专家讲座--聚氨酯弹性体最新发展动态

1、感谢你的观看第五讲聚氨酯弹性体最新发展动态宫涛（中国聚氨酯工业协会弹性体专业委员会，山西太原030021）摘要本文简要描述了最近几年国内外聚氨酯弹性体的消费情况以及新原料、新技术、新设备、新工艺、新应用领域等方面的发展进展。关键词聚氨酯弹性体美国、西欧、中国和其它一些亚洲国家在最近几年是聚氨酯弹性体 PUE主要生产 和消费地区。2005年，全球共消费PUE勺为162.7万吨，其中热固性PUE占76%热 塑性PUE占24%表1 2005年全球PUE消费情况（单位：千吨）地区热固性PUE总计热塑性PUE总计RIM产品微孔材料浇注型CPU混炼型及其他MPUTPU北美地区美国75a15.384.20.

2、517563238加拿大5.9一15.8一21.73.325墨西哥2.8一144一17.20.818中、南美洲地区13一47一60565西欧31142792127378351中、东欧一一一一37845中东和非洲一一一一10015115亚洲地区中国一一一一315115430日本1.35.44.90.512.116.228.3韩国一一一一491665台湾一一9342135其它亚洲国家一一8020100大洋州一一10212总计1243384.31627.3表中：美国75千吨的RIM产品中包括RIM微孔材料加拿大15.8千吨的CPU包括大约2.8千吨的微孔材料墨西哥14.4千吨的CPlfr包括大约8.

3、6千吨的微孔材料西欧31千吨的RIM材料包括固体RIM和RRIM产品西欧21千吨的MPLM其它包括20千吨的PU弹性涂料和1千吨的MPU2005年中国消费量占全球总量约 26%西欧为22%美国为15%美国的浇注型PUE 所占比例最大，日本主要以 TPU为主。聚氨酯弹性体市场主要以能够供应原材料的大公司为主体，Bayer是全球弹性体的 引导者，除MP3卜，其它三大类产品都有涉及。表2 2005年主要的聚氨酯弹性体生产商、所在地区和产品领域微孔材料浇注型CPU热塑型TPU公司名称中国/,中国/中国/美国 西欧 美国西欧- 美国西欧日本日本日本Air products and chemicalsXB

4、ASFXXXXXXXBayer Material ScienceXXXXXXXChemturaXXXC.O.I.MXXDainippon Ink and ChemicalsXXXDIC BayerXDowXXXXXElastogran(BASF)XXXHuntsmanXXXXHyperlastXXMitsui chemicals polyurethaneXXNippon polyurethaneXXXNoveonXXX在中国Jinling Bayer PUX在中国表中中国/日本，除表明在中国外，其它均在日本。预测到2010年，美国PUE勺年增长率为3.1%,欧为2.2%,日本也为2.2%,表3

5、 2005-2010 年世界主要地区 PUE年增长率（地区热固型热塑型总计北美地区2.84.23.1美国2.74.23.1加拿大2.52.92.6墨西哥4.64.64.6中南美洲3.94.74.0西欧1.83.62.2中东欧4.25.64.5中东和非洲3.54.83.7亚洲3.26.64.2日本0.33.62.2中国3.58.14.9全球2.95.43.5浇注型PUE的发展速度与GDpe展速度将相一致，日本将低于1%勺增长速度。RIM 和微孔泡沫材料年增长率预测美国为 2.4%,西欧为1.1%,日本基本不增长。TPU在 2005-2010年中年增长率预测为美国 4.2%,西欧3.6%,日本也为

6、3.6%,相对来讲TPU 增长速度最快。表4聚氨酯弹性体历史数据和发展预测（千吨）1993200120052010热固型美 国西欧日 本计美 国西欧日 本计美 国西欧日 本计美 国西欧日 本总计微孔材料RIM6921201107330210575311.310781.5331.1115.6非RIM713010.5148131655.7184 15.31425.4163201505.6175.6浇注型PUE5552411183703.9158 84.2794.916897925.1194.1混炼型PUE<1a100.411<1a160.4160.5a210.522124a0.525.

