Le polyuréthane est un matériau chimique novateur important. Grâce à ses excellentes performances et à ses nombreuses applications, il est considéré comme le cinquième plastique le plus utilisé. Du mobilier au vêtement, en passant par les transports, la construction, les articles de sport, l'aérospatiale et la défense nationale, les matériaux en polyuréthane, omniprésents, sont des exemples novateurs de nouveaux matériaux chimiques et contribuent de manière significative à la construction d'une nation puissante.
Après plus de 20 ans de développement rapide de l'industrie des matières premières pour le polyuréthane, on observe un passage d'une croissance en volume à une croissance qualitative. La technologie et la capacité de production d'isocyanate sont parmi les meilleures au monde. L'industrie est entrée dans une phase de promotion technologique axée sur le développement de haute qualité. Aujourd'hui, la Chine est devenue la première base mondiale de production de matières premières et de produits en polyuréthane, ainsi que la région la plus complète dans le domaine des applications du polyuréthane.
En tant qu'additif essentiel pour le polyuréthane, les agents d'expansion sont des substances qui réagissent avec les groupes fonctionnels de la chaîne polymère pour allonger cette dernière et augmenter la masse moléculaire. Ils constituent une matière première indispensable à la fabrication de nombreux produits en polyuréthane. Lors de la synthèse des matériaux polyuréthanes, les agents d'expansion permettent deux réactions chimiques : l'expansion et la réticulation. Ceci permet d'obtenir des polyuréthanes de haute performance et de haute qualité, améliorant notamment la ténacité, l'élasticité et la résistance à la déchirure. Leurs propriétés physico-chimiques globales incluent la résistance à la température, aux huiles, aux intempéries et à la corrosion.
I. Rôle et classification des agents d'expansion de chaîne du polyuréthane
Les agents d'expansion pour polyuréthane sont des composés aminés et alcooliques de faible masse moléculaire contenant deux groupes fonctionnels, capables de générer un polymère linéaire par réaction d'expansion de chaîne. En utilisant différents agents d'expansion de chaîne ou en modifiant la formule d'expansion, on obtient des réactions chimiques à différentes vitesses et on produit ainsi des polyuréthanes aux performances variées.
Le rôle des agents d'expansion de chaîne du polyuréthane dans les réactions de synthèse du polyuréthane comprend principalement :
(1) L'agent d'expansion de chaîne polyuréthane possède des groupes fonctionnels (amino et hydroxyle) capables de réagir chimiquement avec l'isocyanate. La masse moléculaire élevée et la réactivité du polymère permettent une expansion ou une solidification rapide du système polyuréthane, générant ainsi une chaîne de molécules de masse moléculaire plus importante, conférant au polymère les propriétés requises.
(2) Les différents agents d'allongement de chaîne présentent des réactivités différentes. En utilisant diverses variétés d'agents d'allongement de chaîne et en ajustant leur dosage, on peut moduler la viscosité du réacteur, la structure moléculaire et la morphologie des produits afin de les adapter à la production de polyuréthane et aux exigences de qualité des différents systèmes.
(3) Différents agents d'expansion du polyuréthane peuvent donner au polyuréthane des propriétés différentes, et certaines structures de groupe caractéristiques dans les molécules d'expansion de chaîne sont introduites dans la chaîne principale du polyuréthane, ce qui affecte les performances mécaniques et chimiques globales du polyuréthane, telles que la résistance et la résistance à l'abrasion, la résistance à la fatigue, la résistance à la température, la résistance aux intempéries, la résistance à l'huile, la résistance à la corrosion, etc.
Les agents d'expansion pour polyuréthanes sont généralement classés en amines, alcools et diols. Du point de vue des procédés de fabrication et des structures de performance, les agents d'expansion de chaîne de type dilatation sont principalement définis par le procédé et la structure. Les agents d'expansion de chaîne traditionnels de type dilatation, tels que l'éthylène glycol, le 1,4-butanol et le dihydramol monorétractable, présentent des performances limitées pour les polyuréthanes et sont considérés comme des agents d'expansion de chaîne ordinaires. Les agents d'expansion de chaîne offrant des performances optimales pour les polyuréthanes appartiennent principalement à deux catégories : les dihydramines aromatiques et les diols aromatiques. Ces derniers sont qualifiés d'agents d'expansion de chaîne haute performance. Ils se caractérisent par un cycle benzénique rigide et présentent d'excellentes propriétés de résistance à la traction, à l'abrasion et aux milieux.
