الطلب على توسيع سلسلة البولي يوريثين عالية الأداء يقود النمو المتوقع

البولي يوريثان مادة كيميائية جديدة ومهمة. بفضل أدائها الممتاز واستخداماتها المتنوعة، تُعرف بأنها "خامس أكبر مادة بلاستيكية". من الأثاث والملابس إلى النقل والبناء والرياضة والفضاء وبناء الدفاع الوطني، تُعدّ مواد البولي يوريثان المنتشرة في كل مكان نماذج مبتكرة للمواد الكيميائية الجديدة، وداعمًا مهمًا لبلدي في بناء دولة قوية.

بعد أكثر من 20 عامًا من التطور السريع لصناعة مواد البولي يوريثان الخام، شهدت هذه الصناعة تحولًا جذريًا من حيث الحجم إلى الجودة. وتبوأت تكنولوجيا إنتاج الإيزوسيانات وقدرتها الإنتاجية مكانة رائدة عالميًا. ودخلت مرحلة من التطور التكنولوجي الذي ساهم في تطوير جودة عالية. وأصبحت الصين حاليًا أكبر قاعدة لإنتاج مواد البولي يوريثان الخام ومنتجاته في العالم، وأكثر المناطق تكاملًا في مجال تطبيقات البولي يوريثان.

تُعدّ عوامل تمدد البولي يوريثان، باعتبارها مادة مضافة رئيسية للبولي يوريثان، موادًا قادرة على التفاعل مع تفاعلات المجموعات الوظيفية في سلسلة البوليمر الخطية لتوسيع السلسلة الجزيئية وزيادة الوزن الجزيئي. وهي مادة خام أساسية لإنتاج العديد من منتجات البولي يوريثان. في تركيب مواد البولي يوريثان، يُمكن لعوامل تمدد البولي يوريثان تحقيق تفاعلين كيميائيين: التمدد والترابط المتقاطع، مما يُحقق إنتاجًا عالي الأداء والجودة لمواد البولي يوريثان، مثل تحسين المتانة والمرونة ودرجة التمزق لمنتجات البولي يوريثان، بالإضافة إلى درجة التمزق. تتميز هذه المواد بأداء فيزيائي وكيميائي شامل لمقاومة درجات الحرارة، ومقاومة الزيت، ومقاومة الطقس، ومقاومة التآكل.

1. دور وتصنيف عامل توسيع سلسلة البولي يوريثين
يشير عامل تمدد البولي يوريثان إلى مركبات أمينية وكحولية منخفضة الوزن الجزيئي تحتوي على مجموعتين وظيفيتين، ويمكنها توليد بوليمر خطي من خلال تفاعل تمدد السلسلة. باستخدام عوامل تمدد سلسلة مختلفة، أو تغيير صيغة تمدد السلسلة، يتم تحقيق تفاعلات كيميائية بمعدلات مختلفة، ويتم إنتاج مواد بولي يوريثان ذات متطلبات أداء مختلفة.

يتضمن دور عوامل توسيع سلسلة البولي يوريثين في تفاعلات تخليق البولي يوريثين بشكل أساسي ما يلي:

(1) يتميز عامل تمدد سلسلة البولي يوريثان بمجموعة مميزة (مجموعة أمينية ومجموعة هيدروكسيل) تُجري تفاعلات كيميائية مع الإيزوسيانات. الوزن الجزيئي والتفاعل النشط يُمكّنان نظام تفاعل البولي يوريثان من التمدد أو التصلب بسرعة، مما يُنتج خطًا ذا وزن جزيئي أكبر. تتمتع الجزيئات بأداء البوليمر.

(2) تختلف تفاعلية مُمددات السلسلة المختلفة. باستخدام أنواع مختلفة من عوامل توسيع السلسلة وجرعاتها، يُمكن ضبط لزوجة المفاعل وجزيئاته وبنيته المورفولوجية للتكيف مع إنتاج البولي يوريثان ومنتجاته من أنظمة مختلفة ومتطلبات الجودة.

(3) يمكن لعوامل تمدد البولي يوريثين المختلفة أن تعطي البولي يوريثين خصائص مختلفة، ويتم إدخال بعض هياكل المجموعة المميزة في جزيئات تمدد السلسلة في السلسلة الرئيسية للبولي يوريثين، مما يؤثر على الأداء الميكانيكي والكيميائي الشامل للبولي يوريثين، مثل القوة ومقاومة التآكل، ومقاومة التعب، ومقاومة درجة الحرارة، ومقاومة الطقس، ومقاومة الزيت، ومقاومة التآكل، إلخ.

