Poliuretan adalah material kimia baru yang penting. Karena kinerjanya yang unggul dan penggunaannya yang beragam, poliuretan dikenal sebagai "plastik terbesar kelima". Dari furnitur, pakaian, hingga transportasi, konstruksi, olahraga, dan konstruksi kedirgantaraan dan pertahanan nasional, material poliuretan yang ada di mana-mana merupakan perwakilan inovatif dari material kimia baru dan dukungan penting bagi negara kita untuk membangun negara yang kuat.
Setelah lebih dari 20 tahun perkembangan pesat industri bahan baku poliuretan, telah terjadi perubahan dari perubahan volume ke perubahan kualitas. Teknologi produksi dan kapasitas produksi isosianat telah menempati peringkat terdepan di dunia. Industri ini telah memasuki periode promosi teknologi yang mengarah pada pengembangan berkualitas tinggi. Saat ini, Tiongkok telah menjadi basis produksi bahan baku dan produk poliuretan terbesar di dunia, serta wilayah terlengkap di bidang aplikasi poliuretan.
Sebagai aditif utama untuk poliuretan, agen ekspansi poliuretan adalah zat yang dapat bereaksi dengan gugus fungsional pada rantai polimer untuk memperluas rantai molekul dan meningkatkan berat molekul. Ini merupakan bahan baku yang sangat diperlukan untuk produksi berbagai produk poliuretan. Dalam sintesis material poliuretan, agen ekspansi poliuretan dapat mencapai dua reaksi kimia: ekspansi dan ikatan silang untuk menghasilkan produksi material poliuretan berkinerja tinggi dan berkualitas tinggi, seperti meningkatkan ketangguhan, elastisitas, dan tingkat ketahanan sobek produk material poliuretan, serta tingkat ketahanan sobek secara komprehensif dari segi fisik dan kimia, termasuk ketahanan terhadap suhu, ketahanan terhadap minyak, ketahanan terhadap cuaca, dan ketahanan terhadap korosi.
I. Peran dan klasifikasi agen ekspansi rantai poliuretan
Agen ekspansi poliuretan mengacu pada senyawa amina dan alkohol berbobot molekul rendah yang mengandung dua gugus fungsional, yang dapat menghasilkan polimer tipe linier melalui reaksi ekspansi rantai. Dengan menggunakan agen ekspansi rantai yang berbeda, atau mengubah formula ekspansi rantai, reaksi kimia dengan laju yang berbeda dapat dicapai, dan material poliuretan dengan persyaratan kinerja yang berbeda dapat dihasilkan.
Peran agen ekspansi rantai poliuretan dalam reaksi sintesis poliuretan terutama meliputi:
(1) Agen ekspansi rantai poliuretan mempunyai gugus karakteristik (gugus amino dan hidroksil) yang dapat melakukan reaksi kimia dengan isosianat. Berat molekul dan reaksi yang cepat dapat membuat sistem reaksi poliuretan cepat mengembang atau mengeras, menghasilkan garis dengan berat molekul yang lebih besar. Molekul-molekul tersebut memiliki kinerja polimer.
(2) Berbagai jenis zat pemanjang rantai memiliki reaktivitas yang berbeda. Dengan menggunakan berbagai jenis zat pemanjang rantai dan dosisnya, sesuaikan viskositas reaktor, molekul dan struktur morfologi untuk beradaptasi dengan produksi poliuretan dan produk dari sistem dan persyaratan kualitas yang berbeda.
(3) Agen ekspansi poliuretan yang berbeda dapat memberikan sifat yang berbeda pada poliuretan, dan beberapa struktur kelompok karakteristik dalam molekul ekspansi rantai dimasukkan ke dalam rantai utama poliuretan, yang mempengaruhi kinerja komprehensif mekanik dan kimia poliuretan, seperti kekuatan dan ketahanan abrasi, ketahanan terhadap kelelahan akibat panas, ketahanan suhu, ketahanan cuaca, ketahanan terhadap minyak, ketahanan terhadap korosi, dll.
