Poliüretan, önemli bir yeni kimyasal malzemedir. Mükemmel performansı ve çok yönlü kullanım alanları nedeniyle "beşinci en büyük plastik" olarak bilinir. Mobilyadan giyime, ulaşımdan inşaata, spordan uzay ve ulusal savunma sanayine kadar her yerde bulunan poliüretan malzemeler, yeni kimyasal malzemelerin yenilikçi temsilcileridir ve ülkemizin güçlü bir ülke inşa etmesi için önemli bir destektir.
Poliüretan hammadde endüstrisinin 20 yılı aşkın süredir devam eden hızlı gelişimi, hacimden kaliteye doğru bir dönüşüm göstermiştir. İzosiayanat üretim teknolojisi ve üretim kapasitesi dünyada lider konumdadır. Yüksek kaliteli gelişmeye yönelik bir teknoloji geliştirme dönemine girmiştir. Şu anda Çin, dünyanın en büyük poliüretan hammadde ve ürün üretim üssü ve poliüretan uygulamaları alanında en kapsamlı bölge haline gelmiştir.
Poliüretan için önemli bir katkı maddesi olan poliüretan genleşme ajanları, polimer zincirindeki fonksiyonel grup reaksiyonlarıyla reaksiyona girerek moleküler zinciri genişleten ve moleküler ağırlığı artıran maddelerdir. Çok sayıda poliüretan ürününün üretiminde vazgeçilmez bir hammaddedir. Poliüretan malzemelerin sentezinde, poliüretan genleşme ajanları, yüksek performanslı, yüksek kaliteli poliüretan malzeme üretimi sağlamak için genleşme ve çapraz bağlama olmak üzere iki kimyasal reaksiyonu gerçekleştirebilir; örneğin, poliüretan malzeme ürünlerinin tokluğunu, elastikiyetini ve yırtılma derecesini artırır ve yırtılma derecesi, sıcaklık dayanımı, yağ direnci, hava koşullarına dayanıklılık ve korozyon direnci gibi fiziksel ve kimyasal kapsamlı performans özelliklerini geliştirir.
I. Poliüretan zincir genişletici ajanın rolü ve sınıflandırılması
Poliüretan genleşme ajanı, zincir genişleme reaksiyonu yoluyla hat tipi bir polimer oluşturabilen, iki fonksiyonel grup içeren düşük moleküler ağırlıklı amin ve alkol bileşiklerini ifade eder. Farklı zincir genişleme ajanları kullanılarak veya zincir genişleme formülü değiştirilerek, farklı hızlarda kimyasal reaksiyonlar elde edilir ve farklı performans gereksinimlerine sahip poliüretan malzemeler üretilir.
Poliüretan sentez reaksiyonlarında poliüretan zincir genişletici maddelerin rolü başlıca şunları içerir:
(1) Poliüretan zincir genişletme ajanı, izosiyanat ile kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirebilen karakteristik bir gruba (amino ve hidroksil grubu) sahiptir. Moleküler ağırlık ve canlı reaksiyon, poliüretan reaksiyon sisteminin hızla genişlemesini veya katılaşmasını sağlayarak, daha büyük moleküler ağırlığa sahip moleküllerin polimer performansına sahip bir çizgi oluşturmasını sağlar.
(2) Farklı zincir genişleticilerin farklı reaktiviteleri vardır. Farklı zincir genişletme ajanları ve dozajları kullanılarak, reaktör viskozitesi, moleküller ve morfolojik yapılar, poliüretan üretimine ve farklı sistemlerin ve kalite gereksinimlerinin ürünlerine uyum sağlamak üzere ayarlanır.
(3) Farklı poliüretan genleşme ajanları, poliüretana farklı özellikler kazandırabilir ve zincir genişleme moleküllerindeki bazı karakteristik grup yapıları, poliüretanın ana zincirine dahil edilerek, poliüretanın mukavemet ve aşınma direnci, yanma yorgunluğuna karşı direnç, sıcaklık direnci, hava koşullarına dayanıklılık, yağ direnci, korozyon direnci vb. gibi mekanik ve kimyasal kapsamlı performansını etkiler.
Poliüretan genleşme ajanları genel olarak amin, alkol ve diol olarak ikiye ayrılır. İşlem sistemleri ve performans yapıları açısından, dilat ve diol esas olarak işlem sistemi ve performans yapısına göre sınıflandırılır. Etilen glikol, 1,4-butanol ve tek büzüşmeli dihidramol gibi geleneksel dilat tipi zincir genişletme ajanlarının poliüretan ürünlere karşı performansı sınırlıdır ve sıradan zincir genişletme ajanlarıdır. Poliüretan malzemelerde belirgin performans gösteren zincir genişletme ajanları ise esas olarak iki kategoriye ayrılır: aromatik dihidramin ve aromatik diol. Bunlara yüksek performanslı zincir genişletme ajanları denir. Sert bir benzen halkasına sahip olmaları, mukavemet, aşınma direnci, orta direnç ve diğer özellikleriyle karakterize edilirler.
