應(yīng)用領(lǐng)域
行業(yè)動態(tài)道阻且長,行則將至;行而不輟;未來可期@戈塑新材料——無處不在的TPU
中國智造 匠心造材（東莞市戈塑新材料有限公司）專注彈性體TPE/TPR/TPU/TPV/TPEE的研發(fā)與生產(chǎn)，塑造每一顆環(huán)保材料的品質(zhì)與創(chuàng)新。
工廠地址：東莞市黃江鎮(zhèn)田美南恒昌榮工業(yè)區(qū)
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什么是TPU? ThermoPlastic Urethane 熱塑性聚氨酯彈性體 TPU是一種綠色環(huán)保的新型高性能彈性體材料，屬于聚氨酯下屬熱塑性彈性體的一個分支材料。由二異氰酸酯、大分子多元醇、擴鏈劑（低分子二元醇）三類基礎(chǔ)原料聚合而成的高分子材料。 兼具橡膠與塑料的性能，與其它類型橡膠及塑料相比具有能耗低、污染小等顯著優(yōu)點，能有效替代PVC、橡膠、EVA、硅膠等傳統(tǒng)材料；可以采用多種常規(guī)的塑料加工方法成型，如注塑、擠出、流延、壓延、吹塑等，廢棄后可重復(fù)加工利用，且在堆肥狀態(tài)下能夠自動降解，對環(huán)境不造成任何污染。符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的要求，是未來新材料的主要發(fā)展方向之一，市場容量巨大。 通過獨特分子結(jié)構(gòu)設(shè)計、特殊物理/化學(xué)共混改性等手段、以及材料的形貌控制技術(shù)，賦予TPU以高強度、高耐寒、高耐磨、環(huán)保阻燃、耐水、耐油、耐霉菌等優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于國防軍工、電子電器、石油化工、資源勘探、醫(yī)療衛(wèi)生、運動裝備等高端制造領(lǐng)域，是相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵材料。 TPU的發(fā)展歷程 圖片來源：美瑞新材招股說明書 結(jié)構(gòu)類型 TPU是由軟鏈段與硬鏈段交互嵌段共聚形成的線型聚合物。軟段是柔性鏈段，主要影響TPU材料的彈性和耐低溫性能；硬段是剛性鏈段，主要影響TPU的硬度、耐熱性能、機械性能等。軟段和硬段交替排列，可以賦予TPU優(yōu)良的性能。根據(jù)軟段與硬段的不同可以分為以下的類型： 資料來源：華安證券研究所 TPU的生產(chǎn)工藝 近年來，我國TPU行業(yè)技術(shù)水平在自主創(chuàng)新能力方面有了明顯提高，雙螺桿反應(yīng)擠出等部分技術(shù)水平已接近國際先進水平，但行業(yè)整體技術(shù)水平仍有較大的提升空間。原料配方是TPU的技術(shù)核心，聚酯二元醇中二元酸和二元醇的種類以及比例等都對TPU性能產(chǎn)生影響，TPU中異氰酸酯種類、以及與多元醇的匹配以及助劑的選擇等也會對TPU性能產(chǎn)生影響。 資料來源： 《中國聚氯酯工業(yè)協(xié)會彈性體專業(yè)委員會2005年年會論文集》、 華安證券研究所 TPU材料的優(yōu)點 （1） 硬度范圍廣：通過改變TPU各反應(yīng)組分的配比，可以得到不同硬度的產(chǎn)品，從邵氏A50～D85，跨越了橡膠和塑料的硬度，并且在整個硬度范圍內(nèi)具有高彈性和耐磨性。 （2） 機械性能突出：TPU制品具有熱塑性彈性體中較高的抗張強度、良好的彈性和抗沖擊性能，以及優(yōu)異的耐磨性能，綜合機械性能在熱塑性彈性體中較為突出，優(yōu)勢明顯。 （3） 耐高/低溫：TPU的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，特別是聚醚型TPU的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可達-60oC以下，可以在低至-40oC環(huán)境中依然保持良好的柔順性和其他物理性能；常規(guī)聚酯型TPU可在-25o環(huán)境中長期使用。