7、5总计1322133538016928112.0462175273 12.1460199.529912.3 510.8热塑性PUETPU34431087446512.3122637816.215777.59319.3 189.3总计1662564546721334624.3584238351 28.361727739231.6 700.6表中a表示大约1千吨的MPU其余为聚氨酯弹性涂料。表5美国主要浇注型预聚体生产商谢谢观赏公司名称、厂址Air products and chemicals,Inc. Paulsboro, NJAirthane ;VersathaneAnderson Devel

8、opment company. Adrian, MIAndurBayer Materialscience. New Martinsville, WVBaytec ;Desmoflex ;VulkollanChemtura Corporation. Gastonia, NCAdiprene ;VibrathaneCytec Industries Inc. Olean, NYConathaneThe Dow Chemical Company. Marietta, GAVorstarPolyurethane Specialties Company, Inc. Lyndhurst, NJMilloxa

9、ne除此之外，还有 ARNCOCarpenter , GasChermLoctite ,MarChermBayOneSmooth-on,Synair and T.A.Davies 等公司生产。Chemtura被认为是最大的浇注型生产商。在美国大约有几百家公司生产 CPL®品。美国TSE公司是最大的混炼型 MPU勺生产企业，商标为 Millathane。在2002年3月,TSE购买了原Crompton公司两条 MP"产线（Vibrathane 和Adiprene 部分）。表6美国主要的TPU生产商公司名称、地址年生产能力（千吨）BASF corporation20Wyando

10、tte , MIBayer Materialscience7New Martinsville, WVThe Dow chemical company25La Porte, TX Huntsman LLC5Ringwood, ILNoveon, Inc34Avon lake, OH商标?Elastollan?Desmopan?DesmoflexTexin ? TPU?Pellethane,?Irogran?Irostic?Irocoat?KrystalgranEstaloc ?（增强）Estane总计91表7美国聚氨酯弹性体历年消耗量年份RIM产品浇注型产品热塑性产品总计198552.239.5

11、19.1110.7199075.354.023.1152.4199173.050.326.3149.7199268.562.129.5160.1199368.562.634.0165.1199464.468.039.0171.5199565.373.044.9183.3199666.271.745.4183.3199769.083.048.1200.1199872.093.946.7212.6199976.796.647.6220.9200076.2100.248.5225.0200173.096.244.0213.1200276.7103.044.9224.6200374.794.051.0

12、219.4200475.397.759.9232.9200575.0100.063.0238.0201081.5118.077.5277.0表中浇注型产品中包括非 RIM方法制造的微孔材料和喷涂聚氨酯弹性体。在2005年美国浇注型产品在所有的聚氨酯弹性体中占 42% RIM为32% TPUI 26% 1994-2000年美国的PUE消耗年增加率为4.6%, 2001年下降5位右，目前增长率被轮、汽车、电器、密封等市场因素影响。表8 2005年美国浇注型 PU消费分布（千吨）冷硫化体系热硫化体系非RIM微孔材料喷涂混炼胶总计4625.515.313.20.5100表9美国CPUW费分布（千吨）年

13、份建筑运输轮和轮胎机械电器鞋 底 料其它总计隔执八、铺装 材料工业用轮滑冰 用轮搅拌混 合器械机械 产品199613.213.212.210.910.09.52.771.7199811.35.418.111.34.513.613.611.34.593.9200013.66.418.611.35.410.04.512.212.75.4 1)0.2200113.25.918.110.95.49.54.111.812.25.096.2200214.16.418.611.85.99.54.512.712.76.8 103.0200415.06.420.012.74.515.213.25.45.497.