Aromatik diharamin genleşme ajanı, sentetik poliüretan elastik seri malzemeler için vazgeçilmez bir temel katkı maddesi olmakla kalmayıp, aynı zamanda en yaygın, en kötü ve en büyük yüksek performanslı poliüretan zincir genleşme ajanıdır.
Geleneksel dökme poliüretan elastik gövdeler genellikle iki aşamalı bir teknikle sabitlenir; yani önce sentetik prefabrikler kullanılır, ardından katılaşma için zincir genişletici maddelerle sabitlenir. İzosiayanat türüne bağlı olarak, prefabrikler kabaca TDI ve MDI tiplerine ayrılabilir. İkisine kıyasla, TDI prefabrik reaksiyon aktivitesi düşüktür ve esas olarak yüksek aktiviteli amin zincir genişletici maddelerle eşleştirilir; MDI prefabrik reaksiyon aktivitesi yüksektir ve daha düşük aktiviteli hidroksil bazlı sızdırmazlık maddesi ile birlikte kullanılır. Kullanım senaryolarının ve ürün performansının gereksinimlerine göre, izosiayanat türü seçildikten sonra uygun zincir genişletici maddenin seçilmesi özellikle önemlidir.
II. Yüksek performanslı poliüretan zincir genişletme ürün tipleri ve uygulama özellikleri
2.1 Ana arammer dihan amin zincir genişletme ajanı
Üstün performansı ve yüksek kalitesi nedeniyle, aromatik dihamin dilatasyon ajanı, poliüretan elastik malzemelerde en yaygın ve en çok kullanılan zincir genişletme ajanıdır.
Yaygın olarak kullanılan aromatik dianramin genleşme ajanları başlıca 3,3′-diklor-4,4′-diyotlar (MOCA: tip I, tip II, yüksek sıcaklık direnci, vb.), 1,3-propilen glikol çifti (4-aminobenzoat) (740m), 4,4′-sub-baz-çifti (3-klorin-2,6-diesen anilin) (M-CDEA), polifamoretil eter diol çifti aminobenzoat (P-1000, P-650, P-250, vb.), 3,5-2 etilen torneramin (DETDA, E-100 olarak da bilinir), 3,5-dirakül sülfenilen (DMTDA, E-300 olarak da bilinir) ve diğer ürünleri içerir.
Başlıca ürünlerin uygulama özelliklerine ve gelişimine ilişkin genel bakış aşağıdaki gibidir:
MOCA zincir genişletici madde, ülkemizde endüstriyel üretime yatırım yapılan en eski profesyonel yüksek performanslı zincir genişletici maddedir. Oda sıcaklığında katı haldedir. Güvenlik ve kullanım kolaylığı açısından poliüretan ürünlerin özelliklerini taşır ve çeşitli özellik ve şekillerin gereksinimlerini karşılayabilir. Poliüretanların elastikiyeti yüksek yoğunluklu, yüksek geri tepme, yüksek aşınma direnci, agresif direnç, korozyon direnci ve diğer kapsamlı özelliklere sahiptir. Büyük boyutlu ürünler üretebilir. Kapsamlı performansa sahip aromatik genişletici bir maddedir. 1950'lerde DuPont tarafından geliştirilmesinden bu yana, MOCA poliüretan elastikiyeti alanında önemli bir yer edinmiştir. Şu anda en büyük poliüretan zincir genişletici maddedir. Özellikle dökme poliüretan elastikiyeti alanında vazgeçilmezdir. Şu anda Çin'deki tanınmış MOCA üreticileri şunlardır: Suzhou Xiangyuan New Materials Co., Ltd. (Jiangsu Xiangyuan Chemical Company'nin iştiraki), Huaibei Xingguang New Material Technology Co., Ltd., Shandong Chongshun New Material Technology Co., Ltd., Hua Chemical Technology Co., Ltd. (eski adıyla Binhai Mingsheng Chemical Co., Ltd.), Chizhou Tianci High-tech Materials Co., Ltd., ayrıca Taiwan Shuangbang Industrial Co., Ltd., Taiwan Sanhuang Co., Ltd. ve Katshan Kohshan Perfect Industry Co., Ltd.
Son yıllarda, Çinli şirketlerin öncülüğünde, MOCA üretim teknolojisi giderek daha da gelişmiştir. Örneğin, Xiangyuan Yeni Malzemeler, hidrojenasyon ve MOCA üretiminin aralıklı olarak yapılmasının getirdiği çalışan sağlığı sorunları, ciddi kirlilik ve yetersiz kararlılık problemlerini aşmıştır. Sürekli yöntem, yüksek saflıkta akustik ve MOCA üretim süreçlerinin hidrojenasyonunu katalize ederek otomasyon, tamamen kapalı, yeşil üretim, solventsiz, tozsuz, enerji tasarruflu tüketim azaltımı ve sıfır emisyon sağlamıştır. Sürekli MOCA üretim cihazı, poliüretan zincir genişletici madde üretiminde dünyaca ünlü bir ürün üreticisi haline gelmiştir.
