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发泡材料行业现状一、发泡材料行业范畴高分子发泡材料属于新材料行业, 由国家发展与改革委员会承担主要的行业 管理与监督职能, 具有制定行业政策, 提供技术改造指导等职能。 行业引导及服 务职能由中国复合材料工业协会承担, 行业协会主要负责技术指导与交流, 供求 关系调查, 装备与原材料情况调研, 经济评价与调研, 协调行业内企业关系等方 面。二、发泡材料分类发泡材料常见的 3 中分类:(1)按硬度分类可分为软质、硬质和半硬质 3 类。(2)按密度分类分为低发泡泡沫材料、中发泡泡沫材料和高发泡泡沫料。(3)按泡孔结构分类可分为开孔泡沫材料和闭孔泡沫材料。所含有的泡孔 绝大多数相互连通的泡沫材料称为开孔泡沫材料。 所含有的孔绝大多数互不连通 的泡沫材料称为闭孔泡沫材料。1、软质发泡材料包括发泡橡胶和发泡塑料,由塑料( PE、EVA 等)和橡 胶( CR、SBR 等)加入催化剂、发泡剂等通过物理发泡或者交联发泡工艺制备 而成的。软质发泡材料具有缓冲、吸音、吸震、保温、过滤等特性。能够广泛用 于电子产品、家电、汽车、体育休闲等领域,是一种新型高分子材料。塑料软质发泡产品主要包括聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烃三 大类。聚氨酯产品中含有加工残留的异氰酸酯等对人体有害的物质, 并无法回收 利用,所以逐渐被取代。聚苯乙烯不腐烂、难回收,成为“白色垃圾” 。联合国 环保组织决定2005年起全球范围内停止生产和使用 PS发泡材料。聚烯烃软质发泡材料包括 PP、 PVC、 PE、 EVA 等发泡材料。 其中 PE 和 EVA 的发泡材料应用最为广泛。 PE 具有原料丰富、性价比高、优良的耐热性、耐化 学腐蚀性、易回收等特点; EVA 具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学 腐蚀、无毒、不吸水等优点。软质发泡材料的下游市场包括:体育用品、电子、精密仪器、家电、汽车等领域。 软质发泡材料在体育用品中主要利用其缓冲和抗震的特性, 主要产品 有鞋垫、鞋底、护垫、护膝、护腕、健身器材的手握套等。在电子、家电和精密 仪器行业中主要是作为缓冲材料、 密封材料、隔音材料、 包装材料及保温材料使 用。比如:笔记本电脑键盘垫片,麦克风周围,摩擦垫片等,起到防尘、吸收冲 击、防止杂音等作用。汽车制造业中的保温、防水、抗震、隔音、内饰等多为软 质发泡材料。2、结构泡沫材料主要有 PVC、PET、PMI、SAN、PEI、PI、PUR 等种 类。目前 PVC、PET 两种材质的结构泡沫材料应用最为广泛。结构泡沫材料主要作为夹层结构的芯材使用,用于替代 Balsa 木和蜂窝板。 其性能稳定、 抗疲劳性能好, 防水防霉变。 结构泡沫材料应用于夹芯结构中可以 大大增加力学性能, 但几乎不增加重量。 满足了风力发电机叶片、 轨道交通车辆、 船舶、飞机、建筑节能等应用领域对材料低密度、高强度的要求。在风力发电中,现在兆瓦级叶片采用的芯材都是 PVC 结构泡沫材料,占体 积的 85%,但是占叶片比重小。 采购价格占原材料的三分之一,增加了刚度,降 低了质量,减少了压力,降低了成本。在航空领域中,具有高力学性能和抗疲劳性能的结构泡沫材料制成的复合夹 芯材料主要运用于飞机的中央翼、 外翼、垂尾、平尾、机身地板梁及后承压框等。 一是使结构一体化程度变高, 二是减少了部件数, 缩短了总装时间等; 是飞机的 机重降低了 10%-40%,结构设计成本降低了 15%-30%。在船舶工业中,结构泡沫材料主要用于船体、甲板和防水壁。具有低密度、 隔音、抗冲击等特性。在轨道交通车辆中,结构泡沫材料主要运用在结构底板、车顶、侧板、车尾 部等部位。就有隔音、保温、降低营运成本和节能环保等优势。