تُصنف عوامل تمدد البولي يوريثان عمومًا إلى أمين، وكحول، وكحول. ومن خلال استخدام أنظمة المعالجة وهياكل الأداء، يعتمد التمدد والديول بشكل أساسي على نظام المعالجة وهيكل الأداء. أما عوامل تمدد السلسلة التقليدية من نوع الديلات، مثل الإيثيلين جلايكول، و1،4-بيوتانول، وثنائي هيدرامول أحادي الانكماش، وغيرها، فتتميز بأداء محدود مقارنةً بمنتجات البولي يوريثان، وهي عوامل تمدد سلسلة عادية. أما عوامل تمدد السلسلة ذات الأداء الواضح في مواد البولي يوريثان، فهي بشكل رئيسي من فئتين: ثنائي هانرامين عطري وديول عطري. ويُطلق عليها اسم عامل تمدد سلسلة عالي الأداء. وتتميز بحلقة بنزين صلبة، وقوة تحمل، ومقاومة للتآكل، ومقاومة متوسطة، وخصائص أخرى.

عامل تمدد ثنائي هارامين العطري ليس فقط مُضافًا أساسيًا لا غنى عنه في مواد سلسلة البولي يوريثان المرنة الاصطناعية، بل هو أيضًا عامل تمدد سلسلة البولي يوريثان عالي الأداء الأكثر انتشارًا وأسوأ استخدامًا وأكبر حجمًا.

تُثبّت أجسام البولي يوريثان المرنة المصبوبة التقليدية عادةً بتقنية من خطوتين، أي باستخدام مواد تمدد اصطناعية، ثم تُثبّت بعوامل تمدد السلسلة للتصلب. ووفقًا لنوع الإيزوسيانات، يمكن تقسيم المواد الجاهزة إلى نوعين: TDI وMDI. بالمقارنة مع النوعين، يتميز TDI بنشاط تفاعلي منخفض، ويُناسب بشكل رئيسي عوامل تمدد السلسلة الأمينية عالية النشاط؛ بينما يتميز MDI بنشاط تفاعلي مرتفع، بينما يتميز عامل تمدد السلسلة القائم على الهيدروكسيل بمانع تسرب قائم على الهيدروكسيل منخفض النشاط. ووفقًا لمتطلبات سيناريوهات الاستخدام وأداء المنتج، من المهم اختيار عامل تمدد السلسلة المناسب بعد اختيار نوع الإيزوسيانات.

2. أنواع منتجات توسيع سلسلة البولي يوريثين عالية الأداء وخصائص التطبيق

2.1 عامل توسيع سلسلة الأرامر الرئيسي ديهان أمين
بفضل أدائها الممتاز وجودتها العالية، فإن عامل توسيع الديهامين العطري هو عامل توسيع السلسلة الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا في المواد المرنة المصنوعة من البولي يوريثين.

تشتمل عوامل توسيع الديانرامين العطرية المستخدمة بشكل شائع على 3، 3'- ثنائي الكلور-4، 4'- ثنائي (MOCA: النوع الأول، النوع الثاني، مقاومة درجات الحرارة العالية، إلخ)، 1،3- بروبيلين جليكول مزدوج (4- بنزوات أمينو) (740 م)، 4،4'- قاعدة فرعية مزدوجة (3-كلور-2،6- دايسين أنيلين) (M-CDEA)، بولي فاموريثيل إيثر ديول ثنائي الزوج أمين بنزوات (P-1000، P-650، P-250، إلخ)، 3،5- تو إيثيلين تورنيرامين (DETDA، المعروف أيضًا باسم E-100)، 3،5- ديراكل سلفينيلين (DMTDA، المعروف أيضًا باسم E-300) ومنتجات أخرى.
نظرة عامة على خصائص التطبيق وتطوير المنتجات الرئيسية هي كما يلي:

عامل تمدد سلسلة MOCA هو أقدم عامل تمدد سلسلة احترافي عالي الأداء تم استثماره في الإنتاج الصناعي في بلدي. إنه في حالة صلبة في درجة حرارة الغرفة. يتميز بخصائص منتجات البولي يوريثان التي يمكن استخدامها من حيث السلامة والراحة، والتي يمكن أن تلبي خصائص مختلف المواصفات والأشكال. تتميز مرونة البولي يوريثان بكثافة عالية، وارتداد عالي، ومقاومة عالية للتآكل، ومقاومة شديدة، ومقاومة للتآكل، وخصائص شاملة أخرى. يمكن استخدامه في تصنيع منتجات كبيرة الحجم. إنه أداء شامل لعوامل تمدد التمدد العطرية. منذ تطوير شركة دوبونت في خمسينيات القرن الماضي، احتل MOCA مكانة مهمة في مجال مرونة البولي يوريثان. وهو حاليًا أكبر عامل تمدد لسلسلة البولي يوريثان. وهو لا غنى عنه بشكل أكبر في مجال مرونة البولي يوريثان المصبوب. في الوقت الحاضر، الشركات المصنعة MOCA المعروفة في الصين هي: Suzhou Xiangyuan New Materials Co.، Ltd. (شركة تابعة Jiangsu Xiangyuan Chemical Company)، وHuaibei Xingguang New Material Technology Co.، Ltd.، وShandong Chongshun New Material Technology Co.، Ltd.، وHua Chemical Technology Co.، Ltd. (سابقا Binhai Mingsheng Chemical Co.، Ltd.)، وChizhou Tianci High -tech Materials Co.، Ltd.، بالإضافة إلى ذلك، هناك Taiwan Shuangbang Industrial Co.، Ltd.، وTaiwan Sanhuang Co.، Ltd.، وKatshan Kohshan Perfect Industry Co.، Ltd.