14、7200515.66.520.613.04.415.613.55.25.6100.0201018.87.525.215.74.918.216.24.66.9118.02005-2010年平均增长率（%3.82.94.13.82.23.1-2.43.74.33.4浇注型PUE最大的市场是建筑和运输领域，增长速度较快的是工业辗轮、运输和电器产品。2005年美国浇注型PUE消耗为100千吨。2005-2010之内预测增长速度为3.4%,到2010年达到118千吨，主要增长出现在新产品和对现有产品的改进方面。主要新的原材料为低单乙醇聚丙二醇、聚丁二醇和PPDI。建筑方面主要为双层玻璃用隔热密封胶和铺装

15、材料。2005年美国用于隔热密封胶约为15.6千吨，用于铺装材料约为6.5千吨。2005-2010年之内，上述用途大约增长速度分别为 3.8% 2.9%。运输方面主要用于慢速轮胎和叉车胎等，以及连续化生产旱冰轮等。 2005年美国用于工业轮辗约为13千吨，旱冰轮约为4.4千吨。机械方面：2005年美国约15.6千吨用于生产辗和辗的包覆层。典型的用途是钢铁公司使用的冷轧胶辗、印刷胶辗、造纸和纺织用胶辗。油气工业中主要用于旋液分离器、密封制品等。2005年机械用CPUE勺为15.6千吨，2010年预计用18.2千吨。2005年电器方面用CPUE勺为13.5千吨，2010年预计用16.2千吨。鞋用材

16、料PUE200即达至IJ最大量12.7千吨，2005年为5.2千吨，2010年约为4.6 千吨，主要原因是向劳动力成本低的国家转移。TPU于20世纪六十年代开始工业化。表10美国TPU消耗情况（千吨）工业用途运输用途薄膜医用电器产品非电器产品汽车非汽车19962.713.29.11.8一1.419983.210.09.52.3一2.320003.613.110.91.8一1.420013.211.89.51.8一1.820022.39.110.41.47.31.420045.012.212.72.710.03.220055.512.413.52.910.63.520107.014.017.03

17、.713.35.1预测 2005-2010年年平均增长率4.9%2.5%4.7%5.0%4.6%7.8%表11美国2005年TPU消费分布（千吨）挤出35注射22粘合剂3.6涂料2.4合计63表12美国聚氨酯弹性体进出口情况（千吨）进口出口净出口19903.1一一19913.010.77.719922.911.28.319933.69.66.019948.810.82.019957.611.84.219967.014.06.919976.618.812.219986.017.711.719996.114.98.820008.417.08.620019.417.48.0200214.019.15

18、.2200314.821.76.9200417.523.66.1200516.329.313.0表13美国聚氨酯弹性体主要进口国20022005加拿大2.441.90法国1.942.14德国4.813.55西班牙1.041.09瑞士2.162.11英国0.591.20其它国家1.004.33总计13.9816.32表14美国聚氨酯弹性体主要出口国及数量（千吨）20022005北美墨西哥5.0210.44中、南美洲1.751.62西欧地区3.576.00比利时1.872.64德国0.221.530.210.37荷兰0.290.36英国0.640.39其它西欧0.340.70中、东欧0.000.0

19、3中东和非洲0.210.37亚洲地区7.569.60香港2.613.70日本1.651.81韩国1.111.19新加坡0.350.47台湾1.321.37其它0.531.06大洋州1.001.29总计19.1229.35加拿大聚氨酯弹性体生产商很少，主要从美国依靠进口。表15加拿大聚氨酯弹性体消耗分布（千吨）浇注型RIMTPU总计19911.49.50.911.819944.56.45.015.919966.45.95.918.119986.85.46.418.6200011.85.93.220.9200111.25.62.919.7200212.25.82.320.3200414.15.93

20、.224.5200514.55.93.325.0201017.16.13.828.4平均增长速度3.4%0.7%2.9%2.6%(2005-2010 )墨四哥基本没启聚氨酯弹性体生产公司,PUEft靠进口。表16墨西哥聚氨酯弹性体消耗分布（千吨）浇注型RIMTPU总计20005.02.31.48.720028.02.21.511.7200411.32.70.714.7200511.92.80.815.5201015.13.31.019.42005-2010 年3.3%4.9%4.6%4.6%增长率表17西欧聚氨酯弹性体产量（千吨）热固型热塑性总计198823054284199324560305