在建筑中,结构泡沫材料制成的建筑板材,具有施工方便、隔音、保温、阻燃、 耐腐蚀等多项特点,是新材料和传统材料的结合,目前已在国际上得到推广。三、发泡材料市场情况1、软质发泡材料我国的模压塑料发泡材料行业是 20世纪 80年代开始起步的,主要是日 本和台湾地区的企业在大陆设立的独资或者合资企业生产。 20 世纪 90 年代,国 内的企业逐渐掌握了塑料模压发泡技术,开始大规模生产。图一是 2005年-2012 年中国塑料软质发泡市场规模(亿元) ,图二是逐年的增长率情况从数据分析,2008年和2009年因为受到全球经济危机的影响,软质发泡塑 料的规模增长率有所减缓,但是并没有影响整个行业的发展。2010年后又出现了高速发展的势头,2012年整个行业的产业规模将达到 65.2亿元。常州天晟新材料股份有限公司年产发泡塑料 60000立方米,发泡橡胶18000 立法米;常州三和塑胶有限公司年产发泡塑料 55000立方米;泉州三盛橡塑发泡 鞋材有限公司年产发泡橡胶200000立方米;泉州至和织造有限公司 年产发泡 橡胶5010吨。2、结构泡沫材料图三是2005年-2012年全球结构泡沫材料市场需求量变化图。预计市场 需求会持续稳步增加。瑞典戴铂( DIAB )公司和瑞士阿瑞克斯( AIREX )公司是全球最大的结构 泡沫材料的生产商,瑞典戴铂( DIAB )公司占有 64.72%的市场份额,其在昆山 的公司年产量达到 26500 吨;而瑞士阿瑞克斯( AIREX )公司占有 31.33%的市 场份额,其在国内公司的产量为 13000 吨。常州天晟新材料股份有限公司可以年 产 3000 吨。 2010年有固瑞特公司开始试生产。由于结构泡沫材料的高端市场定位,加之高投入和高技术含量,使得很少有 企业涉足这一领域, 导致结构泡沫材料将持续供不应求的现状, 两大巨头垄断这 一行业的现状也仍将继续。但是在国内,下游企业和产业的飞速发展,比如风力发电、轨道交通系统、 航空航天系统及建筑环保等产业, 将进一步刺激本行业的发展, 但是供不应求的 现状在短期内仍得不到改善,供需缺口仍然很大。经过统计计算推测, 2012 年后每年风力发电行业对结构泡沫材料的需求量达 到 15000 吨;动车列车对结构泡沫材料的需求达到 600 吨;轨道交通系统对结构 泡沫材料的需求达到 1500 吨,船舶工业对结构泡沫材料的需求将逐步达到 700 吨,航空工业对结构泡沫材料的需求将逐步达到 400 吨。建筑行业对结构泡沫材 料的需求将逐步达到 6000 吨。总体推测 2012 年,国内结构泡沫材料的需求将达 到 25000 吨。可以看出结构泡沫材料的市场在逐步增大。四、发泡材料入行情况分析 发泡材料对产品的质量和稳定性要求高,研发设计要求高,设备资金投 入大。主要障碍集中在:1、技术壁垒:高分子发泡材料的开发需要丰富的高分子发泡经验和相关理 论基础,目前的公司都对技术进行封锁。2、人才壁垒:高分子发泡材料的生产技术涉及了材料学、精细化工、合成 力学、高分子加工工艺学等多方面的知识, 具有丰富的研发设计生产经验的人很 少,原有企业经过多年花费高成本培养了专业技术人才, 新进入的企业很难在人 员上满足发展要求。3、产品测试和检测壁垒:高分子发泡材料对性能要求较高,所以原有企业 对于产品检测指标和检测方法实施封锁, 导致新进企业无法完整的对所试生产的 产品进行性能和结构检测,并建立完善的产品质量检测体系。其他还包括设备和资金问题, 认证壁垒,行业内缺少统一的检测标准等方面。主要有利因素为: 国家产业政策的支持; 市场需求量大; 我国高分子加工设 备制造能力稳步提高。发泡材料的发展趋势是: 一是发掘新的发泡高分子原材料, 提高现有的发泡 材料的性能,并降低成本;二是开发功能化的发泡材料,比如高保温、高隔热、 导电性等性能; 三是开发环境友好的新型发泡材料, 四是优化成形加工方法和技 术,表面改性处理。