Agen ekspansi poliuretan umumnya dibagi menjadi amina, alkohol, dan diol. Dari penggunaan sistem proses dan struktur kinerja, dilatasi dan diol terutama didasarkan pada sistem proses dan struktur kinerja. Agen ekspansi rantai tipe dilatasi tradisional seperti etilen glikol, 1,4-butanol, dan dihidramol yang dapat menyusut, dll., memiliki kinerja terbatas pada produk poliuretan, dan merupakan agen ekspansi rantai biasa. Agen ekspansi rantai dengan kinerja yang jelas pada material poliuretan terutama terdiri dari dua kategori: dihidramin aromatik dan diol aromatik. Ini disebut agen ekspansi rantai berkinerja tinggi. Ciri khasnya adalah cincin benzena yang kaku, kekuatan, ketahanan abrasi, ketahanan terhadap media, dan sifat-sifat lainnya.
Agen ekspansi diharamin aromatik bukan hanya aditif kunci yang sangat diperlukan untuk material seri elastis poliuretan sintetis. Agen ekspansi rantai poliuretan berkinerja tinggi yang paling banyak digunakan, terburuk, dan terbesar.
Bahan elastis poliuretan tuang tradisional umumnya difiksasi dengan teknik dua langkah, yaitu, sintesis awal, dan kemudian fiksasi dengan agen ekspansi rantai untuk pengerasan. Tergantung pada jenis isosianat, bahan pracetak dapat dibagi secara kasar menjadi tipe TDI dan MDI. Dibandingkan dengan keduanya, aktivitas reaksi awal TDI rendah, dan terutama dipadukan dengan agen ekspansi rantai amina yang sangat aktif; aktivitas reaksi awal MDI tinggi, dan agen ekspansi rantai berbasis hidroksi dengan daya rekat berbasis hidroksi yang lebih rendah. Sesuai dengan persyaratan skenario penggunaan dan kinerja produk, sangat penting untuk memilih agen ekspansi rantai yang tepat setelah pemilihan jenis isosianat.
II. Jenis produk ekspansi rantai poliuretan berkinerja tinggi dan karakteristik aplikasinya
2.1 Agen ekspansi rantai arammer dihan amina utama
Karena kinerjanya yang sangat baik dan kualitasnya yang tinggi, agen dilatasi dihamine aromatik adalah agen ekspansi rantai yang paling umum dan paling banyak digunakan dalam material elastis poliuretan.
Agen ekspansi dianramin aromatik yang umum digunakan terutama meliputi 3,3′-dikloro-4,4′-dioda (MOCA: tipe I, tipe II, tahan suhu tinggi, dll.), 1,3-propilen glikol ganda (4-amino benzoat) (740m), 4,4′-sub-basa ganda (3-kloro-2,6-diecene anilin) (M-CDEA), polifamoretil eter diol dua pasang aminbenzoat (P-1000, P-650, P-250, dll.), 3,5-dua etilen tetrameramin (DETDA, juga dikenal sebagai E-100), 3,5-diracle sulfenilen (DMTDA, juga dikenal sebagai E-300) dan produk lainnya.
Gambaran umum karakteristik aplikasi dan pengembangan produk utama adalah sebagai berikut:
Agen ekspansi rantai MOCA adalah agen ekspansi rantai berkinerja tinggi profesional pertama yang diinvestasikan dalam produksi industri di negara saya. Ia berbentuk padat pada suhu ruang. Ia memiliki karakteristik produk poliuretan yang aman dan praktis, serta dapat memenuhi karakteristik berbagai spesifikasi dan bentuk. Elastisitas poliuretan ini memiliki intensitas tinggi, daya pantul tinggi, ketahanan aus tinggi, ketahanan terhadap agresivitas, ketahanan korosi, dan sifat komprehensif lainnya. Ia dapat digunakan untuk produk berukuran besar. Ini adalah agen ekspansi aromatik berkinerja komprehensif. Sejak pengembangannya oleh DuPont pada tahun 1950-an, MOCA telah menempati posisi penting di bidang elastisitas poliuretan. Saat ini, ia merupakan agen ekspansi rantai poliuretan terbesar. Ia bahkan lebih tak tergantikan di bidang elastisitas poliuretan tuang. Saat ini, produsen MOCA terkenal di Tiongkok adalah: Suzhou Xiangyuan New Materials Co., Ltd. (anak perusahaan Jiangsu Xiangyuan Chemical Company), Huaibei Xingguang New Material Technology Co., Ltd., Shandong Chongshun New Material Technology Co., Ltd., Hua Chemical Technology Co., Ltd. (dahulu Binhai Mingsheng Chemical Co., Ltd.), Chizhou Tianci High-tech Materials Co., Ltd., selain itu, ada Taiwan Shuangbang Industrial Co., Ltd., Taiwan Sanhuang Co., Ltd., dan Katshan Kohshan Perfect Industry Co., Ltd.
