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万亿!!!我国新材料产业规模突飞猛进,哪些弹性体材料可以分一杯羹?

2022-01-04  来源:UTPE弹性体门户
 
新材料产业是我国七大战略新兴产业之一!
它不仅国民经济先导性产业和高端制造及国防工业的重要保障,也是整个制造业转型升级的产业基础。
在国家政策和下游市场的双重驱动下,我国新材料产业保持了快速增长的态势。




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我国新材料发展趋势


我国强大的下游应用产业给我国新材料产业的发展提供了巨大的推动力。

  • 我国拥有庞大的工业用户;
  • 庞大的造船大国、强国;
  • 世界最大的手机生产国;
  • 汽车产销量第一的国家;
  • 地铁、动车和高铁质量和数量第一的国家;
  • 冰箱、洗衣机等白电全球产量第一的国家;

发达国家均全力发展新材料产业,例如美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”。
我国新材料发展也将由原材料、基础化工材料逐步过渡至新兴材料、半导体材料、新能源材料、节能(轻量化)材料。


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资本眼中的新材料产业风口




1.千亿级风口
千亿级风口主要是高性价比、高性能电子化学品,包括芯片、传感器,以及半导体电子(电子胶粘剂、光刻胶、导电材料、高纯气体、溶剂等)。

2.万亿级风口
万亿级风口主要是新能源相关材料,包括固态电池、燃料电池、氢燃料电池、锂电池、太阳能光伏、可再生能源、储能、风能等。

3.其他风口
其他风口包括:处于加速发展期的生物可降解材料(有利于垃圾分类等)、3D打印新材料、结构化材料、以及轻量化、节能材料。


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我国新材料生产状况


几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生,包括:

新型弹性体
乙烯基弹性体、丙烯基弹性体、氟硅弹性体、TPU、POE、SBS、SEBS、SEPS、TPEE……(新型弹性体总量已接近传统弹性体一半了)

高性能工程材料
PPO聚苯醚、PPS聚苯硫醚、聚碳酸酯(PC)、POM、聚酰亚胺(PI)、PA(6、66、46、12…)、PET、PBT……..

电子化学品
光刻胶、导电高分子材料、电容器用材料、导电聚合物等其他电子电气用化学品。

新型纤维
氨纶、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维….

其中,新型弹性体和我们行业息息相关,小编将为大家介绍几种常见的新型弹性体材料。


NO.1

丙烯基弹性体
丙烯基弹性体是用茂金属催化技术和溶液聚合工艺组合生产所得,是独特的丙烯-乙烯半结晶共聚物,具有独特的高弹性、柔韧性和低温耐冲击性,特别是和PP的相容性非常优异。

目前全球只有三家公司有商品化的丙烯基弹性体,牌号分别是陶氏的versify、埃克森美孚的vistamaxx和三井的tafmer。


丙烯基弹性体优点:

◼丙烯基弹性体有着手感好、高填充、止滑性佳等特点,比如埃克森美孚vistamaxx的发泡优势;

◼VM发泡产品有手感好,密度好,而且又有胶感;

◼具有高填充,填充量可达100phr,而EVA填充量一般在30phr,在降低成本以及做某些功能性材料具有很大的优势,比如做阻燃材料,就是靠填充来发挥性能的;

◼可100%回收,且发泡出来的产品不会出现产品表面气孔的分布性不好,而EVA发泡如果加入回收料太多(一般加入量30phr),就会出现密度分布不好的现象;

◼用VM做一些比较低硬度发泡的工艺,比EVA要容易操作很多。EVA如果硬度做到10°C,相当困难,而且一般要加入SEBS来增加软度,而VM就很容易做到;

◼抗冲击强度的改善带来了减薄机会,能够减少材料使用并降低成本;

◼丙烯基弹性体具有较低的熔融温度,从而降低了加工温度,其较高的流动速率会提升加工速度。

这可以减少能源消耗并提高加工效率。其柔韧性有助于提高拉伸比,减少流痕,从而实现更好的产品质量和更低的废品率。由于这种弹性体的收缩率比聚丙烯低,使得生产工艺更易于控制,模切更准确,从而改善杯子与盖子的相配程度,有助于降低废品率。



丙烯基弹性体的应用:

◼食品保鲜盒领域无规共聚丙烯(RCP)应用十分广泛,但普遍存在低温抗冲不足的问题。

丙烯基弹性体应用于聚丙烯改性,可以提高聚丙烯的韧性。在RCP中作为增韧剂,可以在提高韧性的同时保持RCP的透明度,有助于减少铰链结构的应力发白;