في السنوات الأخيرة، وتحت قيادة الشركات الصينية، تطورت تكنولوجيا إنتاج MOCA بشكل متزايد. على سبيل المثال، تغلبت شركة Xiangyuan New Materials على مشكلة صحة الموظفين المهنية، والتلوث الخطير، وعدم استقرار الإنتاج المتقطع للهدرجة. تُحفز الطريقة المستمرة عملية الهدرجة الهيدروجينية للمواد الصوتية عالية النقاء وعمليات إنتاج MOCA، مما يحقق الأتمتة والإنتاج المغلق بالكامل والصديق للبيئة، مع استخدام المذيبات، والتخلص من الغبار، وتوفير الطاقة، وتقليل الاستهلاك، والانبعاثات الصفرية. وقد أصبحت وحدة إنتاج MOCA المستمرة شركة عالمية رائدة في تصنيع عوامل تمدد سلسلة البولي يوريثان.

بالإضافة إلى ذلك، قامت شركة Xiangyuan New Materials أيضًا بتطوير عوامل توسيع السلسلة Xylink740M وXylink P، مما أدى إلى تحقيق التصنيع لهذه السلسلة من المنتجات، وتشجيع مصنعي مواد البولي يوريثين على تحسين الجودة وخفض التكاليف وتوسيع التطبيقات.

2.2 عامل التمدد الثنائي الرئيسي للديول العطري
تشمل عوامل توسيع الديول العطرية الشائعة الاستخدام: إيثر فينيل-فينول القائم على الهيدروكسيل (HQEE)، وإنترسفينيل بينول، وإيثر الهيدروكسيل (HER)، وخليط بيرودينول الفينول القائم على الهيدروكسي إيثيل (HQEE-L)، وخليط هيدروكسي إيثيل هكسي بينول (HER-L)، وغيرها. يُستخدم هذا الخليط بشكل رئيسي في مواد البولي يوريثان المستخدمة في أنظمة معالجة MDI، وهو عامل توسيع سلسلة غير سام ومسبب للتلوث. فيما يلي لمحة عامة عن خصائص التطبيق وتطوير المنتجات الرئيسية:

عامل تمدد السلسلة HQEE هو عامل تمدد ثنائي أيول عطري متماثل البنية الجزيئية. وهو جسيم صلب، غير سام، خالٍ من التلوث، ومُهيج. يتميز بتوافق جيد مع MDI، ويُطيل عمر المادة بفعالية. طورت شركة Xiangyuan New Materials عوامل تمدد السلسلة من سلسلة HQEE، وHER، وXylink HQEE-L، وXylinkher-L. تتميز هذه المنتجات بجودة أعلى من المنتجات المماثلة محليًا ودوليًا، وتُباع في السوق المحلية والدولية.

2.3 عوامل توسيع السلسلة العطرية الأخرى ذات الأداء الخاص
مع تنامي مجالات البولي يوريثان الناشئة، يُروَّج باستمرار لعوامل تمدد البولي يوريثان وتقنيات تطبيقه الجديدة لتلبية الطلب المتزايد في سوق البولي يوريثان. وقد طورت شركات الإنتاج مجموعة متنوعة من عوامل تمدد السلسلة العطرية ذات الأداء الخاص.

تيانمن وينترين (DMD230) عبارة عن امتداد سلسلة يحتوي على شعاعين من الأمينات الخالية من الأمينات، ويُستخدم لتحضير طلاءات خالية من المذيبات أو عالية المحتوى الصلب. بالمقارنة مع البولييتات الرشية العادية، يتميز هذا المنتج باستجابة متوسطة، وأداء تشغيلي جيد، وكفاءة بناء عالية، وأداء شامل ممتاز. يتميز بلمعان جيد وتأثيرات واضحة مع البولي كوجات في تحضير بولي سيزوتريبوسيانات كلوريد الدهنية، ومرونة وخصائص ميكانيكية جيدة، ومقاومة للاصفرار، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة جيدة للعوامل الجوية، وحماية طويلة الأمد. بالإضافة إلى الجسور والأنفاق وأنواع مختلفة من الأرضيات وإشارات الطرق، يمكن استخدامه أيضًا في التطبيقات المتطورة مثل الطلاءات الواقية وطلاءات الجلود المركبة لطائرات الهليكوبتر لشفرات طاقة الرياح. سيساعد الإنتاج الصناعي والترويج لهذا المنتج على تطوير جودة الطلاءات.

تشتت (311) مركبات ثنائي هارامين العطري وكلوريد الصوديوم (311) هو مزيج من ثنائي هارامين العطري والأملاح غير العضوية. يمكن استخدامه مع مجموعة متنوعة من بوليسترات البولي يوريثان المسبقة في درجة حرارة الغرفة. وهو مناسب بشكل خاص للأشكال المعقدة أو المنتجات ذات المساحات الكبيرة، والمعالجة بالكبريت بالموجات الدقيقة، وغيرها من الحالات التي تتطلب وقت تشغيل أطول، كما يمكن استخدامه كعامل معالجة لراتنج الإيبوكسي. تشمل المنتجات المماثلة Caytur 31DA في الولايات المتحدة، وXylink 311، وXiangyuan New Materials.