Dalam beberapa tahun terakhir, di bawah kepemimpinan perusahaan-perusahaan Tiongkok, teknologi produksi MOCA semakin maju. Misalnya, Xiangyuan New Materials mengatasi masalah kesehatan kerja karyawan, polusi serius, dan kurangnya stabilitas produksi hidrogenasi intermiten. Metode kontinu mengkatalisis hidrogenasi akustik kemurnian tinggi dan proses produksi MOCA, mewujudkan otomatisasi, tertutup sepenuhnya, produksi ramah lingkungan, mewujudkan pengurangan konsumsi energi, bebas pelarut dan debu, serta emisi nol. Perangkat produksi MOCA kontinu telah menjadi produsen produk agen ekspansi rantai poliuretan yang terkenal di dunia.
Selain itu, Xiangyuan New Materials juga mengembangkan agen ekspansi rantai seri Xylink740M dan Xylink P, mewujudkan industrialisasi rangkaian produk ini, mendorong produsen material poliuretan untuk meningkatkan kualitas, mengurangi biaya, dan memperluas aplikasinya.
2.2 Agen ekspansi dilateral diol aromatik utama
Agen dilatasi diol aromatik yang umum digunakan meliputi eter berbasis fenil-fenolik hidroksiksil (HQEE), intersifenilbenol, eter hidroksil (HER), dan campuran pirodenol fenolik berbasis hidroksietil (HQEE-L), campuran hidroksietilheksibenol (HER-L), dll., terutama digunakan untuk bahan poliuretan untuk sistem proses MDI, yang merupakan agen ekspansi rantai non-toksik dan tidak menimbulkan polusi. Gambaran umum karakteristik aplikasi dan pengembangan produk utama adalah sebagai berikut:
Agen ekspansi rantai HQEE adalah agen ekspansi diol aromatik simetris dengan struktur molekuler. Berbentuk partikel padat, tidak beracun, bebas polusi, dan tidak menyebabkan iritasi. Memiliki kompatibilitas yang baik dengan MDI dan dapat secara efektif memperpanjang umur pakai material. Xiangyuan New Materials telah mengembangkan agen ekspansi rantai seri HQEE, HER, Xylink HQEE-L, dan Xylinkher-L. Kualitasnya lebih tinggi daripada produk sejenis di dalam dan luar negeri, dan produk-produk tersebut dijual di dalam dan luar negeri.
2.3 Agen perluasan rantai aromatik lainnya dengan kinerja khusus
Seiring dengan meningkatnya bidang-bidang baru poliuretan, agen ekspansi poliuretan baru dan teknologi aplikasinya terus dikembangkan untuk memenuhi permintaan pasar poliuretan. Perusahaan produksi telah mengembangkan berbagai agen ekspansi rantai aromatik dengan kinerja khusus.
Tianmen Winterine (DMD230) adalah ekspansi rantai yang mengandung dua gugus amino bebas, yang digunakan untuk pembuatan pelapis tanpa pelarut atau dengan kandungan padatan tinggi. Dibandingkan dengan polietilen semprot biasa, produk ini memiliki respons yang moderat, kinerja operasional yang baik, efisiensi konstruksi yang baik, dan kinerja komprehensif produk yang sangat baik. Ia memiliki kilap dan efek visual yang baik dengan polikoges dalam pembuatan polikisotriposianat klorida lemak, fleksibilitas dan sifat mekanik yang baik, tahan terhadap perubahan warna kuning, ketahanan korosi yang baik, ketahanan cuaca yang baik, dan perlindungan yang lebih lama. Selain jembatan, terowongan, dan berbagai jenis lantai dan rambu jalan, produk ini juga dapat digunakan dalam aplikasi kelas atas seperti pelapis pelindung dan pelapis kulit komposit helikopter pada bilah turbin angin. Produksi dan promosi industri produk ini akan membantu pengembangan pelapis berkualitas tinggi.
Dispersi (311) dari senyawa diharamin aromatik dan natrium klorida (311) adalah jenis perbandingan diharamin aromatik dan garam anorganik. Senyawa ini dapat dipadukan dengan berbagai prepolimer poliuretan pada suhu ruang. Senyawa ini sangat cocok untuk produk dengan bentuk kompleks atau area luas, vulkanisasi gelombang mikro, dan kesempatan lain yang membutuhkan waktu operasi lebih lama, dan juga dapat digunakan sebagai agen pengeras untuk resin epoksi. Produk serupa termasuk Caytur 31DA di Amerika Serikat, Xylink 311, Xiangyuan New Materials.