Ek olarak, Xiangyuan New Materials ayrıca Xylink740M ve Xylink P serisi zincir genişletme ajanlarını geliştirerek bu ürün serisinin sanayileştirilmesini sağlamış, poliüretan malzeme üreticilerinin kaliteyi artırmasına, maliyetleri düşürmesine ve uygulama alanlarını genişletmesine katkıda bulunmuştur.
2.2 Ana aromatik diol çift taraflı genişleme ajanı
Yaygın olarak kullanılan aromatik diol genişletme ajanları arasında fenilfenolik hidroksiksil bazlı eter (HQEE), intersifenilbenoller, hidroksil eter (HER) ve hidroksietil bazlı fenolik pirofenol karışımı (HQEE-L), hidroksietilheksilbenol karışımı (HER-L) vb. bulunur ve bunlar esas olarak MDI proses sistemlerinde poliüretan malzemeler için kullanılır; toksik olmayan ve çevre dostu bir zincir genişletme ajanıdır. Başlıca ürünlerin uygulama özelliklerine ve gelişimine genel bakış aşağıdaki gibidir:
HQEE zincir genişletme ajanı, moleküler yapısı simetrik aromatik diol genişletme ajanıdır. Katı partikül halindedir, toksik değildir, çevre dostudur ve tahriş edici değildir. MDI ile iyi uyumluluğa sahiptir ve malzemenin ömrünü etkili bir şekilde uzatabilir. Xiangyuan Yeni Malzemeler, HQEE, HER, Xylink HQEE-L, Xylinkher-L serisi zincir genişletme ajanlarını geliştirmiştir. Kalitesi yurt içi ve yurt dışındaki benzer ürünlerden daha yüksektir ve ürünler yurt içinde ve yurt dışında satılmaktadır.
2.3 Özel performansa sahip diğer aromatik zincir genişletici maddeler
Poliüretan alanındaki yeni gelişmelerle birlikte, poliüretan pazarının talebini karşılamak için sürekli olarak yeni poliüretan genleşme ajanları ve uygulama teknolojileri geliştirilmektedir. Üretim işletmeleri, çeşitli özel performanslı aromatik zincir genleşme ajanları geliştirmiştir.
Tianmen Winterine (DMD230), iki zincirli amino asit içeren ve amino içermeyen bir zincir genişletme ürünü olup, solventsiz veya yüksek katı içerikli kaplamaların hazırlanmasında kullanılır. Sıradan püskürtme polietilenlerle karşılaştırıldığında, ürün orta düzeyde tepkime, iyi çalışma performansı, iyi uygulama verimliliği ve mükemmel ürün kapsamlı performansına sahiptir. Yağlı klorür polikizotriposiyanat hazırlanmasında polikojenlerle birlikte iyi bir parlaklık ve belirgin etki sağlar, iyi esneklik ve mekanik özelliklere sahiptir, sararmaya karşı dirençlidir, iyi korozyon direncine, iyi hava koşullarına dayanıklılığa ve daha uzun süreli korumaya sahiptir. Köprüler, tüneller ve çeşitli zemin kaplamaları ve yol işaretlerinin yanı sıra, koruyucu kaplamalar ve rüzgar enerjisi pervanelerinin kompozit deri kaplamaları gibi üst düzey uygulamalarda da kullanılabilir. Bu ürünün endüstriyel üretimi ve tanıtımı, kaplamaların yüksek kaliteli gelişimine yardımcı olacaktır.
Aromatik diharamin ve sodyum klorür bileşiklerinin (311) dispersiyonu (311), aromatik diharamin ve inorganik tuzların bir tür kompapatinidir. Oda sıcaklığında çeşitli poliüretan ön polimerlerle eşleştirilebilir. Özellikle karmaşık şekilli veya geniş alanlı ürünler, mikrodalga vulkanizasyonu ve daha uzun çalışma süresi gerektiren diğer durumlar için uygundur; ayrıca epoksi reçine için kürleme ajanı olarak da kullanılabilir. Benzer ürünler arasında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Caytur 31DA, Xylink 311 ve Xiangyuan New Materials yer almaktadır.
Oksidazol, keton amin vb. diğer denizaltı kürleme ajanları, kaplama veya diğer ürünlerin orta sınıf kürleme sırasında kabarcık oluşturma olasılığını azaltabilir ve ayrıca geliştirilme potansiyeli de bulunmaktadır.
