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（合成橡膠技術(shù)開發(fā)中心，蘭州，730060）（蘭州化學(xué)工業(yè)公司化工研究院，蘭州，730060）

　　概述了世界TPE市場動向，介紹了加速TPE迅速發(fā)展的“催化劑”－－Santoprene，并結(jié)合國內(nèi)市場調(diào)研結(jié)果對我國EPDM/PP TPE市場前景進(jìn)行分析預(yù)測，提出了我國TPE的發(fā)展建議。

　　關(guān)鍵詞：共混型熱塑性彈性體 Santoprene 三元乙丙橡膠聚丙烯市場分析綜述

　　在合成橡膠(SR)工業(yè)依托改性技術(shù)求發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高性能化、精細(xì)化、專用化，并順應(yīng)高效、低能、綠色環(huán)保之潮流的今天，熱塑性彈性體(TPE)正以其優(yōu)良的加工性、橡膠的高彈性、良好的適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性以及低污染性而獲得蓬勃發(fā)展，產(chǎn)品正全面滲入橡膠加工行業(yè)，進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段，被冠以“第三代橡膠”的美譽(yù)。

　　根據(jù)硬段的化學(xué)組成，TPE可分為聚苯乙烯類(SBC)、聚烯烴類(TPO)、聚氨酯類(TPU)、聚酯類(TPEE)、聚酰胺類(TPAE)和聚氯乙烯類(TPVC)等幾類，其中SBC是TPE中產(chǎn)銷量最大的一類，TPO則是增長最快的一類，1996年其需求量為140 kt，2001年將達(dá)到210 kt，年均增長率達(dá)8%。

　　TPE的生產(chǎn)方法有機(jī)械共混法和化學(xué)合成法兩種，其中共混型TPE在制備工藝上經(jīng)歷了簡單機(jī)械共混、動態(tài)部分硫化和動態(tài)全硫化三段發(fā)展歷程，動態(tài)全硫化型熱塑性彈性體(TPV)近年來以10%的速度高速增長，成為TPE中發(fā)展最快的品種。

　　隨著各種TPE的相繼開發(fā)，TPE的需求也以驚人的速度增長。1993年TPE消耗量725 kt,1995年已超過900 kt，相當(dāng)于同年SR總消耗量9 666 kt的9.3%，銷售額達(dá)30億美元。據(jù)預(yù)測TPE全球的用量將從1997年的1 005 kt增至2000年的1 292 kt，1995－2000年消費(fèi)量增長29%，年均增長5.8%，近年來生膠的消耗量變化及TPE所占比例見表1［1，2］。表1的結(jié)果顯示，與硫化橡膠傳統(tǒng)用生膠的停滯狀態(tài)相比，TPE的增長率很高。

項(xiàng)目	1992年		1993年		1994年		1995年		1999年
項(xiàng)目	耗量/kt	增長率,%	耗量/kt	增長率,%	耗量/kt	增長率,%	耗量/kt	增長率,%	耗量/kt	增長率,%
生膠
SR	9 660	-	8 967	-	9 022	-	9 666	-	10 962	-
NR1）	5 168	-	5 182	-	5 425	-	5 594	-	6 264	-
合計(jì)	14 828	1.7	14 149	-4.6	14 447	2.1	15 259	5.6	17 226	3.6
TPE	737	5.0	766	3.9	83.3	8.7	909	9.1	1 188	7.4
TPE在總橡膠中所占比例2），％	4.73		5.14		5.45		5.62		6.45
TPE在SR所占比例3），％	7.09		7.87		8.45		8.60		9.78

　　Freedonia Group預(yù)測，北美TPE需求將從1996年的475 kt增至2001年的640 kt，年均增長6.4%。美國是TPE的凈出口國，1996年生產(chǎn)能力520 kt，預(yù)計(jì)2001年將升至780 kt。1996－2001年北美TPE供需情況見表2。