Agen pengeras bawah laut lainnya seperti oksidazol, amina keton, dll. dapat mengurangi kemungkinan terbentuknya gelembung pada lapisan atau produk lain pada tahap pengerasan menengah, dan masih memiliki ruang untuk pengembangan lebih lanjut.
III. Status pengembangan agen ekspansi rantai poliuretan
Industri ekspansi poliuretan di negara saya memiliki fondasi pengembangan yang relatif lemah. Pada awalnya, pasar ekspansi rantai poliuretan domestik selalu dimonopoli oleh perusahaan multinasional. Sejak memasuki abad ini, sekelompok perusahaan ekspansi rantai poliuretan lokal yang diwakili oleh Xiangyuan New Materials telah berhasil mematahkan monopoli asing setelah bertahun-tahun melakukan penelitian dan pengembangan serta akumulasi teknologi. Beberapa produk ekspansi rantai poliuretan di negara saya telah mencapai level produk internasional yang serupa.
Sebagai agen ekspansi poliuretan amina yang paling luas, proses produksi MOCA sudah matang, stabil, moderat, dan responsif. Di bidang aplikasi hilir pengecoran badan elastis, terutama sistem TDI, sejumlah besar produk poliuretan telah mengumpulkan banyak formula matang. Stabilitas dan fungsionalitas esensi MOCA telah teruji setelah bertahun-tahun di pasar dan praktik pelanggan. Biayanya relatif tinggi. Setelah bertahun-tahun digunakan, hambatan proses tertentu telah terbentuk. Ia memiliki peran yang tak tergantikan, dan bidang aplikasinya terus meluas.
Badan Administrasi Kimia Eropa, sebagai lembaga yang bertanggung jawab atas sertifikasi EU REACH, mengeluarkan laporan pada tanggal 30 November 2017. Setelah membandingkan risiko keselamatan, kinerja, dan biaya harga, badan tersebut mengusulkan bahwa di bidang badan elastis poliuretan, kualitas produk MOCA, kinerja, efektivitas biaya, dan keunggulan lainnya sangat luar biasa, dan saat ini belum ada alternatif lain.
Industri ekspansi poliuretan Tiongkok dimulai terlambat. Pada awalnya, karena tingkat teknologi produksi yang rendah, bahan baku pendukung yang lemah, dan kurangnya talenta R&D, pasar ekspansi rantai poliuretan domestik dimonopoli oleh perusahaan multinasional. Hingga tahun 1990-an, sejumlah produsen ekspansi rantai poliuretan domestik berhasil mematahkan monopoli teknologi asing setelah bertahun-tahun melakukan R&D dan akumulasi teknologi, dan kinerja beberapa produk agen ekspansi rantai poliuretan mencapai tingkat produk internasional yang serupa. Secara khusus, material baru Xiangyuan telah memimpin dalam membangun perangkat produksi MOCA kontinu tingkat 10.000 ton. Kualitas produk dan tingkat teknologinya mencapai tingkat maju dunia dan terdepan di dalam negeri. Saat ini, produsen MOCA domestik telah mampu memenuhi persyaratan ionamina bebas. MOCA granular dan MOCA pengubah kuning suhu tinggi dalam seri produk MOCA disukai oleh industri poliuretan.
“Rencana Lima Tahun Kedua Belas untuk Industri Poliuretan” mengusulkan bahwa selain memperluas skala produksi MOCA (Molecularly Conjugate Agent) berkualitas tinggi untuk ekspansi rantai polimer, promosi dan penerapan agen ekspansi rantai polimer baru seperti MCDEA, E-100, HER, HQEE, dan produk lainnya harus ditingkatkan. Berdasarkan produk seri MOCA, dengan diversifikasi material dan produk poliuretan, produk ekspansi rantai polimer baru lainnya juga muncul, membentuk tata letak yang terdiferensiasi dengan produk MOCA.
