評(píng)述了我國(guó)聚氨酯(PU)彈性體的重要地位，重點(diǎn)論述了后金融危機(jī)下我國(guó)汽車(chē)工業(yè)、高鐵和城市軌道交通、新能源、海洋工程和高端裝備制造業(yè)是PU彈性體未來(lái)發(fā)展的新動(dòng)力之源。指出TPU(熱塑型PU)切片、TPU薄膜、TPU醫(yī)療制品、TPU合金、TPU/TPV(熱塑性硫化橡膠)是TPU彈性體未來(lái)發(fā)展方向，PU輪胎是CPU(澆注型PU)彈性體未來(lái)重要發(fā)展方向，PU皮革和PU鞋材樹(shù)脂制品是我國(guó)微孔彈性體主要產(chǎn)品形式和出口產(chǎn)品，PU復(fù)合材料和PU功能材料是值得關(guān)注的PU彈性體新材料。提出開(kāi)發(fā)生物降解PU彈性體的主要技術(shù)途徑和應(yīng)用前景。PU風(fēng)機(jī)葉片、PU枕木、碳納米管/FPU(含氟PU)、HPPO-PO(雙氧水丙烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷)、ADI(脂肪族和脂環(huán)族二異氰酸酯)和NIPU(非異氰酸酯聚氨酯)是具有前瞻性的低碳開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞：TPU;CPU;生物降解PU;NIPU
中圖分類(lèi)號(hào)：TQ323.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2191(2011)01-0010-08
前言
世界金融危機(jī)的爆發(fā)加快了世界經(jīng)濟(jì)秩序和競(jìng)爭(zhēng)格局的改變，中國(guó)已成為全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的首要推動(dòng)力。在此背景下，我國(guó)聚氨酯(PU)產(chǎn)業(yè)在國(guó)家擴(kuò)大內(nèi)需，加大基礎(chǔ)建設(shè)投資和外貿(mào)多元化一系列政策推動(dòng)下，表現(xiàn)出一枝獨(dú)秀，繼續(xù)保持了持續(xù)快速平穩(wěn)發(fā)展的勢(shì)頭。
我國(guó)已是全球PU彈性體最大生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國(guó)，但不是制造強(qiáng)國(guó)。面對(duì)新的形勢(shì)，當(dāng)前要充分運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制，加快我國(guó)PU彈性體結(jié)構(gòu)調(diào)整、注入新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、加大創(chuàng)新力度、以國(guó)家戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)為目標(biāo)，以低碳技術(shù)為指導(dǎo)，努力突破具有前瞻性、全局性和先導(dǎo)性PU彈性體高新技術(shù)，早日實(shí)現(xiàn)我國(guó)PU彈性體成為世界“智造”強(qiáng)國(guó)之目標(biāo)。
1加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)PU彈性體強(qiáng)國(guó)發(fā)展之路
1.1我國(guó)是全球PU彈性體最大制造和消費(fèi)國(guó)(表1)
由表1可知，我國(guó)2007年P(guān)U彈性體產(chǎn)量已達(dá)到123萬(wàn)t，其中TPU、氨綸、合成革樹(shù)脂和鞋材樹(shù)脂產(chǎn)量居世界第一。據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)2010年P(guān)U彈性體產(chǎn)量將達(dá)到170萬(wàn)t左右，其產(chǎn)值約500億元。
1.2我國(guó)是全球PU微孔彈性體最大生產(chǎn)和出口國(guó)
我國(guó)PU微孔彈性體的主要品種是PU合成革樹(shù)脂和PU鞋材樹(shù)脂。
1.2.1PU合成革樹(shù)脂
預(yù)測(cè)2010年，我國(guó)PU合成革樹(shù)脂的年產(chǎn)量已達(dá)到180~200萬(wàn)t(相當(dāng)于干料54~60萬(wàn)t)，占全球產(chǎn)量70%，年產(chǎn)值已達(dá)到233億元。
1.2.2PU鞋材樹(shù)脂
我國(guó)是全球制鞋大國(guó)，年制鞋量達(dá)到100億雙以上，占全球70%。我國(guó)PU鞋材樹(shù)脂年產(chǎn)量已達(dá)到30萬(wàn)t，占全球70%以上，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
1.3我國(guó)是全球熱塑性PU彈性體(TPU)主要生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)
