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应用前景广阔 TPV市场将增长
2009年50期 发行日期:2009-12-30
作者:田洪池 张立群 于小宁
中国热点化工产品市场分析274

应用前景广阔  TPV市场将增长
□  北京化工大学先进弹性体材料研究中心  田洪池  张立群
    山东道恩-北化弹性体材料有限公司   于小宁
技术障碍难阻市场崛起
  目前,热塑性硫化橡胶(TPV)正在越来越多的领域抢占着硫化橡胶的市场,成为应用增长最快、最具发展前
途的高分子材料之一。在汽车、建筑、电子电气、医疗器械、生活及文体用品等领域的拉动下,全球TPV的消耗量
从2006年的22万t快速上升到2008年的30万t,发达国家的TPV市场需求年均增长率达到10%以上。
  自上世纪90年代初TPV进入国内市场以来,经过十几年的发展,我国TPV市场已初具规模,年消耗量也从1
万t增长至2万t,预计近期TPV用量可突破3万t,年均增长率将达到15%~20%,有望在高速铁路、汽车、电线
电缆、密封制品、建材、医疗器械等领域实现高速增长。
  我国现有8~10家TPV生产厂,主要生产企业有山东道恩北化弹性材料有限公司、南京金陵奥普特高分子材料
有限公司、四川晨光科新塑胶有限责任公司、鄂州鄂丰橡塑材料有限责任公司、大连科盟新材料有限公司、张家港
美特高分子材料有限公司、三博高分子合金宁波有限公司等,各企业产能在200~3000t/a,总产能约1万t/a,市
场价格为2.2万~3.5万元/t。但是绝大多数国产TPV产品质量距离汽车行业等的高要求尚有一定差距,特别是高
流动性和高弹性的兼顾。
  TPV的生产技术涉及界面科学、交联科学、断裂与破碎科学、动力学、热力学以及流变学和化学工程学等领域,
是当前最为复杂也是最难控制和实现的一种反应加工技术,至今全球只有美国AES(现已是埃克森美孚的全资子公
司)、荷兰帝斯曼等极少数公司拥有该产品的核心技术。国内北京化工大学、中科院长春应化所、湖北大学、青岛
大学等多家单位自上世纪80年代就开始研究TPV相关理论和制备技术。2004年山东道恩集团采用北京化工大学技
术建立了3000t级高性能TPV的动态全硫化生产线,产品品质与国外公司相当。目前,道恩集团TPV产能已经扩至
5000 t/a,2010年还将建成1万/a的TPV生产线。
   目前用于制备TPV常用的橡胶有11种、树脂9种,可得到多达99种橡塑共混材料,其中工业化和研究较为
集中的主要有EPDM/PP、NR/PP、ACM/PP、ACM/PA、硅橡胶/PA、NBR/PP、NBR/PA、IIR/PP、IIR/PA等品种。其中,
EPDM/PP型TPV是目前销量最大的热塑性弹性体(TPE)品种,2008年国内需求量为2万t左右,美国AES公司、
TRS公司、荷兰帝斯曼公司及中国台湾南帝公司的相关产品在国内均有销售。

应用领域不断拓宽
  TPV的最大应用领域为汽车配件制造行业,可通过多种加工手段(如挤出、共挤出、注塑等)来满足不同制品
的要求,目前得到广泛应用的主要为EPDM/PP和NBR/PP 两大类。随着汽车向高性能(高速、安全、舒适、节能、
环保)、长寿命及轻量化发展,汽车部件特别是汽车密封系统、发动机系统等采用TPV取代传统的热固性硫化胶的
趋势越来越快。IIR/PA型TPV也可能成为率先应用于轮胎(气密层)的热塑性弹性体。
  TPV在汽车密封系统中主要应用于挡风玻璃密封条、侧边反射镜的密封、遮阳篷密封材料等;在汽车发动机系
统中的应用包括空气通风管、软管、防护罩、防震座垫、轴套等。TPV还可应用于刹车部件(皮碗、皮圈)和消音
部件等其他汽车部件,尤其是功能化TPV的开发进一步拓展了其在汽车系统领域的应用。目前,在轿车应用领域,
EPDM/PP 型TPV正以每年16%的增长速度取代传统热固性硫化胶。
  与此同时,全球汽车工业已经对整车可回收性提出要求,并开始强制执行采用TPE替代热固性橡胶材料的国际
标准。如欧盟议会和理事会2000年9月颁布了2000/53/EC报废汽车回收指令,规定到2006年欧盟各成员国每辆
报废汽车平均至少有85%(质量分数)能够被再利用,其中材料回收率至少为80%;2015年时,这两项指标将分别
提升至95%和85%。日本从2005年1月1日起正式实施《汽车循环利用法》,要求汽车厂商必须负责对报废车辆的
氟里昂、气囊和汽车碎屑进行接受、再生利用和适当处理。美国环境保护总署负责制定汽车回收业的相关法律法规,
目前美国95%的废旧汽车得到回收,每辆回收车上被再利用的零部件质量超过该车总质量的大约75%。由于TPV
是汽车用量最大的一类TPE,因此预计2010年全球TPV总需求将达到45万t。
  此外,TPV还是解决高速列车噪音问题的关键材料,可大大提高高速列车的舒适性;高硬度、高韧性、抗紫外
线老化的TPV也已成功应用于高速公路隔离带,给高速公路带来更为安全的行车环境;共混型TPV用于防水卷材生
产,能解决三元乙丙橡胶防水卷材施工过程中大量有机粘合剂造成严重污染环境和卷材搭缝处防水密封可靠度低的
问题,延长重点工程设施的使用寿命,显著降低翻修成本。随着国家大规模基础建设的逐渐展开,TPV的用量还会
快速增加,利用道恩公司改性TPV制备的高速铁路减振抗滑垫板已进行大批量制造。
  建筑行业也是TPV的重要应用领域。TPV密封材料正在全球范围内逐渐被视为门、窗、天窗等密封材料的首选。
随着高档建筑物的铝合金门窗、办公家具的嵌条、火车、船舶、飞机门窗所用密封条及集装箱密封条等向高档、环
保的方向发展,以TPV代替传统建筑密封材料必将成为当今世界的发展趋势。
  在工业应用类电子产品领域中,EPDM/PP型TPV可用作控制电缆、船用电缆及千伏级以上矿用电缆的包复材
料,取代原有的氯丁橡胶、天然橡胶/丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯和聚氯乙烯等包复材料。目前,我国一些大型电缆
厂已引进国外先进的电缆生产技术和设备,生产效率及产品质量均有较大的提高,电线电缆行业的技术改进必将大
大拓展TPV的应用。
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