Dengan terus meningkatnya penelitian dan pengembangan teknologi, produk-produk baru dari agen ekspansi rantai aromatik berkinerja tinggi memiliki keunggulan spesifik dalam kecepatan respons, ketahanan suhu tinggi, pengoperasian, keamanan, dan perlindungan lingkungan. Aplikasinya secara bertahap semakin matang, dan jumlah aplikasinya terus meluas. Misalnya, P-1000, P650, P250, 740M, karena karakteristiknya yang ramah lingkungan, tidak beracun, secara bertahap membuka pasar aplikasi di berbagai bidang. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan dan pertumbuhan sistem MDI yang lebih ramah lingkungan, skala penggunaan agen ekspansi rantai diol aromatik berkinerja tinggi seperti HQEE dan HER dengan kompatibilitas yang lebih baik dengan sistem MDI secara bertahap meningkat, memberikan elastisitas poliuretan yang sangat baik dan kinerja spesifik seperti ketahanan panas dan kekuatan sobek. Selain memproduksi produk tuang, produk ini juga dapat menghasilkan produk elastomik termoplastik berkinerja tinggi, yang dapat memberikan kemudahan. Di bidang aplikasi dengan persyaratan kinerja tinggi untuk material poliuretan di negara-negara maju dan beberapa material poliuretan lainnya, agen ekspansi rantai seperti 740m, HQEE, dan HER semakin banyak digunakan. Agen ekspansi rantai baru ini memiliki keunggulan yang berbeda dalam segmentasi spesifik, dan ambang batas teknisnya relatif tinggi. Saat ini, pasar domestik masih dalam tahap promosi aplikasi.
IV. Pola perkembangan industri perluasan rantai poliuretan
Industri poliuretan di Amerika Utara dan Eropa Barat telah mengalami perkembangan selama beberapa dekade. Industri ini memiliki kekuatan teknis yang kuat, dan pasarnya relatif matang. Pada saat yang sama, konsumen di wilayah ini memiliki persyaratan kinerja yang lebih tinggi untuk produk poliuretan, dan permintaan akan agen ekspansi rantai baru lebih cepat daripada MOCA. Saat ini, negara-negara maju seperti Eropa dan Amerika Serikat mendominasi pangsa permintaan utama untuk agen ekspansi rantai baru.
Konsumsi poliuretan yang besar di kawasan Asia-Pasifik dan negara-negara berkembang lainnya menjadi pendorong utama permintaan poliuretan global. Di antara kawasan tersebut, Asia-Pasifik sudah menjadi pasar konsumen poliuretan terbesar di dunia, dengan pangsa pasar sekitar 48%; negara-negara berkembang lainnya seperti India, Brasil, Meksiko, dan lain-lain, juga mengalami peningkatan permintaan poliuretan di bidang bangunan, bahan bangunan, perabot rumah tangga, dan industri lainnya. Namun, dibandingkan dengan negara-negara maju di Eropa dan Amerika Serikat, beberapa kawasan ini masih berada pada tahap awal industrialisasi. Mereka sangat sensitif terhadap harga bahan baku di industri poliuretan dan lebih memperhatikan biaya dan kinerja biaya. Di masa mendatang, kawasan ini akan tetap mempertahankan permintaan yang tinggi untuk MOCA (Metal-Organic Composites/Alat Perekat Poliuretan Berbiaya Tinggi).
Saat ini, perusahaan-perusahaan ekspansi poliuretan internasional utama, seperti Kazaka Kagosan Perfect Industry Co., Ltd., Air Chemical Amerika Serikat (diakuisisi oleh Winchang pada tahun 2016), dan Coco Amerika Serikat (diakuisisi oleh Langsheng pada tahun 2017), dll., memonopoli sebagian besar pangsa pasar agen ekspansi rantai pasokan di dunia. Beberapa perusahaan kecil yang tidak memiliki peningkatan sistem industri-universitas-penelitian telah tersingkir akibat dampak kualitas produk dan harga, dan konsentrasi industri ekspansi rantai pasokan semakin meningkat. Pada saat yang sama, perusahaan-perusahaan besar juga mengandalkan kekuatan modal yang kuat dan latar belakang penelitian dan pengembangan untuk memperluas skala produksi bahan baku dan produk profesional, serta membangun basis produksi skala besar monopoli transnasional dan pusat penjualan dan R&D di daerah dengan sumber daya, pasar, dan kondisi tenaga kerja yang unggul.