Üçüncüsü, Poliüretan zincir genişletici maddelerin geliştirme durumu
Ülkemizin poliüretan genleşme endüstrisinin gelişme temeli nispeten zayıftır. İlk dönemlerde, yerli poliüretan genleşme pazarı her zaman çokuluslu şirketlerin tekelindeydi. Bu yüzyılın başından itibaren, Xiangyuan Yeni Malzemeler'i temsil eden bir grup yerli poliüretan genleşme şirketi, yıllarca süren Ar-Ge ve teknoloji birikiminin ardından yabancı tekelleri başarıyla kırdı. Ülkemizin bazı poliüretan genleşme ürünleri, benzer uluslararası ürünlerin seviyesine ulaştı.
En yaygın kullanılan amin poliüretan genleşme ajanı olan MOCA'nın üretim süreci olgun, istikrarlı, ılımlı ve uygun tepki veren bir yapıya sahiptir. Özellikle TDI sistemi olmak üzere, döküm elastik gövde uygulamalarında çok sayıda poliüretan ürün, olgun formüller biriktirmiştir. MOCA'nın kararlılığı ve işlevselliği, uzun yıllar süren pazar ve müşteri uygulamalarından sonra test edilmiştir. Maliyeti nispeten yüksektir. Yıllarca kullanım sonrasında belirli bir proses bariyeri oluşmuştur. Vazgeçilmez bir role sahiptir ve uygulama alanı sürekli olarak genişlemektedir.
AB REACH sertifikasyonundan sorumlu kurum olan Avrupa Kimyasallar İdaresi, 30 Kasım 2017 tarihinde bir rapor yayınladı. Güvenlik riskleri, performans ve fiyat maliyetlerini karşılaştırdıktan sonra, poliüretan elastik gövde alanında MOCA'nın ürün kalitesi, performansı, maliyet etkinliği ve diğer avantajlarının üstün olduğunu ve şu anda alternatifi bulunmadığını belirtti.
Çin poliüretan genleşme endüstrisi geç başladı. İlk dönemlerde, düşük üretim teknolojisi seviyesi, zayıf destekleyici hammaddeler ve yetersiz Ar-Ge yetenekleri nedeniyle, yerli poliüretan zincir genleşme pazarı çokuluslu şirketlerin tekelindeydi. 1990'lara kadar, bir dizi yerli poliüretan zincir genleşme üreticisi, yıllarca süren Ar-Ge ve teknik birikimden sonra yabancı teknoloji tekellerini başarıyla kırdı ve bazı poliüretan zincir genleşme ajanı ürünlerinin performansı benzer uluslararası ürünlerin seviyesine ulaştı. Özellikle, Xiangyuan'ın yeni malzemeleri, 10.000 tonluk sürekli MOCA üretim cihazının kurulmasında öncülük etti. Ürün kalitesi ve teknik seviyesi, dünyanın ileri ve yerli lider seviyesine ulaştı. Şu anda, yerli MOCA üreticileri, iyonamin içermeyen gereksinimlerini karşılayabiliyor. MOCA serisi ürünlerinde granüler MOCA ve yüksek sıcaklıkta sararan MOCA, poliüretan endüstrisi tarafından tercih ediliyor.
Poliüretan endüstrisinin "On İkinci Beş Yıllık Planı", yüksek kaliteli zincir genişletici MOCA'nın üretim ölçeğinin genişletilmesinin yanı sıra, yeni zincir genişletici maddeler olan MCDEA, E-100, HER, HQEE ve diğer ürünlerin tanıtım ve uygulamasının artırılmasını önermektedir. MOCA serisi ürünlere dayanarak, poliüretan malzeme ve ürünlerinin çeşitlendirilmesiyle birlikte, diğer yeni zincir genişletici ürünler de ortaya çıkmış ve MOCA ürünleriyle farklılaştırılmış bir yapı oluşturulmuştur.
Teknoloji araştırma ve geliştirme alanındaki sürekli iyileşmelerle birlikte, yüksek performanslı aromatik zincir genişletici maddelerin yeni ürünleri, tepki hızı, yüksek sıcaklık dayanımı, çalışma, güvenlik ve çevre koruma açısından belirli avantajlara sahiptir. Uygulama alanları giderek olgunlaşmış ve uygulama miktarı artmaya devam etmektedir. Örneğin, P-1000, P650, P250, 740M, yeşil, çevre dostu ve toksik olmayan özellikleri sayesinde birçok alanda uygulama pazarını kademeli olarak açmıştır. Son yıllarda, daha çevre dostu bir MDI sisteminin gelişmesi ve büyümesiyle birlikte, MDI sistemiyle daha iyi uyumlu ve entegre olan HQEE ve HER gibi yüksek performanslı aromatik diol dilateral genişletme maddelerinin kullanım ölçeği giderek artmış, poliüretan elastikiyetine ısı direnci ve yırtılma mukavemeti gibi mükemmel özellikler kazandırmıştır. Dökme ürünlerin üretiminin yanı sıra, yüksek performanslı termoplastik elastomik ürünler de üretebilir ve bu da rahatlatma özelliğine katkıda bulunur. Gelişmiş ülkelerde ve bazı poliüretan malzemelerde yüksek performans gereksinimlerinin olduğu uygulama alanlarında, 740m, HQEE, HER gibi zincir genişletici maddelerin kullanımı derinleşmektedir. Yeni zincir genişletici maddeler, belirli segmentasyonlarda farklılaştırıcı avantajlara sahip olup, teknik eşikleri nispeten yüksektir. Şu anda, iç pazarda uygulama yaygınlaştırma aşamasındadır.