يمكن لعوامل المعالجة تحت الماء الأخرى مثل الأوكسيدازول والأمين الكيتوني وما إلى ذلك أن تقلل من احتمالية أن تنتج الطلاءات أو المنتجات الأخرى فقاعات في الطبقة المتوسطة من المعالجة، كما أن لديها أيضًا مجالًا للتطوير.

ثالثًا، حالة تطوير عوامل توسيع سلسلة البولي يوريثين
صناعة توسيع سلسلة البولي يوريثان في بلدي تعاني من ضعفٍ نسبي في أساس تطورها. في بداياتها، كانت الشركات متعددة الجنسيات تحتكر سوق توسيع سلسلة البولي يوريثان المحلي. منذ مطلع هذا القرن، نجحت مجموعة من شركات توسيع سلسلة البولي يوريثان المحلية، ممثلةً بشركة Xiangyuan New Materials، في كسر الاحتكار الأجنبي بعد سنوات من البحث والتطوير وتراكم التكنولوجيا. وقد وصلت بعض منتجات توسيع سلسلة البولي يوريثان في بلدي إلى مستوى المنتجات العالمية المماثلة.

باعتباره عامل تمدد البولي يوريثان الأميني الأكثر شمولاً، تتميز عملية إنتاج MOCA بالنضج والاستقرار والاعتدال وسرعة الاستجابة. في مجال صب الأجسام المرنة في التطبيقات اللاحقة، وخاصةً نظام TDI، تراكمت لدى عدد كبير من منتجات البولي يوريثان تركيبات ناضجة. وقد تم اختبار ثبات وفعالية Essence MOCA بعد سنوات عديدة من الخبرة في السوق وخدمة العملاء. وتُعد تكلفته مرتفعة نسبيًا. وبعد سنوات من الاستخدام، تشكلت عقبة عملية معينة. وله دور لا غنى عنه، ويشهد مجال استخدامه توسعًا مستمرًا.

أصدرت إدارة المواد الكيميائية الأوروبية، كمؤسسة مسؤولة عن شهادة EU Reach، تقريرًا في 30 نوفمبر 2017. بعد مقارنة مخاطر السلامة والأداء وتكاليف الأسعار، اقترحت أنه في مجال الجسم المرن من البولي يوريثين، فإن جودة أداء منتج MOCA وفعاليته من حيث التكلفة والمزايا الأخرى رائعة، ولا توجد بدائل حاليًا.

بدأت صناعة توسيع البولي يوريثان الصينية متأخرة. في الأيام الأولى، وبسبب انخفاض مستوى تكنولوجيا الإنتاج، وضعف المواد الخام الداعمة، ونقص مواهب البحث والتطوير، احتكرت الشركات متعددة الجنسيات سوق توسيع سلسلة البولي يوريثان المحلي. حتى تسعينيات القرن الماضي، نجح عدد من مصنعي توسيع سلسلة البولي يوريثان المحليين في كسر احتكار التكنولوجيا الأجنبية بعد سنوات من البحث والتطوير والتراكم التقني، ووصل أداء بعض منتجات عوامل توسيع سلسلة البولي يوريثان إلى مستوى المنتجات الدولية المماثلة. على وجه الخصوص، تولت شركة Xiangyuan للمواد الجديدة زمام المبادرة في بناء جهاز إنتاج MOCA مستمر بمستوى 10000 طن. وصلت جودة المنتج والمستوى التقني إلى المستوى المتقدم العالمي والرائد المحلي. في الوقت الحاضر، تمكن مصنعو MOCA المحليون من تلبية متطلبات الأيونامين الحر. تُفضل صناعة البولي يوريثان MOCA الحبيبية وMOCA المتغيرة الصفراء عالية الحرارة في منتجات سلسلة MOCA.

تقترح "الخطة الخمسية الثانية عشرة" لصناعة البولي يوريثان، بالإضافة إلى توسيع نطاق إنتاج مواد توسيع السلسلة عالية الجودة MOCA، زيادة الترويج لاستخدام عوامل توسيع السلسلة الجديدة مثل MCDEA وE-100 وHER وHQEE وغيرها. واستنادًا إلى سلسلة منتجات MOCA، ومع تنوع مواد ومنتجات البولي يوريثان، ظهرت أيضًا منتجات جديدة أخرى لتوسيع السلسلة، مما يُشكل تصميمًا متميزًا عن منتجات MOCA.