5. Status terkini dan arah pengembangan agen ekspansi poliuretan
Sebagai aditif penting untuk material poliuretan, agen ekspansi poliuretan terutama digunakan dalam sistem CASE (termasuk pelapis, perekat, penyegel, dan badan elastis) dalam material poliuretan. Di antaranya, badan elastis poliuretan adalah material sintetis polimer antara karet dan plastik. Ia memiliki elastisitas tinggi karet dan kekerasan serta kekuatan tinggi plastik (5 hingga 10 kali lipat), ia memiliki reputasi sebagai "raja karet tahan aus" dan memiliki kekuatan mekanik yang baik, ketahanan terhadap minyak, ketahanan terhadap bahan kimia, ketahanan terhadap lentur, serta ketahanan suhu rendah dan kinerja isolasi yang sangat baik. Selain badan elastis poliuretan tipe tuang konvensional dan termoplastik, material badan elastis poliuretan juga mencakup perekat, pelapis, penyegel, bahan paving, sol, kulit sintetis, serat, dll. yang menjadi material poliuretan elastis. Dengan peningkatan tingkat teknologi yang berkelanjutan, elastisitas poliuretan telah menggantikan karet, plastik, dan logam di berbagai bidang seperti otomotif, pertambangan, percetakan, peralatan, pengolahan mesin, olahraga, dan transportasi.
Menurut statistik dari lembaga terkait, konsumsi poliuretan CASE (bahan elastis, pelapis, kulit sintetis, perekat, dan bahan penyegel) di Tiongkok pada tahun 2021 mencapai 7,77 juta ton, dengan rata-rata tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 11,5% pada periode 2016-2021.
Produksi poliuretan elastis di Tiongkok pada tahun 2016 mencapai 925.000 ton, dan pada tahun 2021 mencapai 1,5 juta ton, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 10,2%; tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata konsumsi adalah 12,5%. Diperkirakan pada tahun 2025, produksi poliuretan elastis di negara kita akan mencapai 2,059 juta ton, yang masih akan menunjukkan tren perkembangan yang pesat.
Secara global, produksi elastomer poliuretan mencapai 2,52 juta ton pada tahun 2016 dan 3,539 juta ton pada tahun 2021, dengan tingkat pertumbuhan majemuk tahunan sebesar 7,0%. Pada tahun 2025, produksi elastomer poliuretan global diperkirakan akan mencapai 4,495 juta ton, menunjukkan tren perkembangan yang cepat dan stabil.
Elastomer poliuretan termoplastik (TPU) memiliki ketahanan aus yang sangat baik. Kekuatan tariknya tinggi, elastisitasnya tinggi, tahan minyak, tahan suhu rendah, tahan cuaca, dan tahan ozon, serta memiliki rentang kekerasan yang luas. Dalam beberapa tahun terakhir, aplikasi pasar TPU telah meluas dari industri sepatu ke bidang pasar kelas atas seperti farmasi, penerbangan, dan perlindungan lingkungan. Menurut statistik, dari tahun 2014 hingga 2021, tingkat pertumbuhan majemuk tahunan rata-rata produksi TPU di Tiongkok mencapai 14,5%. Pada tahun 2021, produksi TPU negara kita sekitar 645.000 ton. Negara kita telah menjadi negara penghasil TPU terbesar di dunia. Produksi dan volume ekspor bersih terus meningkat dalam beberapa tahun terakhir.
Dari perspektif permintaan, pasar TPU global saat ini terkonsentrasi di Eropa, Amerika Serikat, dan kawasan Asia-Pasifik. Di antara kawasan tersebut, kawasan Asia yang dipimpin oleh Tiongkok merupakan pasar regional dengan pertumbuhan tercepat dalam konsumsi TPU global. Menurut statistik Komite Khusus Elastis Asosiasi Industri Poliuretan Tiongkok, total konsumsi produk poliuretan di negara kita pada tahun 2018 mencapai 11,3 juta ton, di mana konsumsi elastomer poliuretan (TPU+CPU) sekitar 1,1 juta ton.
TPU masih menjadi salah satu produk poliuretan dengan pertumbuhan tercepat dalam waktu dekat. Negara kita telah menjadi negara konsumen TPU terbesar di dunia. Menurut statistik, tingkat pertumbuhan tahunan majemuk rata-rata konsumsi TPU Tiongkok pada tahun 2017-2021 mencapai 12,9%, di mana total konsumsi pada tahun 2021 adalah 602.000 ton, meningkat 11,6% dari tahun sebelumnya. Berdasarkan produksi TPU global sebesar 1,09 juta ton pada tahun 2021, konsumsi TPU domestik telah melampaui setengah dari konsumsi dunia. Di masa depan, kebutuhan akan bahan sepatu, film, pipa, dan kawat akan semakin meningkat. Di bidang peralatan medis, kabel, dan film, TPU akan semakin menggantikan bahan PVC tradisional. Sangat mungkin TPU akan menggantikan EVA di bidang bahan sepatu. Diperkirakan bahwa TPU akan tetap mempertahankan tren pertumbuhan 10% atau lebih di masa mendatang. Diperkirakan konsumsinya akan mencapai sekitar 900.000 ton pada tahun 2026.