IV. Poliüretan zincir genişleme endüstrisinin gelişim modeli
Kuzey Amerika ve Batı Avrupa'daki poliüretan endüstrisi on yıllarca süren bir gelişme sürecinden geçmiştir. Sektör, güçlü teknik altyapıya sahip olup, pazar da nispeten olgunlaşmıştır. Aynı zamanda, bu bölgelerdeki tüketicilerin poliüretan ürünlerinden beklentileri daha yüksek olup, yeni zincir genişletici maddelere olan talep MOCA'ya göre daha hızlıdır. Şu anda, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş ülkeler, yeni zincir genişletici maddelere olan talebin büyük bir bölümünü oluşturmaktadır.
Asya-Pasifik bölgesi ve diğer gelişmekte olan ülkelerde poliüretanın yüksek tüketimi, küresel poliüretan talebinin ana itici gücü haline geliyor. Bunlar arasında Asya-Pasifik bölgesi, küresel pazar payının yaklaşık %48'ini oluşturarak dünyanın en büyük poliüretan tüketici pazarı konumunda; Hindistan, Brezilya, Meksika gibi diğer gelişmekte olan ülkelerde de binalarda, yapı malzemelerinde, ev mobilyalarında ve diğer sektörlerde poliüretan talebi artıyor. Bununla birlikte, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki gelişmiş ülkelerle karşılaştırıldığında, bu bölgelerin bazılarında sanayileşme hala erken aşamada. Poliüretan endüstrisinde hammadde fiyatlarına karşı oldukça hassaslar ve maliyet ve maliyet performansına daha fazla önem veriyorlar. Gelecekte, bu bölgede yüksek maliyetli poliüretanlara olan talep yüksek kalmaya devam edecek.
Şu anda, Kazakistan Kagosan Perfect Industry Co., ABD merkezli Air Chemical (2016'da Winchuang tarafından satın alındı) ve ABD merkezli Coco (2017'de Langsheng tarafından satın alındı) gibi uluslararası alanda önde gelen poliüretan genleşme şirketleri, dünya pazar payının büyük bir kısmını tekellerine almış durumda. Endüstri-üniversite-araştırma sisteminin gelişmesinden yoksun bazı küçük şirketler, ürün kalitesi ve fiyatının etkisiyle piyasadan çekilmiş ve zincirleme genleşme endüstrisindeki yoğunlaşma daha da artmıştır. Aynı zamanda, büyük şirketler de güçlü sermaye gücü ve araştırma-geliştirme altyapısına dayanarak, profesyonel hammadde ve ürün üretim ölçeklerini genişletmekte ve mükemmel kaynaklara, pazarlara ve işgücü koşullarına sahip bölgelerde uluslararası tekel niteliğinde büyük ölçekli üretim üsleri, satış ve Ar-Ge merkezleri kurmaktadır.
5. Poliüretan genleşme ajanlarının mevcut durumu ve gelişim yönü
Poliüretan malzemeler için önemli bir katkı maddesi olan poliüretan genleşme ajanları, poliüretan malzemelerde esas olarak CASE sisteminde (kaplamalar, yapıştırıcılar, sızdırmazlık malzemeleri ve elastik gövdeler dahil) kullanılır. Bunlar arasında, poliüretan elastik gövde, genel kauçuk ve plastik arasında yer alan bir polimer sentetik malzemedir. Hem kauçuğun yüksek elastikiyetine hem de plastiğin yüksek sertliğine ve yüksek mukavemetine (5 ila 10 kat daha fazla) sahiptir ve "aşınmaya dayanıklı kauçuğun kralı" olarak bilinir; iyi mekanik mukavemete, yağ direncine, kimyasal dirence, bükülme direncine ve mükemmel düşük sıcaklık direncine ve yalıtım performansına sahiptir. Geleneksel dökme tip ve termoplastik poliüretan elastik gövdeye ek olarak, poliüretan elastik gövde malzemesi ayrıca yapıştırıcılar, kaplamalar, sızdırmazlık malzemeleri, yol kaplama malzemeleri, taban, sentetik deri, elyaf vb. gibi elastik poliüretan malzemeleri de içerir. Teknik seviyenin sürekli gelişmesiyle birlikte, poliüretan elastikiyet, otomotiv, madencilik, baskı, ekipman, makine işleme, spor ve ulaşım gibi çeşitli alanlarda kauçuk, plastik ve metallerin yerini almıştır.