مع التحسين المستمر للبحث والتطوير التكنولوجي، تتميز المنتجات الجديدة لعوامل توسيع السلسلة العطرية عالية الأداء بمزايا محددة في سرعة الاستجابة ومقاومة درجات الحرارة العالية والتشغيل والسلامة وحماية البيئة. وقد نضج التطبيق تدريجيًا، ويستمر حجم التطبيق في التوسع. على سبيل المثال، فتحت P-1000 وP650 وP250 و740M، نظرًا لخصائصها الخضراء والصديقة للبيئة وغير السامة، سوق التطبيقات تدريجيًا في مجالات متعددة. في السنوات الأخيرة، مع تطوير ونمو نظام MDI أكثر ملاءمة للبيئة، زاد تدريجيًا نطاق استخدام عوامل التمدد الثنائي الجانبي العطري عالي الأداء مثل HQEE وHER مع توافق أفضل ومتوافق مع نظام MDI، مما يمنح البولي يوريثان مرونة ممتازة وتميزًا في الجسم وأداءً محددًا مثل مقاومة الحرارة وقوة التمزق. بالإضافة إلى تصنيع منتجات الصب، يمكنها أيضًا إنتاج منتجات مرنة بالحرارة عالية الأداء، والتي يمكن تخفيفها. في مجالات تطبيق مواد البولي يوريثان عالية الأداء في الدول المتقدمة وبعضها، تشهد عوامل تمدد السلسلة، مثل 740m وHQEE وHER، نموًا متزايدًا في الاستخدام. يتميز عامل تمدد السلسلة الجديد بمزايا مميزة في فئات محددة، كما أن متطلباته التقنية عالية نسبيًا. حاليًا، لا يزال السوق المحلي في مرحلة الترويج للتطبيق.

رابعًا، نمط تطوير صناعة توسيع سلسلة البولي يوريثين

شهدت صناعة البولي يوريثان في أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية عقودًا من التطور. تتميز هذه الصناعة بقوة تقنية عالية، وسوقها ناضج نسبيًا. في الوقت نفسه، يواجه المستهلكون في هذه المناطق متطلبات أداء أعلى لمنتجات البولي يوريثان، ويتجاوز الطلب على عوامل تمدد السلسلة الجديدة الطلب على MOCA. في الوقت الحالي، تستحوذ الدول المتقدمة، مثل أوروبا والولايات المتحدة، على الحصة الأكبر من الطلب على عوامل تمدد السلسلة الجديدة.

أصبح الاستهلاك الكبير للبولي يوريثان في منطقة آسيا والمحيط الهادئ وغيرها من الدول الناشئة القوة الدافعة الرئيسية للطلب العالمي على البولي يوريثان. من بينها، تعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ بالفعل أكبر سوق استهلاكية للبولي يوريثان في العالم، حيث تمثل حوالي 48٪ من حصة السوق العالمية؛ كما يتزايد الطلب على البولي يوريثان في البلدان الناشئة الأخرى مثل الهند والبرازيل والمكسيك وغيرها في المباني ومواد البناء ومفروشات المنازل وغيرها من الصناعات. ومع ذلك، بالمقارنة مع الدول المتقدمة في أوروبا والولايات المتحدة، لا تزال بعض هذه المناطق في هذه المناطق في مرحلة مبكرة من التصنيع. فهي حساسة للغاية لسعر المواد الخام في صناعة البولي يوريثان وتولي اهتمامًا أكبر للتكلفة وأداء التكلفة. في المستقبل، في المستقبل، ستظل هذه المنطقة تحافظ على طلب مرتفع على MOCAs عالية التكلفة.

في الوقت الحاضر، تحتكر شركات توسيع البولي يوريثان الكبرى الدولية الكبرى، مثل شركة Kazaka Kagosan Perfect Industry Co.، Ltd.، وشركة United States Air Chemical (استحواذ Winchuang في عام 2016)، وشركة United States Coco (استحوذت عليها Langsheng في عام 2017)، وما إلى ذلك، معظم حصة السوق العالمية لوكلاء توسيع السلسلة، وقد تم القضاء على بعض الشركات الصغيرة التي لا تملك تحسين نظام الصناعة والجامعة والبحث بسبب تأثير جودة المنتج والسعر، وزاد تركيز صناعة توسيع السلسلة بشكل أكبر. في الوقت نفسه، تعتمد الشركات الكبيرة أيضًا على قوة رأس المال القوية وخلفية البحث والتطوير لتوسيع نطاق المواد الخام المهنية وإنتاج المنتجات، وإنشاء قواعد إنتاج واسعة النطاق ومراكز مبيعات وبحث وتطوير احتكارية عابرة للحدود الوطنية في المناطق ذات الموارد والأسواق وظروف العمل الممتازة.