L'agent d'expansion aromatique diharamine n'est pas seulement un additif clé indispensable pour les matériaux élastiques en polyuréthane synthétique. C'est l'agent d'expansion de chaîne polyuréthane haute performance le plus répandu, le plus performant et le plus utilisé.
Les corps élastiques en polyuréthane coulé traditionnellement sont généralement fixés en deux étapes : la préfabrication d'isocyanates synthétiques, suivie d'une fixation par agents d'expansion de chaîne pour la solidification. Selon le type d'isocyanate, les préfabricants se divisent en deux grandes catégories : TDI et MDI. Le TDI présente une faible réactivité et est principalement utilisé avec des agents d'expansion de chaîne aminés très réactifs. Le MDI, quant à lui, présente une réactivité élevée et est associé à des agents d'expansion de chaîne à base d'hydroxyle, moins réactifs. Le choix de l'agent d'expansion de chaîne approprié, après la sélection de l'isocyanate, est crucial et dépend des applications et des performances recherchées.
II. Types de produits d'expansion de chaîne en polyuréthane haute performance et caractéristiques d'application
2.1 L'agent d'expansion de chaîne amine principal est l'arammer dihan.
Grâce à ses excellentes performances et à sa haute qualité, l'agent de dilatation aromatique dihamine est l'agent d'expansion de chaîne le plus courant et le plus largement utilisé dans les matériaux élastiques en polyuréthane.
Les agents d'expansion aromatiques dianramine couramment utilisés comprennent principalement les 3,3′-dichloro-4,4′-diodes (MOCA : type I, type II, résistance aux hautes températures, etc.), le 1,3-propylène glycol double (4-aminobenzoate) (740m), le 4,4′-sub-base-double (3-chloro-2,6-diécène aniline) (M-CDEA), le polyphamoréthyl éther diol à deux paires d'aminobenzoate (P-1000, P-650, P-250, etc.), le 3,5-deux-éthylène tornéramine (DETDA, également connu sous le nom de E-100), le 3,5-dichlorosulfonylène (DMTDA, également connu sous le nom de E-300) et d'autres produits.
Voici un aperçu des caractéristiques d'application et du développement des principaux produits :
L'agent d'expansion de chaîne MOCA est le premier agent d'expansion de chaîne haute performance professionnel produit industriellement en Chine. Solide à température ambiante, il possède les caractéristiques des produits en polyuréthane, ce qui le rend sûr et facile à utiliser. Il permet de répondre aux exigences de diverses spécifications et formes. Les polyuréthanes présentent une élasticité élevée, un rebond important, une grande résistance à l'usure, aux agents agressifs et à la corrosion, ainsi que d'autres propriétés remarquables. Il permet la fabrication de produits de grandes dimensions. C'est un agent d'expansion aromatique performant. Développé par DuPont dans les années 1950, le MOCA occupe une place prépondérante dans le domaine de l'élasticité du polyuréthane. Il est actuellement l'agent d'expansion de chaîne de polyuréthane le plus utilisé et est devenu indispensable pour le moulage du polyuréthane. Actuellement, les principaux fabricants de MOCA en Chine sont : Suzhou Xiangyuan New Materials Co., Ltd. (filiale de Jiangsu Xiangyuan Chemical Company), Huaibei Xingguang New Material Technology Co., Ltd., Shandong Chongshun New Material Technology Co., Ltd., Hua Chemical Technology Co., Ltd. (anciennement Binhai Mingsheng Chemical Co., Ltd.), Chizhou Tianci High-tech Materials Co., Ltd., ainsi que Taiwan Shuangbang Industrial Co., Ltd., Taiwan Sanhuang Co., Ltd. et Katshan Kohshan Perfect Industry Co., Ltd.