五、主要的发泡材料1、聚乙烯发泡材料(1)XPE (聚乙烯交联)又称交联发泡棉,是一种新型环保材料,无毒、 无味、隔音、吸音、隔热、焚烧时对大气无污染,回弹力好,可随意调整软硬度 和厚度,重量轻等特点,是其他发泡棉类材料无可取代的,可热压成型,也可生 产阻燃型。用途:A )各种运动器具:如头盔,护具,冲浪板,滑雪靴,溜冰鞋,地垫,登 山包,运动包。B )汽车内饰:如车顶蓬,车门内侧,仪表四周,车灯内垫片,车装音响。 汽车脚垫 XPE 等。该泡棉具有良好的可塑性,再加上其隔热,隔音,柔软与缓 冲的特性,是目前先进国家车辆内装饰首选材料。C)日用品领域:文具,工具,医疗器械,化妆品的外包装和照相机音响 的保护材料。 也可用做箱包的内衬材料和家电, 精密仪器, 贵重物品等的防震包 装和内衬材料。可全方位应用于运动鞋,功能鞋的衬材当中。D)空调制冷领域:其隔热性和优良的成型性能也可做空调内任意成型的形状,且外形美观,性能优越。如空调保温管,隔热异形件等。E)建筑隔热防水领域等。F)工业垫片及工业特种胶粘制品。(2)高发泡(EPE )包装材料EPE(聚乙烯)发泡包装材料是采用LDPE高压低密度聚乙烯树脂作为主要 原料,经加热塑化,加入丁烷发泡剂,挤出发泡成型而制得制品,其生产发泡过程为物理发泡,生产过程中不发生有毒有害气体,无废品、废水产生,因而是一 种环保行目,其制品包括管、片、棒、网等,单片的EPE发泡材料可通过压花复膜、热贴合增厚而使其用途扩大。由于 EPE聚乙烯发泡片材、管料、棒料具 有质轻、软、抗冲击、隔热、无毒等优良性,对于产品保护有抗冲击作用;成为 我国发展很快的一种新型发泡包装材料。近几年来,国内广东、江苏、杭州、北 京、上海、成都、温州、武汉等城市发展最快,平均每年以15-25%的速度增长,个别厂家每年至少增加 2-3条线,国内目前年产量在 3000吨以上的企业 有30多家,最多的企业已有生产线20余条(含各地分公司)。用途产品应用大多在电子产品、仪表、仪器、家俱、地板、玻璃、陶瓷等产品 包装上,由于其具有质软、无毒、富有弹性、隔音、缓冲、防震的稳定优点,因 而被广泛应用到各个行业。EPE包装材料无污染,且性能外观优异,用于高新尖端技术产品的内包装 材料,如通信机器,机器人,数字式仪器仪表,电脑打印机,电脑主机,液晶显 示器,等领域。2、聚丙烯发泡材料PP发泡从1 9 8 0年才开始实现产业化,目前生产主要集中在意大利AMU公司的挤出发泡 PP片材、日本三井化学,日本古河 PP发泡板、美国CSI公司、 奥地利PCD聚合物公司、丹麦Bore-alis公司。国内的中石化少量生产,主要高 端用料全部依赖进口。所以,目前我国发泡PP的工业化生产仍处于空白,所需材料仍然依赖进口, 价格昂贵。如青岛塑料模具厂为国内多个汽车生产厂家生产汽车配件,该企业正在大量进口 PP发泡材料用于生产汽车保险杠内衬。主要用途:A) BASF公司的Neopolen P系列发泡粒子、JSP公司的发泡PR Gefinex 化工有限公司的Vestocell系列发泡PP美国将发泡PP主要用于汽车零部件的 制造,欧洲也将60%勺发泡PP用于制造汽车零部件,其余40%主要用于包装和其 他行业。E)硬包装市场。2000年我国市场用各种果品、熟食品、半成品、净菜托 盘达100亿个,如果这些食品包装材料采用发泡 PP则需要PP发泡片材15万t 以上,这将是一个极大的市场。过去不少电子产品、家电产品及许多易碎、易损 产品的包装,主要使用PS泡沫塑料作缓冲衬垫材料,仅彩色电视机和彩色显像 管2种产品1997年就使用PS泡沫塑料2万t,随着PS发泡材料的限制使用, 该市场份额必将被其他环保缓冲材料所代替。C)一次性餐具市场 由于PP在光、热和氧的作用下很容易降解;PP制品 的制造过程中,如不加入抗氧剂等添加剂,是比较理想的一次性餐具用料。D)绝热材料市场 据统计,2005年我国空调产量达到7469万台,冰
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