5. الوضع الحالي واتجاه تطوير عوامل تمدد البولي يوريثين

كمُضافٍ مهم لمواد البولي يوريثان، تُستخدم عوامل تمدد البولي يوريثان بشكل رئيسي في نظام CASE (بما في ذلك الطلاءات، والمواد اللاصقة، والمانعات للتسرب، والأجسام المرنة) في مواد البولي يوريثان. من بينها، يُعدّ الجسم المرن للبولي يوريثان مادةً بوليمريةً اصطناعيةً تجمع بين المطاط العادي والبلاستيك. يتميز بمرونة المطاط العالية وصلابة البلاستيك العالية ومتانته العالية (5 إلى 10 أضعاف)، ويُعرف بأنه "ملك المطاط المقاوم للتآكل"، ويتميز بقوة ميكانيكية ممتازة، ومقاومة للزيوت، ومقاومة كيميائية، ومقاومة للانثناء، وأداء عزل ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى نوع الصب التقليدي والجسم المرن للبولي يوريثان الحراري البلاستيكي، يشمل هذا النوع أيضًا المواد اللاصقة، والطلاءات، والمانعات للتسرب، ومواد الرصف، والنعل، والجلد الصناعي، والألياف، وغيرها، مما يُصبح مواد بولي يوريثان مرنة. مع التحسين المستمر للمستوى التقني، استُبدلت مرونة البولي يوريثان في المطاط والبلاستيك والمعادن في مجالات مُختلفة، مثل السيارات، والمناجم، والطباعة، والمعدات، ومعالجة الآلات، والرياضة، والنقل.

وبحسب إحصاءات الجهات المعنية، بلغ استهلاك البولي يوريثين الصيني CASE (الجسم المرن، الطلاءات، الجلود الصناعية، الختم والمواد اللاصقة) في عام 2021 نحو 7.77 مليون طن، وبلغ متوسط ​​معدل النمو السنوي 11.5% في الفترة 2016-2021.

بلغت مرونة البولي يوريثان الصيني 925,000 طن في عام 2016، وبلغ إنتاجه 1.5 مليون طن في عام 2021، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10.2%، بينما بلغ متوسط ​​معدل النمو السنوي للاستهلاك 12.5%. ومن المتوقع أن يصل إنتاج البولي يوريثان المرن في بلدي إلى 2.059 مليون طن بحلول عام 2025، وهو ما سيظل يشهد نموًا متسارعًا.

عالميًا، بلغ الإنتاج العالمي من إلاستومرات البولي يوريثان 2.52 مليون طن في عام 2016 و3.539 مليون طن في عام 2021، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 7.0%. وبحلول عام 2025، من المتوقع أن يصل الإنتاج العالمي من إلاستومرات البولي يوريثان إلى 4.495 مليون طن، مما يُظهر اتجاهًا متسارعًا ومطردًا للنمو.

يتميز إلاستومر البولي يوريثان الحراري (TPU) بمقاومة ممتازة للتآكل. يتميز بقوة شد عالية، وطول ممتد، ومقاوم للزيت، ودرجات حرارة منخفضة، ومقاومة للعوامل الجوية، ومقاومة للأوزون، ونطاق صلابته واسع. في السنوات الأخيرة، توسع نطاق استخدام TPU في السوق من صناعة الأحذية إلى مجالات السوق الراقية مثل الأدوية والطيران وحماية البيئة. ووفقًا للإحصاءات، بلغ متوسط ​​معدل النمو السنوي المركب لإنتاج TPU في الصين 14.5% بين عامي 2014 و2021. في عام 2021، بلغ إنتاج الصين من TPU حوالي 645,000 طن، لتصبح أكبر دولة منتجة له ​​في العالم. وقد شهد الإنتاج وصافي حجم الصادرات زيادة مطردة في السنوات الأخيرة.

من حيث الطلب، يتركز سوق TPU العالمي حاليًا في أوروبا والولايات المتحدة ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ. ومن بين هذه المناطق، تُعدّ المنطقة الآسيوية، بقيادة الصين، أسرع الأسواق الإقليمية استهلاكًا عالميًا لمنتجات TPU. ووفقًا لإحصاءات اللجنة الخاصة للمطاط التابعة لجمعية صناعة البولي يوريثان الصينية، بلغ إجمالي استهلاك منتجات البولي يوريثان في بلدي 11.3 مليون طن في عام 2018، منها حوالي 1.1 مليون طن من مطاط البولي يوريثان المطاطي (TPU+CPU).

لا يزال TPU أحد المنتجات ذات النمو الأسرع في البولي يوريثين في المستقبل القريب. أصبحت بلدي أكبر دولة مستهلكة لـ TPU في العالم. وفقًا للإحصاءات، بلغ متوسط ​​معدل النمو السنوي المركب لاستهلاك TPU في الصين في الفترة 2017-2021 ما يصل إلى 12.9٪، منها إجمالي الاستهلاك في عام 2021 بلغ 602000 طن، بزيادة قدرها 11.6٪ على أساس سنوي. بناءً على إنتاج TPU العالمي البالغ 1.09 مليون طن في عام 2021، تجاوز استهلاك TPU المحلي نصف العالم. في المستقبل، ستكون احتياجات مواد الأحذية والأغشية والأنابيب والأسلاك أكثر قوة. في مجال المعدات الطبية وأسلاك الكابلات والأغشية، ستحل محل مواد PVC التقليدية. من المرجح جدًا أن تحل محل EVA في مجال مواد الأحذية. من المتوقع أن يظل TPU 10 في اتجاه النمو المستقبلي 10 10٪ أو أكثر. ومن المتوقع أن يصل استهلاكها إلى نحو 900 ألف طن بحلول عام 2026.