2007年全球TPU消費(fèi)量為26.5萬(wàn)t，其中美國(guó)6萬(wàn)t，西歐8萬(wàn)t，日本1.5萬(wàn)t，中國(guó)大陸11萬(wàn)t。預(yù)測(cè)2010年我國(guó)TPU產(chǎn)量將達(dá)到15萬(wàn)t，成為全球最大TPU生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。
目前我國(guó)雖是PU彈性體最大生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，但與歐美技術(shù)先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)PU彈性體產(chǎn)品在質(zhì)量、品種、應(yīng)用領(lǐng)域和上游原料等方面尚存在一定差距。我國(guó)PU彈性體企業(yè)要充分發(fā)揮我國(guó)CPU、PU微孔彈性體和TPU產(chǎn)品規(guī)模和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，不斷開(kāi)發(fā)新品種、擴(kuò)大新應(yīng)用，使我國(guó)盡快實(shí)現(xiàn)PU彈性體強(qiáng)國(guó)發(fā)展之路[1]。
2抓住機(jī)遇、化危為機(jī)，開(kāi)辟我國(guó)PU彈性體新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路
2.1積極開(kāi)發(fā)高鐵、地鐵、城市軌道交通和公路用PU彈性體
高速鐵路、地鐵和城市軌道交通是我國(guó)未來(lái)幾年基本建設(shè)投資的重點(diǎn)領(lǐng)域。據(jù)鐵道部《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，鐵道部將在未來(lái)幾年投入2萬(wàn)億元資金用于鐵路建設(shè)，包括2萬(wàn)km新的鐵路網(wǎng)和7000km高速鐵路網(wǎng)。未來(lái)3年，我國(guó)高鐵年平均投資額超過(guò)3000億元。高鐵將成為推動(dòng)我國(guó)未來(lái)PU彈性體發(fā)展重要?jiǎng)恿υ础４送猓磥?lái)幾年我國(guó)將大力發(fā)展城市交通，將形成地鐵、城際快速鐵路、高架輕軌等多元化城市交通網(wǎng)。高速鐵路要求軌道具有抗高速、高可靠性、高穩(wěn)定性和高耐久性，并具有優(yōu)良的抗震、隔音性能，傳統(tǒng)木質(zhì)和混凝土軌枕已不能完全滿(mǎn)足以上這些性能要求[2-3]。根據(jù)技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)以下PU彈性體新品種可滿(mǎn)足此要求。
2.1.1PU枕木
PU枕木是一種玻纖增強(qiáng)的PU微孔彈性體，具有比強(qiáng)度大、減震、降噪、耐電氣絕緣、高耐久和環(huán)保等優(yōu)良性能，目前已受到PU和鐵路業(yè)界的高度關(guān)注，是全球PU彈性體研究的一個(gè)熱點(diǎn)課題，在西歐和日本已經(jīng)有較成熟的研制和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)[4]。在日本，PU枕木已有25年的使用歷史，應(yīng)用量達(dá)300萬(wàn)根，在日本高速列車(chē)新干線軌道線上已得到應(yīng)用。日本產(chǎn)PU枕木在我國(guó)廣州、上海和臺(tái)灣地區(qū)也得到了部分應(yīng)用，此外在奧地利維也納地鐵也應(yīng)用了此種PU枕木。拜耳材料科技公司已成功制成Bayflex微孔PU彈性體枕木，計(jì)劃將用于中國(guó)高鐵建設(shè)。
根據(jù)國(guó)家發(fā)展高速鐵路長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，為了適應(yīng)高速列車(chē)的提速要求，開(kāi)發(fā)PU枕木以取代或部分取代混凝土枕木必將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。按國(guó)外經(jīng)驗(yàn)1km高速鐵路需用1800根左右軌枕計(jì)，則7000km高速鐵路，PU枕木市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到500億元人民幣，無(wú)疑會(huì)給我國(guó)新型PU彈性體帶來(lái)巨大的市場(chǎng)空間。
PU枕木要在我國(guó)高鐵得到普遍應(yīng)用，需解決2個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：一是耐久性，要求PU枕木使用壽命>50年;二是大幅降低成本，目前國(guó)外生產(chǎn)的PU枕木售價(jià)太高，在我國(guó)難以推廣使用。國(guó)內(nèi)上海、北京、山東等地正在開(kāi)展PU枕木研發(fā)工作。
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