同時，TPU具有非常好的耐熱穩(wěn)定性，常規(guī)TPU可在80oC以下環(huán)境中長期使用，部分產(chǎn)品可在120oC環(huán)境中長期使用。 （4） 加工性能好：TPU可采用常規(guī)的熱塑性材料的加工方法進行加工，如注塑、擠出、壓延、流延、吹塑、粉末燒結(jié)等。 （5） 環(huán)保性能突出：TPU從化學(xué)構(gòu)成角度主要分為聚酯、聚醚兩種類型。聚醚型TPU具有較強的抗水解性和抗微生物性，而聚酯型TPU因有較強的水解性和微生物降解性，其自然降解性和環(huán)保特征較為明顯，在特定條件下可在數(shù)月內(nèi)完全分解。 （6） 可塑性強：TPU與某些高分子材料如TPE、PA、POM、PC、PVC等共混改性，能夠得到性能互補的聚合物合金，改善其他材料的彈性、耐磨性、抗沖擊性能等；同時可通過添加阻燃劑、抗靜電劑、導(dǎo)電劑等，賦予材料阻燃、抗靜電、導(dǎo)電等特殊性能，從而拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。 （7） 可設(shè)計性強：由于TPU的原材料多元醇、擴鏈劑、異氰酸酯的多樣性，以及非常寬的配方可調(diào)節(jié)性，TPU產(chǎn)品的差異化和可設(shè)計性強，可根據(jù)客戶的具體需要而定制開發(fā)。 （8） 高透明：在所有熱塑性彈性體材料中，熱塑性聚氨酯彈性體在透明度方面性能優(yōu)異，這一透明度特性賦予了TPU材料更多的可設(shè)計特色，用于制備透明的玩具、裝飾品、鞋服等個人消費品以及管材、薄膜等工業(yè)透明品等領(lǐng)域，透明性優(yōu)勢明顯。 （9） 耐油/耐水性能：相比傳統(tǒng)的丁腈橡膠和其它彈性體材料，TPU具有優(yōu)異的耐油性能，可應(yīng)用于對耐油性有高要求的汽車、工業(yè)輸送、液壓、傳動、密封等領(lǐng)域，具有極好的耐油壽命；同時，聚醚型TPU具有優(yōu)異的耐水、耐菌性能，可以用于輸送或者儲運等有水的工作環(huán)境中，以及戶外用品等高濕度工作環(huán)境中。 （10） 耐候性能：TPU材料良好的耐高、低溫性能和耐水、耐菌、抗老化和抗UV性能，統(tǒng)稱為耐候性能，可用于眾多戶外消費品和工業(yè)品的生產(chǎn)。 ↑↑向上滑動查看更多 TPU的行業(yè)分析 產(chǎn)業(yè)鏈 TPU行業(yè)上游原材料主要來自石油、煤衍生品或副產(chǎn)品，包括MDI、多元醇、BDO、己二酸、EDO等主要原材料。中游為聚氨酯，TPU屬于聚氨酯彈性體的一種，處于石油化工的下游產(chǎn)品，更為接近終端的消費市場。在日用消費品、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、國防軍工等多個國民經(jīng)濟領(lǐng)域需求持續(xù)增加，下游覆蓋領(lǐng)域非常廣闊，擁有龐大的消費市場。 資料來源:美瑞新材招股說明書 全球TPU材料行業(yè)消費情況 TPU全球消費占比以亞太地區(qū)為主，亞洲和澳洲市場增速最快。從全球范圍看，TPU需求差異化較大，2020年亞太地區(qū)TPU消費占比為60.3%，北美地區(qū)消費占比17.7%，歐洲地區(qū)消費占比16.8%，其他地區(qū)消費占比5.2%。 亞洲和澳洲地區(qū)的TPU消費增速高于全球平均增速，歐美地區(qū)TPU消費增速與全球TPU消費水平增速相當，非洲以及南美地區(qū)對TPU消費增速最低。未來全球TPU的市場增速仍以亞洲以及歐美等地區(qū)為主。 中國TPU材料行業(yè)情況 數(shù)據(jù)來源：率捷咨詢 但從整體上看，我國TPU生產(chǎn)企業(yè)大多屬于小型或微型企業(yè)，技術(shù)開發(fā)能力薄弱、生產(chǎn)分散、自動化水平低、規(guī)模生產(chǎn)能力不足、缺乏核心競爭力，主要產(chǎn)品集中在技術(shù)含量低、競爭激烈的中低端產(chǎn)品市場。 