مع التوسع التدريجي لحجم الإنتاج، تكون تكلفة منتجات البولي يوريثان المرنة أقل، والتنوع أكثر تنوعًا، وتحسن الطلب في السوق، والتنمية الصناعية سريعة. خلال فترة "الخطة الخمسية الرابعة عشرة"، يجب على صناعة Case تعزيز تطوير المنتجات بقوة في اتجاه المحتوى الموجه للماء والخالي من المذيبات والعالي الصلابة؛ زيادة تطوير CASE وتطوير التكنولوجيا الاصطناعية لهيكل المواد الخام الأساسية، مع التركيز على تطبيق بوليتيانمن من الماء إلى بيرودرامين متعدد الأصوات؛ التركيز على إجراء البحوث النظرية الأساسية القائمة على الماء وتكنولوجيا الهندسة؛ تحسين أداء المنتج، وتطوير منتجات جديدة، وتوسيع مجال التطبيق، وتعزيز بناء البنية التحتية الجديدة في النقل بالسكك الحديدية والطرق السريعة وأنفاق الجسور ونقل الطاقة، وما إلى ذلك وتطبيق المجال الطبي؛ تعزيز التطبيق التقني لمواد لاصقة البولي يوريثان الخالية من الفورمالديهايد لإضافة ألواح صناعية؛ تطوير منتجات الأمونيا المتمايزة والوظيفية وعالية القيمة المضافة؛ تعزيز تكنولوجيا البحث والتطبيق لهيكل مادة البولي يوريثان المقاومة للماء والأداء وفترة المتانة. تعزيز استخدام مواد البولي يوريثين في المباني الجاهزة.

الاتجاهات الرئيسية لتطوير مجال الإيلاستومر هي:

إلاستومرات البولي يوريثان للسيارات. تتطور صناعة السيارات اليوم نحو الأداء العالي والجودة العالية وخفة الوزن والراحة والسلامة. وتحل المواد الاصطناعية المطاطية والبلاستيكية محل المواد المعدنية تدريجيًا، مما يفتح آفاقًا واسعة لتطبيقات إلاستومرات البولي يوريثان.

إلاستومرات البولي يوريثان للبناء. استُبدلت مادة الإسفلت اللبادية التقليدية المقاومة للماء تدريجيًا بمادة البولي يوريثان المقاومة للماء والمتينة والمتكاملة للبناء؛ ويتزايد استخدام البولي يوريثان في مضامير الرياضة. كما تُصنع فواصل التمدد في الجسور الكبيرة، وعوارض السكك الحديدية عالية السرعة، ومدارج المطارات، وحشوات الطرق السريعة تدريجيًا من إلاستومرات البولي فينيل كلوريد المتصلبة في درجة حرارة الغرفة.

إلاستومر البولي يوريثان للاستخدام في المناجم. هناك طلب كبير على المواد غير المعدنية ذات مقاومة التآكل العالية والقوة والمرونة العالية في مناجم الفحم والمعادن واللافلزات.

إلاستومر البولي يوريثان للأحذية. يتميز إستر بولي كلوريد بخصائص امتصاص الصدمات الجيدة، وخفة الوزن، ومقاومة التآكل، ومقاومة الانزلاق، وغيرها، مما يجعله مادة داعمة مهمة في صناعة الأحذية.

إلاستومر البولي يوريثان للاستخدام الطبي. يُعدّ التوافق الحيوي الجيد، وتوافقه مع الدم، وعدم احتوائه على أي إضافات، من أهم أسباب استخدام مواد TPU وCPU في المجال الطبي. كما أن تطبيقاتها في المجالين الطبي والصحي واسعة النطاق.

صفائح البولي يوريثان المركبة الجديدة. من المتوقع أن تُحدث تكنولوجيا المواد المركبة طفرةً سوقيةً جديدةً في مجال إلاستومرات البولي يوريثان.

اتجاه تطوير صناعة توسيع سلسلة البولي يوريثين في "الخطة الخمسية الرابعة عشرة"

من المنظور العالمي، أدى التطور السريع في قطاعات البناء، وصناعة السيارات، ومعدات الذكاء الإلكتروني، والطاقة الجديدة، وحماية البيئة إلى زيادة الطلب على منتجات البولي يوريثان بشكل كبير. وتواصل شركات البولي يوريثان العالمية العملاقة ابتكار تقنيات وتطبيقات جديدة، وستواصل تعزيز تطوير وإنتاج منتجات جديدة. ومع توسع منتجات البولي يوريثان في مجالها ونطاق سوق المحطات النهائية، سيعزز الطلب المتنوع على منتجات البولي يوريثان الابتكار والتطوير المستمر لعوامل سلسلة البولي يوريثان.