Dengan perluasan skala produksi secara bertahap, biaya produk elastis poliuretan semakin rendah, varietasnya semakin beragam, permintaan pasar meningkat, dan perkembangan industri semakin pesat. Selama periode “Rencana Lima Tahun Keempat Belas”, industri CASE harus secara aktif mendorong pengembangan produk ke arah berbasis air, tanpa pelarut, dan kandungan padatan tinggi; meningkatkan pengembangan teknologi sintesis struktur bahan baku dasar CASE, dengan fokus pada aplikasi poliuretan berbasis air dan poliuretan; fokus pada penelitian teori dasar dan teknologi rekayasa berbasis air; meningkatkan kinerja produk, mengembangkan produk baru, memperluas bidang aplikasi, dan mendorong pembangunan infrastruktur baru di bidang transportasi kereta api, jalan raya, terowongan jembatan, transmisi listrik, dll., serta aplikasi di bidang medis; mendorong aplikasi teknis perekat poliuretan untuk pelat buatan tanpa formaldehida; mengembangkan produk amonia yang terdiferensiasi, fungsional, dan bernilai tambah tinggi; memperkuat penelitian dan teknologi aplikasi struktur, kinerja, dan masa pakai material kedap air poliuretan. Mendorong penerapan material poliuretan pada bangunan prefabrikasi.
Arah pengembangan utama di bidang elastomer adalah:
Elastomer poliuretan untuk otomotif. Industri otomotif saat ini berkembang menuju kinerja tinggi, kualitas tinggi, bobot ringan, kenyamanan, dan keselamatan. Material sintetis karet dan plastik secara bertahap menggantikan material logam, yang membuka prospek yang sangat luas untuk penerapan elastomer poliuretan.
Elastomer poliuretan untuk konstruksi. Material kedap air aspal tradisional secara bertahap digantikan oleh material kedap air poliuretan konstruksi integral yang tahan lama; aplikasi poliuretan untuk lintasan olahraga semakin meluas. Sambungan ekspansi jembatan besar, bantalan rel kereta api berkecepatan tinggi, landasan pacu bandara, dan pengisi celah jalan raya juga secara bertahap dibuat dari elastomer PVC yang mengeras pada suhu ruangan.
Elastomer poliuretan untuk penggunaan di pertambangan. Terdapat permintaan yang besar untuk material non-logam dengan ketahanan aus yang tinggi, kekuatan dan elastisitas yang tinggi di tambang batubara, tambang logam dan non-logam.
Elastomer poliuretan untuk sepatu. Elastisitas ester poliklorida memiliki keunggulan kinerja penyangga yang baik, ringan, tahan aus, tahan selip, dan sebagainya, telah menjadi bahan pendukung penting dalam industri sepatu.
Elastomer poliuretan untuk penggunaan medis. Biokompatibilitas yang baik, kompatibilitas darah, dan tanpa aditif merupakan alasan penting untuk penerapan material TPU dan CPU di bidang medis. Penerapannya di bidang medis dan kesehatan sangat luas.
Lembaran komposit poliuretan baru. Teknologi material komposit diharapkan akan membawa periode ledakan pasar baru untuk elastomer poliuretan.
6. Tren perkembangan industri perluasan rantai poliuretan dalam “Rencana Lima Tahun ke-14”
Dari perspektif global, perkembangan pesat di bidang konstruksi, industri otomotif, peralatan elektronik cerdas, energi baru, dan industri perlindungan lingkungan telah mendorong permintaan produk poliuretan secara signifikan. Raksasa poliuretan global terus berinovasi dalam teknologi dan aplikasi, dan akan terus mempromosikan pengembangan dan produksi produk poliuretan baru. Dengan perluasan produk poliuretan di berbagai bidang dan cakupan pasar hilir, permintaan produk poliuretan yang beragam akan mendorong inovasi dan pengembangan berkelanjutan dari agen rantai poliuretan.