21、19972647033320003008338320013028538720023008938920032989339120043031044072005300110410表18西欧聚氨酯弹性体消耗分布（千吨）微孔产品浇注型TPURIM/RRIM （固体）MPUM 它总计19881214737198232199313052432110256199715055522312292200016668632916342200116570653016346200216072673019348200315373693119345200414878743121354200514279783121351201

22、0150929333243922002-2005 年平均增长率-3.9%3.1%5.2%1.1%3.4%0.3%2005-2010 年平均增长率1.0%3.0%3.6%1.3%2.7%2.2%表19日本聚氨酯弹性体消耗分布（千吨）RIM产品微孔材料浇注型混炼型热塑型总计199512.05.04.80.411.533.7199610.06.05.10.412.033.519978.07.05.40.413.033.819987.06.54.40.412.430.719997.06.04.50.412.230.120006.06.04.70.413.730.820012.05.73.90.412.

23、324.320021.75.64.00.412.624.220031.65.54.30.413.825.620041.55.45.00.516.328.720051.35.44.90.516.228.320101.15.65.10.519.331.62005-2010 年-3.3%0.7%0.8%0.0%3.6%2.2%平均增长率表20 2005年亚洲一些国家和地区聚氨酯弹性体消耗（千吨）热固性热塑性总计中国315115430台湾地区9342135韩国491665印度12315其它681785总计537193730我国2005年防水涂料约消耗30千吨，铺装材料40千吨，鞋底涂液200千吨。浇注

24、型聚氨酯弹性体约为30千吨，混炼型聚氨酯弹性体约为 800吨。近年来国外在许多方面进行了研发，不断推出一些新的技术、产品和应用领域；随着我国的不断开放和与国际市场的接轨，通过和国外公司的合作、交流等研发力量 逐步加强、仪器设备不断进步，在最近几年我国的聚氨酯弹性体工业发展速度非常迅 猛，超过国际发展的平均水平。下面简要介绍一些典型的技术、产品、应用领域的发 展。山西省化工研究所新开发成功一种不变黄水晶透明的聚氨酯树脂，该树脂属双组 分室温固化体系，黏度低、流动性好、容易脱泡、硬度高、韧性好、热变形温度高， 适用于眼睛片、仿弹玻璃、商标铭牌和工艺品等。聚氨酯介电性能的研究以前国内很少，一些资料主

25、要以翻译国外资料为主，这几 年东南大学对聚酯型聚氨酯弹性体的电致伸缩性能进行了研究，表明聚氨酯弹性体在 外加高压电场的作用下，随着高压电源的开合，具应变也随之呈现出相应的收缩与回 复，并且这一位移变化响应很快，位移稳定性优良，在微小位移调节器、压力测量仪 器、连续可调激光器、双稳态光电器件、能量转换器、传感器、驱动器等的制造方面 有较好的潜力。聚氨酯弹性体强度高、耐磨性好，但其刚性、热稳定性及水解稳定性较差，为此 进行了多种方法的改性，青岛大学化工学院利用纳米碳酸钙粒子制备聚氨酯 /异鼠月 尿酸 酯弹性体，利用异氟月尿酸酯键和月尿键以及纳米技术来提高弹性体的性能。美国轮胎公司Amerityre实物尺寸的聚氨酯弹性体备用胎两年前已经通过美国联 邦汽车安全标准FMVSS12的测试，该公司用于小型和中型汽车的轮胎，Arnco公司推出自密封的聚氨酯轮胎；我国华工百川公司在这一领域也在前几年的基础上取得了突 破性的进展，该公司产品聚氨酯包覆的小型载重轮胎今年计划建立年产20万套的生产线。一种新型的纳米聚氨酯免充气轮胎面世，其特点是在胎面和胎体内设置有耐压耐 热管及紧固纯，轮胎两侧还可根据设置多个通气孔；胎面和胎体是由2种不同配方的聚氨酯纳米复合材料分两次浇注离心制成。河北新华胶辗有限公司生产并投放市场一种广泛使用于冷轧薄板生产的大直径、 超长度聚氨酯胶辗，加快了冶金