خلال السنوات العشر القادمة، سيشهد استخدام منتجات البولي يوريثان في بعض المجالات المتخصصة تطورًا سريعًا. ويُشير خبراء الصناعة إلى أن الطلب العالمي على البولي يوريثان سيزداد بمعدل 4.5% سنويًا. ومن بين هذه المجالات، يُقدر متوسط ​​معدل النمو السنوي للطلب على البولي يوريثان بـ 5.7% في قطاعات التبريد والأحذية والمنسوجات والترفيه وغيرها. وقد شهد الطلب على البولي يوريثان زيادة طفيفة، ومن المتوقع أن يبلغ حوالي 3.3% سنويًا. وقد استفادت الدول الناشئة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ من التقنيات المبتكرة لتوسيع نطاق تطبيقاتها في قطاع المصب، وسيصل الطلب على البولي يوريثان إلى معدل نمو مزدوج الرقم سنويًا.

باعتبارها مادة خام مهمة لصناعة البولي يوريثان، يجب على صناعة إضافات البولي يوريثان في بلدي تطبيق مفهوم التنمية الجديد بثبات. ويركز هذا المفهوم على تعزيز التنمية عالية الجودة لصناعة البولي يوريثان، مع التركيز على تسريع بناء نموذج تنمية جديد قائم على "الدورة المزدوجة"، مع التركيز على التحول الأخضر، ومنخفض الكربون، والرقمي. كما يهدف إلى تسريع بناء نظام صناعي حديث، ومعالجة عيوب المنتجات عالية الجودة، واعتماد التقنيات الرئيسية عالية الجودة، وفتح آفاق جديدة للمنتجات التقليدية، ودفع بلدي نحو التحول من صناعة البولي يوريثان إلى دولة قوية.

في الوقت الحاضر، أصبحت موسعات سلسلة البولي يوريثان من المواد الخام الأساسية للبولي يوريثان في مشاريع البنية التحتية الوطنية الكبرى. يشهد قطاع موسعات سلسلة البولي يوريثان زيادة في الاستثمارات المبتكرة، ويتطور في اتجاه حماية البيئة والكفاءة العالية والجودة العالية. بالتركيز على احتياجات صناعات الفضاء، والمعلومات الإلكترونية، والطاقة الجديدة، والسيارات، والسكك الحديدية عالية السرعة، والنقل بالسكك الحديدية، والطرق السريعة، والجسور الكبيرة، والرعاية الصحية، والدفاع الوطني، يتسارع تطوير وتطبيق الإنجازات التكنولوجية الجديدة لموسعات سلسلة البولي يوريثان، مما يرفع مستوى التطور العام لصناعة البولي يوريثان.

يهدف تطوير صناعة مُوسِّعات سلسلة البولي يوريثان إلى تطوير منتجات مُوسِّعات سلسلة عالية الجودة وصديقة للبيئة، تتميز بأداء أفضل في حماية البيئة. فهي لا تقتصر على كونها نظيفة وخالية من التلوث في عملية الإنتاج، بل تتميز أيضًا بالسلامة والاستخدام الأخضر، مما يعزز من خضرة عملية تصنيع منتجات البولي يوريثان. ثانيًا، توسيع نطاق استخدام منتجات مُوسِّعات السلسلة الحالية، بما يُتيح لها استخدامًا جديدًا وحيوية. يُضاهي المستوى التكنولوجي لبعض شركات مُوسِّعات سلسلة البولي يوريثان المحلية مستوى الشركات متعددة الجنسيات، ولكن لا يزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث التطبيقي لتعريف المزيد من المستخدمين بتفوق هذه المنتجات، وخاصةً لترويج منتجات ثنائي الأمين العطري السائل ذات التشغيل السهل والأداء الممتاز، وتحقيق التأثير التآزري لمُوسِّعات السلسلة لتوفير الطاقة وخفض الاستهلاك والتكلفة. ثالثًا، تطوير منتجات جديدة وفقًا لطلب السوق، لتوفير منتجات أكثر ملاءمة وجودة أعلى لصناعة البولي يوريثان، لتلبية احتياجات السوق في المراحل اللاحقة، وتوسيع نطاق التطبيقات.

بالنسبة لمواد البولي يوريثان المرنة، يُعدّ مُوسِّع السلسلة مُضافًا هامًا ومحوريًا بكمية كبيرة وقيمة مضافة عالية، مما يُسهم بشكل كبير في تحسين أداء المنتج. علاوةً على ذلك، يُؤثِّر مُوسِّع سلسلة البولي يوريثان بشكل واضح في تحسين أداء المنتج في مواد البولي يوريثان الأخرى، وحتى في البلاستيك الرغوي. في صناعة البولي يوريثان، يشهد سوق مُوسِّع سلسلة البولي يوريثان نموًا هائلاً. ولتعزيز وقيادة التطوير عالي الجودة لصناعة البولي يوريثان، من الضروري تعزيز البحث التطبيقي والترويج لمُوسِّع سلسلة البولي يوريثان، وتطوير أنواع أفضل وأكثر من مُوسِّع سلسلة البولي يوريثان، مع التركيز على الصحة وتوفير الطاقة والسلامة وحماية البيئة وأداء التطبيقات، وذلك للمساهمة بشكل أكبر في تحسين حياة البشر.