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[化工知识]：聚氨酯、EPS类、EVA类、PE及PP类发泡材料在各大行业的应用与市场分析
阅读： 1257 时间：36月前 来源：
聚脲多元醇：也是一种特殊聚合物改性多元醇，可用于高回弹软泡、半硬泡、软泡，目前市场上产品很少。
根据行业规模来看，聚氨酯类发泡材料市场规模占比最大，市场规模约在467万吨左右，其中主要以软泡聚氨酯发泡材料为主，占比约在56%。随着中国电子电气领域的蓬勃发展，特别是冰箱和建筑类应用的提升，聚氨酯发泡材料市场规模也在继续增长。
EPS类发泡材料：是一种轻型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂，同时加热进行软化，产生气体，形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。
01 在汽车工业中发泡材料的应用
聚氨酯泡沫材料发泡倍数范围大，密度可调，其力学性能（拉伸强度和50%压缩强度）随密度的增加有较大的变化，因此可以适用于汽车不同部位和不同功能的使用条件。同时，聚氨酯泡沫材料其100%可回收利用的特点也使其满足当前一再加强的环保法规，基于这些优势，聚氨酯泡沫材料在汽车零部件上的应用越来越广泛。
根据相关统计数据显示，汽车行业的聚氨酯泡沫材料用量占了其总用量的14%左右，是P聚氨酯泡沫材行业研究开发攻关的重点目标之一。
02 在大型家电行业中发泡材料的应用
据了解，在大型家电领域，特别是冰箱、空调等领域，广泛存在发泡材料的应用。一方面发泡材料是作为隔热保暖的材料应用，另一方面发泡材料作为隔音材料应用。
在冰箱、冰柜、空调、热水器等制冷或制热电器的保冷、保温材料，麦克风、音响等电器的隔音内衬材料等领域中，应用的发泡材料主要有：聚氨酯泡沫（PU）（聚醚型）、聚乙烯交联（XPE）等。
在保温、保冷环境中应用的发泡材料，主要为PU（硬泡）和XPE，其中PU（硬泡）占80%，主要替代品为EPP。PU发泡材料具有导热系数低和加工性能好的特点,非常适合用作隔热保温材料，因此被广泛用于制造冰箱门体和箱体的隔热层。
另外，XPE主要应用在空调领域，其具有隔热性和优良的成型性能，且外形美观，一般应用于空调保温管和隔热异形件等。
替代品EPP具有良好的隔热性、隔音性能，易降解、能重复利用，环境友好度要高于其他发泡材料。但EPP的单体或者说原材料并不太容易获得，生产成本较高，现阶段不用EPP多出于成本和工艺方面的考量。
在大型家电的隔音材料领域，主要使用玻璃纤维、石棉纤维和吸音棉等无机材料，用于隔音的发泡材料很少，主要为PU（软泡），约占隔音材料的5%，可被无机隔音、吸音材料所替代。
另外，开孔的PU软泡具有良好的吸声消震性能，可用于具有宽频音响装置的室内隔音材料，也可直接用于遮盖噪声源 (如鼓风机和空调器等)，但很少直接用于音响内部吸音隔音。
据调查，目前中国大型家电领域中的发泡材料，市场消费增速保持在6%至8%，2020年由于疫情导致的居家电器用量增大，从去年9月份至2021年上半年，过渡消化了大型家电的出口消费，从而导致2021年大型家电的出口市场大幅下降。
对于未来来说，大型家电领域的发泡材料将会不断升级迭代，其中EPP具有优异的材料特性，未来将会在众多领域被广泛应用，相关有实力的企业可以重点关注。
03 在鞋材行业中发泡材料的应用
据了解，在鞋材领域中应用的发泡材料，主要是EVA、TPU等，其他发泡材料相对廉价，应用占比较小。
在鞋材领域中，EVA能够表现出极强的弹性，回弹性非常好，它具有很好的隔热、防震作用，有很好的耐气候性，因此在制鞋行业采用非常广泛。不过EVA发泡原料也有一定的限制，比如该材料抗撕裂性不是非常强，另外抗剥离性弱
对于未来来说，EVA橡塑并用是鞋材领域未来发展的方向。EVA橡塑并用，是以EVA为基料加入EPDM、POE、OBC等弹性体共混使用，如利用EPDM橡胶型、POE高弹性、OBC柔软结晶性、TPE柔软性等以达到共混改性的目的，从而提升EVA发泡性能。
据调查，乙烯基的聚合物发泡材料在鞋材领域中的应用，EVA发泡材料应用占比超过85%，是最重要的应用材料。另外，鞋材领域中还存在PE发泡、POE共混发泡、EPDM/EPM发泡的材料，均有小量的占比应用。
对于未来来说，考虑到材料特性及成本优势，EVA发泡、POE共混发泡在鞋材领域中的应用占比将会保持高位，其他材料的应用占比将会有所下降。
图 鞋材领域中的不同发泡材料应用占比
另外，在鞋材领域中，聚氨酯发泡材料的应用总体占到20%，与乙烯基聚合物发泡材料占比80%相比差距甚大。
在聚氨酯发泡材料中，主要是指TPU材料。生产TPU所用的主要几种原材料，近年来价格呈逐步下降的趋势，某些材料例如BDO已经大幅下降了，从而让TPU具备越来越强的竞争力。EVA在鞋材领域的应用可能超过七成会被新型TPU所替代。
04 在建筑行业中发泡材料的应用
建筑领域是中国发泡材料最早应用的领域，也是应用规模最大的领域。建筑领域中的发泡材料，主要是聚苯乙烯泡沫板（EPS）、挤塑板（XPS）、聚氨酯板（PU）。主要是应用在建筑外墙保温板、隔音板、地暖等。