TPU材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域 未來TPU材料的增長領(lǐng)域 頁巖油氣橡膠軟管 頁巖油氣開采是橡膠軟管行業(yè)的重要下游行業(yè)。由于頁巖油氣開采具有高難度、高復(fù)雜性，頁巖油氣管材對產(chǎn)品性能要求極高，如抗壓性、耐磨性、耐腐蝕性、抗撕裂等方面的要求極高，TPU材料可以滿足行業(yè)管材需求。頁巖油氣開采行業(yè)的快速發(fā)展有利于助力TPU管材市場的興旺和長足發(fā)展。根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)顯示，2022年頁巖氣產(chǎn)量達到240億立方米，較2018年增加122%。 中高端鞋材 中國作為世界上最大的鞋類生產(chǎn)和出口國，運動鞋市場保持相對快速的增長，近5年年均復(fù)合增長率達到近18%。 與傳統(tǒng)鞋底材料相比，TPU材料性能更佳，具有卓越的回彈性、減震性，被廣泛用于鞋大底、鞋中底、氣墊、鞋飾、鞋面紗線等，因此鞋材是TPU下游應(yīng)用第一大市場，2021年占比高達31%。未來，隨著技術(shù)進一步成熟，全鞋采用TPU材料將在鞋類領(lǐng)域掀起新熱潮，帶動TPU發(fā)泡鞋底材料需求放量。 電線電纜 （1） 傳統(tǒng)的電線電纜 2021年以來我國電線電纜行業(yè)市場預(yù)測規(guī)模如下： 數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院 電線電纜的傳統(tǒng)主要原材料為銅、鋁等金屬材料以及橡塑材料，其中橡塑材料占比達20%。隨著環(huán)保政策不斷收緊，線纜料回收、降解將成為一個巨大的問題，而TPU材料作為一種可降解材料，有得天獨厚的優(yōu)勢，可以對原來的材料進行替代；同時，具有高附加值的特種電纜產(chǎn)品比例也將不斷增加，而作為優(yōu)質(zhì)的護套絕緣材料的TPU線纜勢必將獲得電線電纜市場份額的，未來TPU材料在線纜行業(yè)的用量將不斷增長。 綜述 盡管TPU材料在中國的發(fā)展時間只有40余年的時間，在產(chǎn)品配方、生產(chǎn)工藝等方面與行業(yè)領(lǐng)先的跨國企業(yè)存在一定的差距。但經(jīng)過多年的發(fā)展，中國的技術(shù)逐步完善，TPU產(chǎn)品的種類和產(chǎn)量都有了明顯進步，無論是產(chǎn)量還是銷量都在全球TPU材料市場上占領(lǐng)著重要的地位。基于TPU優(yōu)秀的可拓展性和寬廣的可應(yīng)用性，未來市場前景廣闊。 政策法規(guī) 隨著社會對節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展重視程度的不斷提高，國家積極引導(dǎo)、支持新材料行業(yè)的發(fā)展，以帶動材料工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。彈性體制造屬于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，TPU屬于國家重點產(chǎn)品和服務(wù)，一直受到國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的支持。TPU作為有望替代PVC、橡膠、EVA、硅膠等傳統(tǒng)材料的新型環(huán)保材料，受到國家政策的重點關(guān)注與扶持被列入《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》重點產(chǎn)品和服務(wù)目錄。其他相關(guān)偵測內(nèi)容如下：