項(xiàng) 目

1987年

1996年

2001年

年均增長率，%

1996/1987年

2001/1996年

TPE總需求量

　SBC

　TPO

　TPU

　TPEE

　其他TPE

凈出口量

TPE產(chǎn)量

244

124

608

282

474

220

141

518

646

281

209

730

122

＿

　　TPE消費(fèi)量迅速增長的原因之一，是因?yàn)樗男阅苓m應(yīng)性強(qiáng)，加工工藝簡單，節(jié)能，能用熱塑性塑料(TP)的加工設(shè)備和方法高效而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)通用橡膠制品。如：熱固性橡膠(TSR)加工成型周期為2～10 min，而TPE僅10～50 s；TPE注射成型制品的尺寸偏差僅為TSR同樣制品的1/3～1/2，加工費(fèi)用又比TSR低50%左右。另一重要原因是TPE比TSR相對密度低10%～40%，用TPE制備汽車構(gòu)部件可使汽車整體重量降低，達(dá)到節(jié)約燃油之目的；TPE邊角廢料還可回收利用（已證明TPE返用5次物理機(jī)械性能基本不變），因而一定重量的TPE能制得更多制品。TPE的這種低密度和可回收性順應(yīng)了工業(yè)生產(chǎn)低投入、高產(chǎn)出和高效益的發(fā)展總趨勢，成為兼具SR和TP二者優(yōu)良性能的新型高分子彈性材料。

　　TPE主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：汽車工業(yè)、電線電纜、工業(yè)制品、制鞋領(lǐng)域、土木建筑、醫(yī)療保健及聚合物改性等。近年歐洲各類TPE使用情況、北美各應(yīng)用領(lǐng)域TPE使用量及醫(yī)療制品市場現(xiàn)在和潛在應(yīng)用情況分別見表3～表5［3］。

應(yīng)用領(lǐng)域

SBC

TPO

TPV

TPU

TPEE

TPAE

總計(jì)

汽車

電線電纜

制鞋

聚合物改性劑

軟管

工業(yè)制品

瀝青改性劑

建筑

膠粘劑/涂料

膠片

其他

總計(jì)

－

117

228

6.5

157.5

2.5

39.5

－

2.5

4.5

－

1.5

－

13.5

－

8.5

19.5

2.5

260

509.5

市場份額

1985年

1990年

1995年

2000年

輕型車/其他運(yùn)輸工具

工業(yè)產(chǎn)品

制鞋

醫(yī)療制品

電線電纜

其他市場

美國TPE使用量

加拿大TPE使用量

北美塑料需求量

北美橡膠需求量

44.5

45.8

58.6

10.9

12.7

19.1

174.8

16.8

21 946.4

2 996.8

72.2

71.3

65.8

27.2

21.8

33.6

266.0

25.9

28 942.5

3 593.4

111.2

109.0

61.3

49.9

36.3

49.9

380.4

37.2

34 231.6

3 881.7

168.0

161.2

59.0

84.0

54.5

72.6

545.7

53.6

39 906.6

4 176.8

應(yīng) 用

TPE類型

優(yōu) 點(diǎn)

傷口繃帶

藥品輸送

血漿收集

滲析導(dǎo)管

嬰兒奶嘴

導(dǎo)管

儀器手柄

針頭(管)防塵罩

懸浮筏密封

O型密封件

輸液(給養(yǎng)）

泵(供氣液)

導(dǎo)管

共聚多酯

TPV

苯乙烯共聚物

TPE

TPV

TPU

防止細(xì)菌進(jìn)入、可置換水分

保證適宜水分滲透率

移走注射器后可防止空氣進(jìn)入

與硅橡膠相比明顯改善了耐久性

與NR或硅橡膠相比改善了耐咬耐撕裂性能

與NR相比，改善了清潔度和尺寸穩(wěn)定性

與TSR相比，提高了設(shè)計(jì)的靈活性

降低醫(yī)療成本，低萃取率

提高了柔軟性，不含增塑劑

注射器使用安全，降低了生產(chǎn)成本

透明，尺寸穩(wěn)定

耐化學(xué)品性能接近玻璃

與聚氯乙烯(PVC)相比，提高了耐輻射性

　　可見，SBC耗用量最多，其次是TPO，而TPV用量也不少，汽車仍將是TPE的第一大消費(fèi)領(lǐng)域，全球汽車TPE用量已由1990年的4.0 kg/輛增至1995年的6.3 kg/輛。美國1995年汽車（主要為轎車和輕型卡車）產(chǎn)量1 300萬輛，單車TPE用量12.7 kg/輛。據(jù)預(yù)測［4］，目前歐洲TPE總消費(fèi)量為465 kt,其中汽車消費(fèi)占首位，消費(fèi)量可達(dá)160.8 kt，占總量的1/3以上，平均消費(fèi)增幅可達(dá)7%。TPE在汽車工業(yè)中的用途主要是三個(gè)方面：汽車外部件、內(nèi)部件和發(fā)動機(jī)室內(nèi)的部件，其中保險(xiǎn)杠是汽車外部最大有形件。1990年北美轎車和輕型卡車保險(xiǎn)杠消耗TPE為18 kt，1995年為45.4 kt，預(yù)計(jì)2000年、2005年其值將分別達(dá)到99.8 kt和127 kt,1995－2000年平均增長率為10.8%，目前歐洲每年平均約有33 kt的TPO用于生產(chǎn)汽車保險(xiǎn)杠。TPE發(fā)展最快的應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)推醫(yī)療制品，美國和歐洲的醫(yī)療制品生產(chǎn)商以每年10%的比率增加TPE的使用量，更清潔、更安全等條件的要求使得TPE在更多醫(yī)療制品中嶄露頭腳，取代了TSR，從而帶給TSR強(qiáng)大的競爭壓力。