İlgili kurumların istatistiklerine göre, Çin'de 2021 yılında poliüretan CASE (elastik gövde, kaplamalar, sentetik deri, sızdırmazlık ve yapıştırıcılar) tüketimi 7,77 milyon ton olarak gerçekleşmiş olup, 2016-2021 yılları arasında yıllık ortalama büyüme oranı %11,5 olmuştur.
2016 yılında Çin'in poliüretan elastik malzeme üretimi 925.000 ton iken, 2021 yılında 1,5 milyon tona ulaşarak yıllık bileşik büyüme oranı %10,2 olmuştur; tüketimdeki ortalama yıllık büyüme oranı ise %12,5'tir. 2025 yılına kadar ülkemizin poliüretan elastik malzeme üretiminin 2,059 milyon tona ulaşacağı tahmin edilmektedir ki bu da hızlı bir gelişme trendini sürdürmektedir.
Küresel olarak, poliüretan elastomerlerin küresel üretimi 2016'da 2,52 milyon tona ve 2021'de 3,539 milyon tona ulaşarak yıllık bileşik büyüme oranı %7,0 olmuştur. 2025 yılına kadar küresel poliüretan elastomer üretiminin 4,495 milyon tona ulaşması beklenmekte olup, bu da hızlı ve istikrarlı bir gelişme eğilimini göstermektedir.
Termoplastik poliüretan elastomer (TPU), mükemmel aşınma direncine sahiptir. Yüksek çekme mukavemeti, uzama özelliği, yağ direnci, düşük sıcaklık direnci, hava koşullarına dayanıklılık ve ozon direnci belirgindir ve geniş bir sertlik aralığına sahiptir. Son yıllarda TPU'nun pazar uygulaması, ayakkabı endüstrisinden ilaç, havacılık ve çevre koruma gibi üst düzey pazar alanlarına kadar genişlemiştir. İstatistiklere göre, 2014-2021 yılları arasında Çin'de TPU üretiminin yıllık ortalama bileşik büyüme oranı %14,5 gibi yüksek bir seviyeye ulaşmıştır. 2021 yılında ülkemizin TPU üretimi yaklaşık 645.000 ton olmuştur. Ülkemiz, dünyanın en büyük TPU üretim ülkesi haline gelmiştir. Üretim ve net ihracat hacmi son yıllarda istikrarlı bir şekilde artmıştır.
Talep açısından bakıldığında, küresel TPU pazarı şu anda Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve Asya-Pasifik bölgelerinde yoğunlaşmıştır. Bunlar arasında Çin'in öncülüğünü yaptığı Asya bölgesi, küresel TPU tüketiminde en hızlı büyüyen bölgesel pazardır. Çin Poliüretan Sanayi Birliği Elastik Özel Komitesi'nin istatistiklerine göre, ülkemizde 2018 yılında toplam poliüretan ürün tüketimi 11,3 milyon tona ulaşmış olup, bunun yaklaşık %1,1 milyon tonu poliüretan elastomer (TPU+CPU) tüketimidir.
TPU, yakın gelecekte poliüretan sektöründe en hızlı büyüme gösteren ürünlerden biri olmaya devam ediyor. Ülkemiz, dünyanın en büyük TPU tüketicisi ülkesi haline geldi. İstatistiklere göre, Çin'in 2017-2021 yılları arasındaki TPU tüketiminin yıllık ortalama bileşik büyüme oranı %12,9 gibi yüksek bir seviyede gerçekleşti ve 2021 yılında toplam tüketim 602.000 ton oldu, bu da yıllık bazda %11,6'lık bir artış anlamına geliyor. 2021 yılında küresel TPU üretiminin 1,09 milyon ton olduğu göz önüne alındığında, yerli TPU tüketimi dünyanın yarısını aşmış durumda. Gelecekte, ayakkabı malzemeleri, film, boru ve tel alanlarındaki ihtiyaçlar daha da artacak. Tıbbi ekipman, kablo ve film alanlarında geleneksel PVC malzemelerin yerini daha da alacak. Ayakkabı malzemesi alanında EVA'nın yerini alması çok muhtemel. TPU'nun gelecekte %10 veya daha fazla büyüme trendini sürdürmesi bekleniyor. Tüketiminin 2026 yılına kadar yaklaşık 900.000 tona ulaşması bekleniyor.
