno gradualmente sostituendo i materiali metallici, il che apre un'ampia gamma di applicazioni per gli elastomeri poliuretanici.
Elastomeri poliuretanici per l'edilizia. Il tradizionale materiale impermeabile in feltro d'asfalto è stato gradualmente sostituito da un materiale impermeabile in poliuretano resistente e integrato per l'edilizia; l'applicazione delle piste sportive in poliuretano è sempre più diffusa. Anche i giunti di dilatazione di grandi ponti, le traversine delle ferrovie ad alta velocità, le piste aeroportuali e le sigillature autostradali vengono gradualmente realizzati in elastomero PVC solidificato a temperatura ambiente.
Elastomero poliuretanico per uso minerario. Vi è una forte domanda di materiali non metallici con elevata resistenza all'usura, elevata resistenza ed elasticità nelle miniere di carbone, metallifere e non metallifere.
Elastomero poliuretanico per calzature. L'elasticità dell'estere policloruro offre i vantaggi di buone prestazioni di ammortizzamento, leggerezza, resistenza all'usura, resistenza allo scivolamento e così via, diventando un importante materiale di supporto nell'industria calzaturiera.
Elastomero poliuretanico per uso medicale. Buona biocompatibilità, compatibilità con il sangue e assenza di additivi sono i motivi principali per l'applicazione di materiali TPU e CPU in campo medicale. Il loro impiego in ambito medico e sanitario è molto ampio.
Nuova lastra composita in poliuretano. Si prevede che la tecnologia dei materiali compositi inaugurerà una nuova fase di esplosione del mercato degli elastomeri poliuretanici.
六、Trend di sviluppo del settore di espansione della catena poliuretanica "14° piano quinquennale"
A livello globale, il rapido sviluppo del settore edile, dell'industria automobilistica, delle apparecchiature di intelligenza elettronica, delle nuove energie e della protezione ambientale ha notevolmente stimolato la domanda di prodotti in poliuretano. I colossi globali del poliuretano continuano a innovare la tecnologia e le applicazioni e continueranno a promuovere lo sviluppo e la produzione di nuovi prodotti in poliuretano. Con l'espansione dei prodotti in poliuretano nel settore e la portata del mercato dei terminali a valle, la domanda diversificata di prodotti in poliuretano promuoverà la continua innovazione e lo sviluppo di agenti per catene in poliuretano.
Nei prossimi 10 anni, anche l'applicazione dei prodotti in poliuretano in alcuni settori di nicchia si svilupperà rapidamente. Gli esperti del settore stimano che la domanda globale di poliuretano aumenterà a un tasso del 4,5% annuo. Tra questi, si stima che il tasso di crescita medio annuo della domanda di poliuretano sia del 5,7% nei settori della refrigerazione, delle calzature, del tessile, del tempo libero e in altri settori. La domanda nel settore dei prodotti è leggermente aumentata e si prevede che si attesterà a circa il 3,3% annuo. I paesi emergenti della regione Asia-Pacifico sono stati supportati da tecnologie innovative per espandere le applicazioni downstream e la domanda di poliuretani raggiungerà un tasso di crescita a due cifre ogni anno.
In quanto materia prima fondamentale per l'industria del poliuretano, l'industria degli additivi per poliuretano del mio Paese deve implementare con fermezza il nuovo concetto di sviluppo. Di seguito, il tema della promozione dello sviluppo di alta qualità dell'industria del poliuretano, con l'obiettivo di accelerare la costruzione di un nuovo modello di sviluppo a "doppio ciclo", focalizzato sulla trasformazione verde, a basse emissioni di carbonio e digitale. Accelerare la costruzione di un sistema industriale moderno, promuovere le "carenze" dei prodotti di fascia alta, "acquisire tecnologie chiave di fascia alta", "aprire una nuova strada" nei prodotti tradizionali e promuovere il passaggio del mio Paese dal poliuretano a un Paese forte.
Attualmente, gli estensori di catena in poliuretano sono diventati una delle materie prime poliuretaniche necessarie per i principali progetti infrastrutturali nazionali. L'industria degli estensori di catena in poliuretano sta aumentando gli investimenti in innovazione, sviluppandosi nella direzione della tutela ambientale, dell'elevata efficienza e dell'alta qualità. Concentrandosi sulle esigenze dei settori aerospaziale, dell'informazione elettronica, delle nuove energie, automobilistico, ferroviario ad alta velocità, del trasporto ferroviario, autostradale, dei grandi ponti, sanitario e della difesa nazionale, la trasformazione e l'applicazione di nuove tecnologie per gli estensori di catena in poliuretano stanno accelerando per migliorare il livello di sviluppo complessivo dell'industria del poliuretano.
La direzione di sviluppo del settore degli estensori di catena in poliuretano è quella di sviluppare prodotti di alta qualità ed ecosostenibili con maggiori prestazioni di protezione ambientale. Non solo sono puliti e privi di inquinamento nel processo di produzione, ma anche sicuri ed ecosostenibili nel processo di utilizzo, promuovendo l'ecosostenibilità del processo di produzione dei prodotti in poliuretano. In secondo luogo, espandere ulteriormente l'utilizzo degli estensori di catena esistenti, in modo che gli estensori di catena professionali esistenti siano pieni di nuova vitalità applicativa. Il livello tecnologico di alcune aziende nazionali produttrici di estensori di catena in poliuretano è pari a quello delle multinazionali, ma sono necessarie ulteriori ricerche applicative per far sì che un maggior numero di utenti si renda conto della superiorità dei prodotti, in particolare per promuovere prodotti di diammina aromatica liquida con funzionamento conveniente e prestazioni eccellenti, e per esercitare l'effetto sinergico degli estensori di catena per risparmiare energia e ridurre consumi e costi. In terzo luogo, sviluppare ulteriormente nuovi prodotti in base alla domanda del mercato, per fornire prodotti più adatti e di qualità superiore per l'industria del poliuretano, per soddisfare le esigenze del mercato a valle e ampliare il campo di applicazione.
Per i materiali elastici in poliuretano, l'estensore di catena è un additivo importante e chiave, con un elevato valore aggiunto e un'elevata quantità, che riveste un'importanza fondamentale per il miglioramento delle prestazioni del prodotto. Inoltre, in altri materiali poliuretanici e persino nelle plastiche espanse, l'estensore di catena in poliuretano ha un impatto evidente sul miglioramento delle prestazioni del prodotto. Nell'industria del poliuretano, il mercato degli estensori di catena in poliuretano è enorme. Al fine di promuovere e guidare lo sviluppo di alta qualità dell'industria del poliuretano, è necessario rafforzare la ricerca e la promozione applicativa degli estensori di catena in poliuretano e svilupparne di migliori e più numerose varietà, prestando attenzione a salute, risparmio energetico, sicurezza, tutela ambientale e prestazioni applicative, in modo da contribuire maggiormente a una vita migliore per le persone.
Data di pubblicazione: 08-02-2023