2.刺激TPE工業(yè)迅速發(fā)展和增長的催化劑－－＂Santoprene＂

　　在不斷發(fā)展的TPE工業(yè)中，動態(tài)硫化工藝及增容技術(shù)等概念的引入，使得TPV品種牌號譜不斷擴(kuò)大，技術(shù)內(nèi)涵不斷延伸，從而發(fā)展成為TPE中最為迅速和最令人注目的一個(gè)熱門領(lǐng)域，其中的典型產(chǎn)品有Santoprene及Geolast等。這些產(chǎn)品的出現(xiàn)刺激了TPE工業(yè)的迅速發(fā)展和增長。

　　有18 kt/a的三元乙丙橡膠/聚丙烯(EPDM/PP)TPV生產(chǎn)線，固定資產(chǎn)總投資2 806萬美元的Monsanto與Exxon的合資公司――AES公司，開發(fā)的Santoprene是完全交聯(lián)型烯烴類彈性體，它系采用一種動態(tài)全硫化工藝，使EPDM顆粒(平均粒徑＜1μm)完全分散到PP的連續(xù)基質(zhì)中，是一種與硫化橡膠具有同等性能的高性能TPE。

　　Santoprene比重較水低，硬度范圍35（邵氏A）到50（邵氏D），具有優(yōu)良的耐熱性、耐油性、彈性、強(qiáng)度，且循環(huán)再生性好，成型工藝簡單。其屈撓疲勞性極高，在－51～66℃下即使經(jīng)歷上百萬次的周期屈撓也不會破裂。Santoprene已有多種型號級別可供選擇，且所有品級均可互相混配，以達(dá)到不同的阻燃、耐老化及硬度要求。AES公司近期又推出了“干型”Santoprene 8000系列產(chǎn)品，省去了加工前的預(yù)干燥工序，目前已有12個(gè)品級。此外，可通過中性色Santoprene摻用標(biāo)準(zhǔn)的聚烯烴色母料，制成任何顏色的Santoprene制品，配色容易。

　　Santoprene在成本及性能上無論是在TPE還是在TSR中都處于中間地位，但由于其性能范圍較寬，因而有較高的性能成本比。

　　利用Santoprene的特性，可將其應(yīng)用于汽車、建筑、機(jī)械、醫(yī)療、家電等領(lǐng)域，表6列出了Santoprene的一些典型用途。

　　應(yīng)值得特別注意的是，Santoprene在汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已愈加深入［6］。奔馳公司用Santoprene作為其新的A級石英玻璃窗的密封材料，可提高部件性能，降低成本和重量，且具有極好的密封性、耐臭氧和耐紫外線輻射性；Santoprene高流動性牌號椨捕?邵氏A）為50、62和75，可用于車用門窗密封；Santoprene也用于高級工程傳動袋裝置；硬度(邵氏A)為55的牌號可取代各種TSR。

　　綜上所述，Santoprene的出現(xiàn)激化了TPE與TSR的競爭，其優(yōu)異的性能也使工程師及設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)上有了更大的靈活性，相信隨著社會進(jìn)步與發(fā)展，Santoprene必將會有更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　我國早在80年代初即開始研究EPDM/PP TPE，并有一些產(chǎn)品投放市場。為了對國內(nèi)EPDM/PP TPE在現(xiàn)行和未來市場中是否具有競爭力、品種是否新穎、是否具有高附加值等做進(jìn)一步論證，特進(jìn)行市場調(diào)查，走訪了36家單位，就EPDM/PP TPE進(jìn)行了調(diào)研分析。

　�。�1）汽車工業(yè)：EPDM/PP TPE 在汽車行業(yè)的主要應(yīng)用是做車體的外部配件，如保險(xiǎn)杠罩、擋泥板部件、防塵罩、各種墊圈、防護(hù)條等；也可做汽車的內(nèi)部配件，其中包括方向盤、密封件、軸封等，還可用作裝飾板。