Üretim ölçeğinin kademeli olarak genişlemesiyle birlikte, poliüretan elastik ürünlerin maliyeti düşmekte, çeşitlilik artmakta, pazar talebi iyileşmekte ve endüstriyel gelişim hızlanmaktadır. "On Dördüncü Beş Yıllık Plan" döneminde, CASE endüstrisi su bazlı, solventsiz ve yüksek katı madde içerikli ürünlerin geliştirilmesini güçlü bir şekilde desteklemeli; CASE'nin temel hammadde yapısının geliştirilmesini ve sentetik teknoloji gelişimini artırmalı, özellikle poliüretan su bazlı -pirodramin polifenol uygulamasına odaklanmalıdır; su bazlı temel teori ve mühendislik teknolojisi araştırmalarına odaklanmalıdır; ürün performansını iyileştirmeli, yeni ürünler geliştirmeli, uygulama alanını genişletmeli ve demiryolu, karayolu, köprü tüneli, enerji iletimi vb. yeni altyapı inşaatlarında ve tıp alanındaki uygulamaları teşvik etmelidir; sıfır formaldehit ilaveli yapay plakalar için poliüretan yapıştırıcıların teknik uygulamasını teşvik etmelidir; farklılaştırılmış, fonksiyonel ve yüksek katma değerli amonyak ürünleri geliştirmelidir; poliüretan su geçirmez malzeme yapısı, performansı, dayanıklılık süresi araştırma ve uygulama teknolojisini güçlendirmelidir. Prefabrik binalarda poliüretan malzemelerin kullanımını teşvik edin.
Elastomer alanının ana gelişim yönleri şunlardır:
Otomobiller için poliüretan elastomerler. Günümüz otomobil endüstrisi yüksek performans, yüksek kalite, hafiflik, konfor ve güvenlik yönünde gelişmektedir. Kauçuk ve plastik sentetik malzemeler, metal malzemelerin yerini yavaş yavaş almaktadır; bu da poliüretan elastomerlerin uygulama alanları için çok geniş bir perspektif açmaktadır.
İnşaat için poliüretan elastomerler. Geleneksel asfalt keçe su yalıtım malzemesi, dayanıklı ve bütünleşik yapıya sahip poliüretan su yalıtım malzemesiyle kademeli olarak değiştirilmektedir; poliüretan spor pistlerinin uygulaması giderek daha yaygınlaşmaktadır. Büyük köprülerin genleşme derzleri, yüksek hızlı tren traversleri, havaalanı pistleri ve karayolu derz dolguları da oda sıcaklığında sertleşen PVC elastomerden yapılmaktadır.
Madencilik uygulamaları için poliüretan elastomer. Kömür madenlerinde, metal ve metal dışı madenlerde yüksek aşınma direnci, yüksek mukavemet ve elastikiyete sahip metal olmayan malzemelere büyük talep vardır.
Ayakkabılar için poliüretan elastomer. Poliklorür ester elastikiyeti, iyi tamponlama performansı, hafiflik, aşınma direnci, kayma direnci vb. avantajlara sahip olup, ayakkabı endüstrisinde önemli bir destekleyici malzeme haline gelmiştir.
Tıbbi kullanım için poliüretan elastomer. İyi biyouyumluluk, kan uyumluluğu ve katkı maddesi içermemesi, TPU ve CPU malzemelerinin tıp alanında uygulanmasının önemli nedenleridir. Tıp ve sağlık alanındaki uygulama alanı çok geniştir.
Yeni poliüretan kompozit levha. Kompozit malzeme teknolojisinin, poliüretan elastomerler için yeni bir pazar patlama dönemi başlatması bekleniyor.
VI. Poliüretan zincir genişleme endüstrisi “14. Beş Yıllık Plan” gelişim trendi
Küresel perspektiften bakıldığında, inşaat sektörü, otomotiv endüstrisi, elektronik akıllı ekipmanlar, yeni enerji ve çevre koruma sektörlerindeki hızlı gelişmeler, poliüretan ürünlerine olan talebi büyük ölçüde artırmıştır. Küresel poliüretan devleri, teknoloji ve uygulama alanlarında yenilik yapmaya devam etmekte ve yeni poliüretan ürünlerinin geliştirilmesi ve üretimini teşvik etmeyi sürdürmektedir. Poliüretan ürünlerinin alt pazardaki alan ve kapsamının genişlemesiyle birlikte, poliüretan ürünlerine yönelik çeşitlenen talep, poliüretan zincirleme satış temsilcilerinin sürekli yenilik ve gelişimini destekleyecektir.
