我国汽车工业快速发展 带动聚氨酯的需求增加

　　根据聚氨酯(PU)工业协会的新统计，截至8月，聚氨酯原料MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)的国内产能已经飙升至302万吨/年，但受经济复杂多变及经济增速放缓的影响，国内聚氨酯下游需求增速同步放缓。MDI行业产能已进入全面过剩时代。
　　聚氨酯的应用领域主要集中在家电、制革、制鞋、纺织等劳动密集型的制造业，这些行业由于汇率变化、劳动力成本上升等原因，需求开始下降，而近几年，我国汽车工业快速发展，对聚氨酯的需求开始逐步上升。
　　轻量化时代，节能和环保已成为汽车制造的主要课题。汽车设计师和工程师不断探寻合适的新材料，在汽车上大量使用塑料零部件，而聚氨酯材料凭借在塑料材料中性能优异、品质良好等特点，受到人们的普遍关注，同时使用量也在不断加大，此外，随着现代科技的发展，聚氨酯在汽车工业中的用途也越来越广泛。
　　1 PU是实现汽车材料轻量化的关键材料
　　在应用于现代汽车的所有塑料中，聚氨酯的用量不仅是大的，而且其应用范围也是无与伦比的：从车箱到外部件，从软质到硬质，从轻型到致密型，一直到高强度的玻纤增强制品，随处可见聚氨酯的应用。包括汽车座椅、坐垫、头枕、地垫、仪表盘、遮阳板、门板、顶棚衬里等内饰件，以及汽车涂料、天窗、轮胎、隔音降噪材料、密封材料等领域都要用到聚氨酯硬泡、半硬泡、软泡、自结皮、聚氨酯弹性体、胶黏剂、聚氨酯涂料、合成革、水性聚氨酯等产品。
　　汽车工业制品的需求量主要由销售量决定，据汽车工业协会发布的销量数据显示，2014年我国汽车销量达到2349.19万辆，同比增长6.86%。尽管范围内汽车的销售量保持缓慢的增长，但在未来几年内，汽车销量仍将以2%～3%的速度增长。
　　目前技术发达轿车平均塑料用量120 kg/辆，德国轿车平均塑料用量300 kg。我国轿车平均塑料用量80~100 kg/辆，奥迪A2型汽车用量为220 kg。到2020年，技术发达轿车平均塑料用量将达到500 kg/辆以上。BASF制造了全PU车身跑车，其高时速可达270 km。采用了RRIM技术，该PU车身是一种碳纤维增强微孔PU弹性体复合材料。
　　2 TPU及其复合材料用途广阔
　　目前在轿车中应用的塑料件材料主要是PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PU和PA(尼龙)四种材料。汽车塑料件的发展方向是不断推出性价比优良、并可回收再生的材料。而热塑性聚氨酯弹性体(TPU)材料可发挥其独特的优势。TPU已被用于汽车车体的多种构件，包括TPU塑料合金，如TPU与PP、PVC、PA等塑料构成性价比优良的复合材料，可在汽车工业中发挥重大作用。TPU橡胶复合材料：TPU与多种橡胶构成的复合材料在汽车工业中具有重要用途。
　　(1)TPU/PP(聚丙烯)塑料合金
　　目前国内外正在开发针对汽车TPU-PP玻纤(包括长纤和短纤)的增强橡塑复合结构材料，此种材料具有质轻、性价比优良、可回收等优点，可望能广泛用于汽车内外饰件，如保险杠及其支架，车上各种支架和结构框架等，一旦开发成功，则TPU在汽车上的应用将大幅增大。
　　(2)TPU/PC(聚碳酸酯)塑料合金
　　TPU/PC共混合金可改善PC的韧性、应力开裂性、断口敏感性、耐溶剂、耐化学品性，同时可降低PC的成型加工温度，在汽车工业扩大了其应用范围。
　　(3)TPU/PVC塑料合金
　　TPU/PVC合金可明显提高PVC伸长率(可替代有毒的DOP增塑剂)扩大了PVC应用领域。近来报导反应性共混技术制备TPU/PVC合金。先将PVC溶解在TPU的原料二元醇中，随后加入异氰酸酯进行原位聚合，形成TPU/PVC合金，性能优于一般的TPU/PVC共混合金，在汽车领域，扩大了应用范围。
　　(4)TPU/PA6(尼龙6)塑料合金
　　尼龙6是尼龙中性价比优、用途广的工程塑料。PA6具有强度高、耐腐蚀、耐油和自润滑性优良等特点，但存在冲击韧性不高、吸湿性较大缺点。因而限制了其应用领域。TPU弹性体具有高强度、高弹性、高耐磨性等特点，但存在耐温性不高的缺点。开发TPU/PA6工程塑料综合了上述两种材料的优点，克服其缺点，将是一种新型高性能复合材料。在汽车工业具有广泛的应用价值。
　　TPU塑料合金和TPU橡胶复合材料均具有可回收再利用优点，目前我国已有5000多万辆废旧车辆，每年将有1000万辆旧车需进行改造和作废。欧美先进对汽车工业用塑料件明确提出了可回收率指标和可利用率，要求汽车塑料可回收率达到95%以上、可利用率达到90%以上。我国发改委、科技部、环保局联合制定了汽车部件回收利用技术政策“到2017年我国汽车可回收率要求达到95%以上、可利用率达到85%”。
　　TPU是一种可回收的热塑性弹性体，但是目前TPU在我国汽车工业上的年消费量只有3万t左右，TPU塑料合金等复合材料无疑给新型TPU弹性体材料在汽车上的应用提供了新的巨大市场机遇。
　　3 PU复合材料在汽车领域前景如何
　　近期，据外媒报道，新款奔驰smartfortwo在蜂窝夹层结构顶篷中使用了ElastoflexE聚氨酯泡沫塑料，其顶篷模块由蜂窝夹层和玻璃纤维衬垫组成。
　　ElastoflexE聚氨酯泡沫塑料是由巴斯夫研发，具有密度低、可被热活化等特点，通过浸渍工艺完成水沫，然后和A类薄层材料一起被压铸成形。随后聚氨酯开始在夹层边缘发泡并在薄层、增强型衬垫和蜂窝芯材之间形成一种固体符合材料。
　　据了解，得益于新型材料的使用，新款奔驰smartfortwo的顶篷重量较普通顶篷减轻了30%左右，但依然保持较好的强度和抗弯刚度。
　　随着我国汽车工业的快速发展，也为PU产业的发展提供了有利条件，在未来汽车轻量化、绿色环保和舒适安全的趋势下，PU材料在汽车领域的应用将显出出巨大的潜力。
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