　�。�2）電線電纜：EPDM/PP TPE具有優(yōu)良的耐候性、高溫使用性能和突出的電性能，因此，EPDM/PP TPE的又一重要應(yīng)用方面是電線、電纜的絕緣層。

　�。�3）其他用途：EPDM/PP TPE還可用于文體用品、家用電器及生活用品，如滑雪長筒靴、鞋底和鞋后跟、各種手柄、軟管、墊圈等。這些方面的應(yīng)用，其耐磨性和耐屈撓性可以和普通硫化橡膠競爭，膠管、膠帶、模壓橡膠制品、密封圈墊等均可用此類材料，它還可用作聚乙烯（PE）和PP的改性劑，以提高這些材料的抗沖擊性能。

　　1995年世界TPE消耗量為900 kt，占同年SR總耗量的10%；1999年TPE與SR耗量之比也約為1/10。據(jù)此并結(jié)合我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度及相關(guān)行業(yè)對TPE的實(shí)際需求等情況分析，2000年、2005年及2010年我國TPE/SR消耗構(gòu)成比應(yīng)設(shè)定為6%～9%、8%～10%、10%～12%；我國SR 2000年、2005年及2010年的需求量預(yù)計(jì)分別為900～1 000 kt、1 400～1 500 kt、1 800～2 200 kt（中國石油化工集團(tuán)公司預(yù)測值），則TPE相應(yīng)年份的需求量應(yīng)分別為54～90 kt、112～150 kt、180～264 kt。

　　TPE中的TPO(包括TPV，國外TPV約占TPO的20％～25%）作為令人矚目的優(yōu)良材料得到迅速發(fā)展，TPO中的61%用于汽車業(yè)，17%用于工業(yè)制品，9%用于電線電纜，2%用于建筑領(lǐng)域。

　　根據(jù)國外TPO/TPE等于27%的比值，預(yù)計(jì)我國2000年、2005年及2010年TPO最低需求量應(yīng)分別為15～24 kt、30～40 kt、48～71 kt。假定EPDM/PP TPE占據(jù)TPO中80%的市場份額，則EPDM/PP TPE需求量應(yīng)分別為12～19 kt、24～32 kt、38～57 kt。

　　汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是正在形成的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，也是孕育和刺激TPE發(fā)展的沃土。我國的汽車工業(yè)近年發(fā)展十分迅猛，至1997年，汽車生產(chǎn)廠商共有872家，產(chǎn)量達(dá)159萬輛（其中轎車49萬輛）。按照規(guī)劃，到2000年我國汽車工業(yè)要形成300萬輛/a的生產(chǎn)能力（其中轎車150萬輛/a），到2010年達(dá)到600萬輛的生產(chǎn)能力（其中轎車400萬輛/a），預(yù)計(jì)到2000年，汽車產(chǎn)量270萬輛，保有量將達(dá)2 120～2 300萬輛，到2010年將達(dá)4 400～5 000萬輛。汽車用橡膠制品中60%為輪胎，40%為各種膠管、膠帶、油封、密封條、減震塊、皮碗、防塵罩、檔泥板等。平均每輛汽車橡膠配件多達(dá)500～600件，均重50 kg。在所使用的原材料中，TPE占據(jù)一定份額，其中主要是TPO和TPV。如果2000年每輛轎車TPE用量達(dá)到美國1990年水平（5.1 kg/輛），2005年達(dá)到7.3 kg/輛，2010年達(dá)到10.4 kg/輛（以TPE用量每年增長7.4%計(jì)算），則2000年及2010年轎車耗用TPE約分別達(dá)15 kt、62 kt。目前我國的轎車橡膠配件中，通用橡膠EPDM和丁腈橡膠(NBR)的用量最大，如上海桑塔納EPDM 13.8 kg/輛，NBR 3.2 kg/輛；標(biāo)致505 EPDM 25.5 kg/輛，NBR 2.9 kg/輛。而國外轎車平均用EPDM 4.3 kg/輛，NBR 1.3 kg/輛，這就為TPE中的EPDM/PP、NBR/PVC部分取代EPDM、NBR提供了較大的潛在市場。

　　EPDM/PP TPE可用作控制電纜、船用電纜及千伏級以上礦用電纜的包復(fù)材料，取代原有的氯丁橡膠(CR)、NR/丁苯橡膠(SBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、PVC等包復(fù)材料。采用EPDM/PP制作電纜包復(fù)皮和護(hù)套，電纜直接用塑膠機(jī)擠出，簡化了生產(chǎn)工藝，這是電纜、電線行業(yè)生產(chǎn)上的重大改革。