Önümüzdeki 10 yıl içinde, poliüretan ürünlerinin bazı niş alanlardaki uygulamaları da hızla gelişecektir. Sektör uzmanları, küresel poliüretan talebinin yılda %4,5 oranında artacağını analiz ediyor. Bunlar arasında, soğutma, ayakkabı, tekstil, eğlence ve diğer alanlarda poliüretan talebinin ortalama yıllık büyüme oranının %5,7 olacağı tahmin ediliyor. Ürün alanındaki talepte ise hafif bir artış görüldü ve yılda yaklaşık %3,3 olması bekleniyor. Asya-Pasifik bölgesindeki gelişmekte olan ülkeler, yenilikçi teknolojilerle desteklenerek alt sektör uygulamalarını genişletiyor ve poliüretan talebi her yıl çift haneli bir büyüme oranına ulaşacak.
Poliüretan endüstrisi için önemli bir hammadde olan poliüretan katkı maddesi endüstrisi, ülkemizin yeni gelişim konseptini kararlılıkla uygulamalıdır. Aşağıda, poliüretan endüstrisinin yüksek kaliteli gelişimini teşvik etme teması, poliüretan endüstrisinin “çift döngülü” yeni bir gelişim modelinin inşasını hızlandırma yönünde, yeşil, düşük karbonlu ve dijital dönüşüme odaklanarak, modern bir sanayi sisteminin inşasını hızlandırma, yüksek kaliteli ürünlerin “eksikliklerini” giderme, “yüksek kaliteli” kilit teknolojileri “ele geçirme”, geleneksel ürünlerde “yeni bir yol açma” ve ülkemizi poliüretandan güçlü bir ülke haline getirme hedefi yer almaktadır.
Günümüzde poliüretan zincir uzatıcı, büyük ulusal altyapı projeleri için gerekli poliüretan hammaddelerinden biri haline gelmiştir. Poliüretan zincir uzatıcı endüstrisi, yenilik yatırımlarını artırarak çevre koruma, yüksek verimlilik ve yüksek kalite yönünde gelişmektedir. Havacılık, elektronik bilgi, yeni enerji, otomotiv, yüksek hızlı tren, raylı ulaşım, karayolları, büyük köprüler, sağlık ve ulusal savunma sanayilerinin ihtiyaçlarına odaklanan yeni poliüretan zincir uzatıcı teknolojik başarılarının dönüşümü ve uygulaması hızlandırılarak poliüretan endüstrisinin genel gelişim düzeyi yükseltilmektedir.
Poliüretan zincir uzatıcı endüstrisinin gelişim yönü, daha yüksek çevre koruma performansına sahip, yüksek kaliteli ve yeşil zincir uzatıcı ürünler geliştirmektir. Üretim sürecinde temiz ve kirliliksiz olmanın yanı sıra, kullanım sürecinde de güvenli ve yeşil olması, poliüretan ürünleri üretim sürecinin yeşilleştirilmesini teşvik eder. İkinci olarak, mevcut zincir uzatıcı ürünlerinin kullanım alanını daha da genişleterek, mevcut profesyonel zincir uzatıcıların yeni uygulama canlılığı kazanmasını sağlamaktır. Bazı yerli poliüretan zincir uzatıcı işletmelerinin teknolojik seviyesi çok uluslu şirketlerle eşdeğerdir, ancak daha fazla kullanıcının ürünlerin üstünlüğünü fark etmesini sağlamak için daha fazla uygulama araştırmasına ihtiyaç vardır; özellikle de kullanımı kolay ve mükemmel performansa sahip sıvı aromatik diamin ürünlerini teşvik etmek ve zincir uzatıcıların enerji tasarrufu, tüketim ve maliyet azaltma konusunda sinerjik etkisini ortaya koymak gerekmektedir. Üçüncüsü, pazar talebine göre yeni ürünler geliştirmek, poliüretan endüstrisi için daha uygun ve daha yüksek kaliteli ürünler sunmak, alt pazarın ihtiyaçlarını karşılamak ve uygulama alanını genişletmektir.
Poliüretan elastik malzemeler için, zincir uzatıcı, ürün performansını iyileştirmede büyük öneme sahip, yüksek miktarda ve yüksek katma değere sahip önemli ve kilit bir katkı maddesidir. Ayrıca, diğer poliüretan malzemelerde ve hatta köpük plastiklerde bile, poliüretan zincir uzatıcının ürün performansının iyileştirilmesinde belirgin bir etkisi vardır. Poliüretan endüstrisinde, poliüretan zincir uzatıcı pazar alanı çok büyüktür. Poliüretan endüstrisinin yüksek kaliteli gelişimini teşvik etmek ve yönlendirmek için, sağlık, enerji tasarrufu, güvenlik ve çevre koruma ve uygulama performansına dikkat ederek, poliüretan zincir uzatıcının uygulama araştırmalarını ve tanıtımını güçlendirmek ve daha iyi ve daha fazla çeşitte poliüretan zincir uzatıcı geliştirmek gereklidir; böylece insanlığın daha iyi bir yaşamına daha büyük katkı sağlanabilir.
Yayın tarihi: 08 Şubat 2023