Dalam 10 tahun mendatang, penerapan produk poliuretan di beberapa bidang khusus juga akan berkembang pesat. Para ahli industri menganalisis bahwa permintaan global untuk poliuretan akan meningkat dengan laju 4,5% per tahun. Di antaranya, tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata permintaan poliuretan diperkirakan mencapai 5,7% di bidang pendinginan, sepatu, tekstil, rekreasi, dan bidang lainnya. Permintaan di bidang produk telah meningkat sedikit, dan diperkirakan sekitar 3,3% per tahun. Negara-negara berkembang di kawasan Asia-Pasifik telah didukung oleh teknologi inovatif untuk memperluas aplikasi hilir, dan permintaan poliuretan akan mencapai tingkat pertumbuhan dua digit setiap tahunnya.
Sebagai bahan baku penting bagi industri poliuretan, industri aditif poliuretan negara kita harus teguh menerapkan konsep pembangunan baru. Tema di bawah ini adalah mempromosikan pembangunan industri poliuretan berkualitas tinggi, dengan arahan untuk mendorong industri poliuretan mempercepat pembangunan pola pembangunan baru "siklus ganda", berfokus pada transformasi hijau, rendah karbon, dan digital. Mempercepat pembangunan sistem industri modern, mempromosikan "kekurangan" produk kelas atas, "merebut" teknologi kunci kelas atas, "membuka jalan baru" dalam produk tradisional, dan mendorong negara kita untuk beralih dari negara penghasil poliuretan menjadi negara yang kuat.
Saat ini, pemanjang rantai poliuretan telah menjadi salah satu bahan baku poliuretan yang dibutuhkan untuk proyek-proyek infrastruktur nasional utama. Industri pemanjang rantai poliuretan meningkatkan investasi inovasi, berkembang ke arah perlindungan lingkungan, efisiensi tinggi, dan kualitas tinggi. Berpusat pada kebutuhan industri kedirgantaraan, informasi elektronik, energi baru, otomotif, kereta api kecepatan tinggi, transportasi kereta api, jalan raya, jembatan besar, perawatan kesehatan, dan pertahanan nasional, transformasi dan penerapan pencapaian teknologi pemanjang rantai poliuretan baru dipercepat untuk meningkatkan tingkat perkembangan keseluruhan industri poliuretan.
Arah pengembangan industri pemanjang rantai poliuretan adalah mengembangkan produk pemanjang rantai berkualitas tinggi dan ramah lingkungan dengan kinerja perlindungan lingkungan yang lebih baik. Proses produksi tidak hanya bersih dan bebas polusi, tetapi juga aman dan ramah lingkungan dalam proses penggunaannya untuk mendorong keberlanjutan proses manufaktur produk poliuretan. Kedua, memperluas penggunaan produk pemanjang rantai yang ada, sehingga pemanjang rantai profesional yang ada memiliki vitalitas aplikasi baru. Tingkat teknologi beberapa perusahaan pemanjang rantai poliuretan domestik setara dengan perusahaan multinasional, tetapi penelitian aplikasi lebih lanjut diperlukan agar lebih banyak pengguna menyadari keunggulan produk, terutama untuk mempromosikan produk diamina aromatik cair dengan pengoperasian yang mudah dan kinerja yang sangat baik, serta untuk memanfaatkan efek sinergis pemanjang rantai untuk menghemat energi dan mengurangi konsumsi serta biaya. Ketiga, mengembangkan produk baru sesuai dengan permintaan pasar, untuk menyediakan produk yang lebih sesuai dan berkualitas tinggi bagi industri poliuretan, memenuhi kebutuhan pasar hilir, dan memperluas ruang lingkup aplikasi.
Untuk material elastis poliuretan, pemanjang rantai merupakan aditif penting dan kunci dengan jumlah besar dan nilai tambah tinggi, yang sangat signifikan untuk meningkatkan kinerja produk. Selain itu, pada material poliuretan lainnya dan bahkan plastik busa, pemanjang rantai poliuretan memiliki efek yang jelas pada peningkatan kinerja produk. Di industri poliuretan, ruang pasar pemanjang rantai poliuretan sangat besar. Untuk mempromosikan dan memimpin pengembangan industri poliuretan berkualitas tinggi, perlu untuk memperkuat penelitian dan promosi aplikasi pemanjang rantai poliuretan, dan mengembangkan pemanjang rantai poliuretan yang lebih baik dan lebih beragam dengan tetap memperhatikan kesehatan, penghematan energi, keselamatan dan perlindungan lingkungan serta kinerja aplikasi, sehingga dapat memberikan kontribusi yang lebih besar bagi kehidupan manusia yang lebih baik.
Waktu posting: 08 Februari 2023