　　沈陽電纜廠每年消耗EPDM/PP約達(dá)500 t，如果再加上天津、上海、鄭州電纜廠及各省市級電纜廠（約6 000～7 000家），全年需求EPDM/PP 近10 kt。

　　我國高分子防水片材的發(fā)展起步較晚，80年代初速度較快，從無到有相繼開發(fā)了包括橡膠、塑料及橡塑并用等多種高分子材料在內(nèi)的高分子防水片材，形成批量生產(chǎn)能力。許多新品種防水片材正在研究開發(fā)。TPE在國外防水片材中已廣泛應(yīng)用，國內(nèi)尚未使用，但其前景看好。據(jù)估計(jì)，國內(nèi)城鄉(xiāng)住宅、工業(yè)建筑及公用設(shè)施年建造量達(dá)10×108m2，再加上舊房屋維修，對防水片材的需求量十分可觀。按有關(guān)部門規(guī)劃預(yù)測，高分子防水片材1990－2000年年均需40 kt。在西歐，以德國為例，所用高分子防水片材的45%為TPE。2000年我國所需TPE防水片材按高分子防水片材量的25%計(jì)算，則TPE需求量為10 kt。

　　高檔建筑物的鋁合金門窗、火車、船舶、飛機(jī)門窗所用密封條以TPE（EPDM/PP）代替?zhèn)鹘y(tǒng)密封條材料，可提高使用壽命。因此，其用量不容忽視。

　　特別值得注意的是，國際運(yùn)輸行業(yè)使用的集裝箱標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其密封條必須是TPE（EPDM/PP），青島密封件公司生產(chǎn)集裝箱密封條，每條重7 kg，全年需EPDM/PP約200 t。隨著我國對外貿(mào)易不斷擴(kuò)大，集裝箱用量將會有很大增長，僅此一項(xiàng)每年需用TPE（EPDM/PP）將近千噸。

　　印染、印刷用的膠輥，海岸用的輸、排油膠管，石油化工、電力等行業(yè)用密封墊和圈均需耐油、耐溫；鐵軌、鐵路及公路橋梁的減震墊等均可采用TPE（NBR/PP、NBR/PVC、EPDM/PP），有待進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，其TPE用量不能確切估算，但潛在市場十分廣闊。

　　綜上所述，EPDM/PP TPE這種新型材料勢必會在不久的將來愈加顯示出其勃勃生機(jī)，得到蓬勃發(fā)展。

　　鑒于國外TPE需求市場的不斷擴(kuò)大及我國EPDM/PP TPE市場的實(shí)際，建議：

　　(1) TPE科研開發(fā)上應(yīng)加強(qiáng)彼此間合作，避免各樹一幟，應(yīng)集中力量對TPE產(chǎn)品進(jìn)行縱向深入研究，從研究配方、工藝條件至應(yīng)用、加工一條龍開發(fā)；還應(yīng)盡早與加工應(yīng)用單位聯(lián)系，了解其需求，按需開發(fā)。

　　(2) 應(yīng)合理調(diào)整產(chǎn)品布局，消化國內(nèi)資源，避免無謂進(jìn)口，節(jié)約外匯，因此在TPE產(chǎn)品方面應(yīng)首先選擇有國產(chǎn)化原料且有一定市場的EPDM/PP及NBR/PVC，不斷拓寬其應(yīng)用范圍，尤其是應(yīng)該確保EPDM/PP TPE在汽車領(lǐng)域消費(fèi)的前提下，加快其在醫(yī)用、耐熱耐油零部件等方面的應(yīng)用步伐,加大產(chǎn)品推廣力度，搶占更多市場。

　　(3) 重視產(chǎn)品市場效應(yīng)，強(qiáng)化產(chǎn)品宣傳和后續(xù)技術(shù)服務(wù)水平。

　　(4) 繼續(xù)完善TPE生產(chǎn)工藝，降低成本，增加其在市場中的競爭力。

　　(5) 利用TPE可回收利用、低毒、無污染等特點(diǎn)，提高環(huán)保意識，減輕環(huán)保壓力，鼓勵(lì)回收，以達(dá)到低投入高產(chǎn)出之目的。

　　This paper outlines the trend of world TPE market and introduces the “catalyst” Santoprene, which has promoted the development of TPE. This paper also analyzes and compares the domestic market prospects of EPDM/PP TPE based on the investigation result of home market, and puts forward the suggestions for the development of TPE in our country.

　　Keywords: blend thermoplastics elastomer, Santoprene, TPE, polypropylene, market analysis, review

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