丙烯基弹性体与聚丙烯 (PP) 共混,可以实现更好的抗冲击性、透明性和刚度平衡,同时还可以提高加工效率;

◼可以用在无纺布、弹性膜、聚合物改性等方面,其中聚合物改性方面表现优异,具体应用案例有洗衣机座盘、食品容器盖、加湿器水箱、塑料文具、运动水壶、拖鞋等等。


NO.2

乙烯基弹性体

乙烯基弹性体的性能和特点:

聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用,具有典型的塑料性能,加入一定量的α-烯烃(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)后,削弱了聚乙烯链的结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相),使产品又具有弹性体的性质;POE具有塑料和橡胶的双重特性综合性能优异,因此POE可以看作是塑料与橡胶的桥梁产品。

POE弹性体与EPDM相比,它具有熔接线强度卓越、分散性好、等量添加抗冲击强度高、成型能力杰出的优点;与SBR相比,它具有耐候性好、透明性高、价格低、密度小的优点;与EVA、EMA和EEA相比,它具有密度小、透明度高、韧性好、屈挠性好等优点;与软PVC相比,它具有无需特殊设备、对设备腐蚀低、热成型良好、塑性好、密度小、低温脆性佳和经济性良好等特点。

POE弹性体作为塑料增韧剂,不仅可以增韧改性与它相容的聚烯烃塑料,而且可通过过氧化物引发,有效地与马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯等单体发生接枝反应,所得到的接枝物广泛用来增韧尼龙、聚酯等工程塑料。

聚烯烃弹性体POE分子结构中没有不饱和双键,具有很窄的分子量分布和短支链结构(短支链分布均匀),因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能。

窄的分子量分布使材料在注射和挤出加工过程中不宜产生挠曲,因而POE材料的加工性能优异。由于POE大分子链的饱和结构,分子结构中所含叔碳原子相对较少,因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。此外有效的控制在聚合物线形短支链支化结构中引入长支链,使材料的透明度提高,同时有效的改善了聚合物的加工流变性。


乙烯基弹性体的应用:

◼POE可以威胁到橡胶、柔性PVC、EPDM、EPR、EMA、EVA、TPV、SBC和LDPE等材质;

◼应用于不同产品,如汽车挡板,柔性导管,输送带,印刷滚筒,运动鞋,电线电缆、汽车部件、耐用品、挤出件、压模件、密封材料、管件和织物涂层等;

◼也可以作为低温抗冲改良剂来改善PP的低温抗冲性能,同时可以作为热塑性弹性体运用于汽车领域。


乙烯基、丙烯基弹性体市场前景

中国天然橡胶对外依存度己超过85%,正在建设超过4400万吨/年乙烯新产能有了乙烯基弹性体这个潜在的好下游正在建设超过4000万吨/年丙烯新产能有了丙烯基弹性体这个潜在的好下游!乙烯基、丙烯基弹性体—相关技术研发迫在眉切!


NO.3

氟/硅弹性体

氟硅橡胶是以氟硅聚合物为主体的配方组成,氟硅聚合物主链中含多个硅氧基团(-Si-O-),其无毒、耐高低温!可做成热塑性弹性体。

 

氟橡胶被称为“橡胶之王”:具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中最好的。它耐高温性能极佳、具有极好的耐天候老化性能和耐臭氧性能、真空性能和机械性能优良等。不过它也有几个小缺点:比如低温性能不好、耐辐射性能也差等。

 


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我国新材料产业发展建议

欧美及我国化工企业类型占比

1=精细化工和新材料型多元化工企业

2=传统石化油气和基础化工类企业

3=其他类企业

 

目前我国传统石化油气和基础化工类企业,巨额投资正热火朝天,千亿级投资项目集群有好几个,百亿级投资项目己“数不过来”。


但是收益正急剧下滑,越来越多基础化工类产品市场价暴跌,因此,必须对新材料产业发展具有足够的重视,否则,实体经济不会有强大的竞争力!

 

首先,工业消费级企业应推动中国化工新材料发展,他们的参与和支持是关键。


◼轨道交通(高铁、动车、地铁)—几乎全由中车集团生产;
◼中船集团垄断了中国造船业—世界前三;
◼格力、美的、海尔等均是世界级家电巨头;
◼全球规模第一的汽车制造业;
◼全球最大消费级电子产品(手机、pad、电脑)生产基地、消费市场;

 

其次,企业需要通过对应用的理解来推动化工新材料的发展,比如乙烯基弹性体、丙烯基弹性体的各种实际应用等等,充分了解市场,才能创造更高的效益!