根据不完全统计，2020年中国建筑领域中消费的聚氨酯材料规模超过160万吨，连续多年继续增长。
图 建筑墙体保温发泡材料
据调查，在墙体保温材料领域中，存在对发泡材料替代的材料，如玻璃棉板、酚醛板、岩棉板等。但是，由于保温性能、隔音性能不及发泡材料，目前应用情况较小，大型工程设备墙体一般多使用发泡材料为主。
图 建筑用保温材料应用占比及未来消费增速预测
对于未来来说，随着中国建筑节能标志的不断提高，市场需要保温隔热性能更加优质的材料，聚氨酯硬泡将是最理想的新一代建筑保温材料。通过国家“聚氨酯建筑节能应用推广”工作的开展，聚氨酯材料以其优质的保温隔热性能得到建筑领域的关注和认可，开始在中国建筑节能市场应用。平头哥认为，未来中国聚氨酯硬泡将成为外墙保温领域中的重要组成部分，预计未来消费增速保持4%-5%增长。
05 在一次性餐具行业中发泡材料的应用
在一次性餐具领域中的发泡材料，是最早应用的发泡材料，也是目前消费增速逐渐萎缩的发泡材料之一，主要是聚苯乙烯泡沫板（EPS）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）或其他发泡材料。
另外，2020年1月19日，国家发展改革委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》指出在餐饮外卖领域推广使用符合性能和食品安全要求的秸秆覆膜餐盒等生物基产品、可降解塑料袋等替代产品。到2020年底，全国范围餐饮行业禁止使用不可降解一次性塑料吸管。地级以上城市建成区、景区景点的餐饮堂食服务，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。
在一次性餐盒领域，可降解材料将会是未来的主流，主要是指的PBAT产品。未来一次性餐盒领域中应用的可降解材料发泡材料消费增速将会超过20%。
图 在一次性餐具领域中的发泡材料占比及消费增速
05 在包装行业中发泡材料的应用
据了解，包装行业中广泛应用发泡材料，主要应用在内部包装、容器固定及相关领域中，如酒类内瓶的包装材料。在包装领域中，主要的发泡材料类型有聚苯乙烯泡沫板（EPS）、聚丙烯泡沫（EPP）、聚乙烯泡沫（XPE）等。
在包装领域中，EPS是主要的发泡材料，占比接近60%，其次是EPP、XPE等发泡材料，占比分别是20%和15%。对于未来来说，EPS具有不可降解性及较弱的材料特性，特别是硬度无法与EPP等材料比较，所以，未来在包装材料领域中的发泡材料，XPS的消费增速呈现萎缩的趋势，而EPP和XPE发泡材料的消费增速未来保持高速增长，预估消费增速在7%-10%。
图 在包装材料应用发泡材料占比
06 在电子业中发泡材料的应用
电子领域中的发泡材料，主要是在电线电缆领域中的应用，主要作为电线电缆的外部绝缘层、包覆层等，特别适用于超高压电缆应用。在电线电缆行业中，发泡材料主要有聚乙烯交联（XLPE）、发泡聚乙烯（EPE）、PVC（交联PVC和PVC塑料）、发泡EVA、交联三元乙丙烯橡胶（XLEPDM）等。
图 电线电缆包覆层主要材料组成
对于未来来说，XLPE更适合高压电缆和超高压电缆的包覆层，在未来具有广阔的发展空间。未来中国电线电缆包覆层中XLPE的应用消费增速高达10%及以上增长。
07 在头盔行业中发泡材料的应用
在头盔行业的内层防撞层中，全部采用发泡材料，主要起到防撞缓冲吸能的作用。头盔防撞缓冲层中的发泡材料，目前多采用EPS或EPP材料，很少会采用其他的材料。
图 在头盔行业中的发泡材料应用
据调查，头盔行业中的发泡材料，其中55%采用EPP发泡材料，35%采用EPS发泡材料，而少量才有PU及其他材料。对于未来，EPP具有较强的刚性和可加工性能，预计在头盔行业中的应用将会继续保持高速增速，预估增速超过5%。而EPS因具有先天的材料劣势，如硬度不高，易碎等特点，所以未来在头盔行业EPS消费规模将会保持萎缩的趋势。
图 头盔行业中的发泡材料占比
08 在体育器材行业中发泡材料的应用
体育器材行业也是具有广泛的发泡材料应用情况，如护具、冲浪板、地垫、运动球类、保护软垫、耐冲软垫等运动用品，用作缓冲防震材料及填充材料。主要的产品有聚乙烯交联（XPE）、聚氨酯泡沫（PU）、发泡聚丙烯（EPP）、珍珠棉（EPE）等。
在体育器材行业中，XPE是主要的应用发泡材料，占比超过70%，其次是PU、EPE、EPP等材料。由于在体育领域，PU多为海绵状，开孔的PU软泡具有良好的消震性能，故未来很可能会朝着XPE与PU相结合的方向发展，即内芯材料为XPE,表面材料为PU。
另外，EPE可循环再造，对环境也比较友好，所以，未来在体育器材行业中EPP的应用占比会保持较高的增速，预估增速超过10%。但是，EPP作为替代品，缓冲防震性能方面较好，但生产成本较高，多用在高端器材领域。
图 在体育器材行业中的主要发泡材料占比
来源：中国汽车材料网、化工平头哥、搜狐网
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