Ces dernières années, sous l'impulsion d'entreprises chinoises, la technologie de production du MOCA a connu des progrès considérables. Par exemple, Xiangyuan New Materials a surmonté les problèmes de santé au travail, de pollution et d'instabilité liés à la production intermittente par hydrogénation. La méthode continue catalyse l'hydrogénation à l'hydrogène pour obtenir des composés acoustiques de haute pureté et des procédés de production de MOCA, permettant une production automatisée, entièrement confinée et respectueuse de l'environnement, sans solvants ni poussières, avec une consommation d'énergie réduite et zéro émission. L'équipement de production continue de MOCA a permis à Xiangyuan New Materials de devenir un fabricant mondialement reconnu d'agents d'expansion de chaîne de polyuréthane.
En outre, Xiangyuan New Materials a également développé les agents d'expansion de chaîne des séries Xylink740M et Xylink P, réalisant ainsi l'industrialisation de cette série de produits, permettant aux fabricants de matériaux en polyuréthane d'améliorer la qualité, de réduire les coûts et d'élargir les applications.
2.2 Le principal agent d'expansion dilatérale diol aromatique
Les agents de dilatation de diols aromatiques couramment utilisés comprennent l'éther phénylphénolique à base d'hydroxyxyle (HQEE), l'éther hydroxylé interciphénylbénol (HER), le mélange phénolique à base d'hydroxyéthyle et de pyrodhénol (HQEE-L), le mélange hydroxyéthylhydroxybénol (HER-L), etc. Ils sont principalement utilisés dans les matériaux polyuréthanes pour les systèmes de procédés MDI. Ce sont des agents d'expansion de chaîne non toxiques et non polluants. Un aperçu des caractéristiques d'application et du développement des principaux produits est présenté ci-dessous :
L'agent d'expansion de chaîne HQEE est un diol aromatique à structure moléculaire symétrique. Il se présente sous forme de particules solides, non toxiques, non polluantes et non irritantes. Il est compatible avec le MDI et permet d'allonger efficacement la durée de vie du matériau. Xiangyuan New Materials a développé les agents d'expansion de chaîne des séries HQEE, HER, Xylink HQEE-L et Xylinkher-L. Leur qualité est supérieure à celle des produits similaires disponibles en Chine et à l'étranger, et ils sont commercialisés dans le monde entier.
2.3 Autres agents d'expansion de chaîne aromatique aux performances particulières
Avec l'essor des nouveaux secteurs d'application du polyuréthane, de nouveaux agents d'expansion et des technologies d'application innovantes ont été constamment développés pour répondre à la demande du marché. Les entreprises de production ont mis au point divers agents d'expansion à chaîne aromatique aux performances spécifiques.
Tianmen Winterine (DMD230) est un extenseur de chaîne contenant deux groupes amino, utilisé pour la préparation de revêtements sans solvant ou à haute teneur en solides. Comparé aux polyuréthanes pulvérisables classiques, ce produit présente une réactivité modérée, une bonne aptitude à l'application, une efficacité de mise en œuvre optimale et d'excellentes performances globales. Il offre un brillant élevé et des effets visibles avec les polyuréthanes lors de la préparation de polyisotripocyanate de chlorure gras, une bonne flexibilité et de bonnes propriétés mécaniques, une résistance au jaunissement, une bonne résistance à la corrosion et aux intempéries, ainsi qu'une protection durable. Outre les ponts, les tunnels, les sols et la signalisation routière, il peut également être utilisé dans des applications haut de gamme telles que les revêtements protecteurs et les revêtements composites en cuir pour pales d'éoliennes. La production industrielle et la promotion de ce produit contribueront au développement de revêtements de haute qualité.
La dispersion (311) de composés de dihydroxyphénylamine aromatique et de chlorure de sodium (311) est un type de mélange de dihydroxyphénylamine aromatique et de sels inorganiques. Elle peut être associée à divers prépolymères de polyuréthane à température ambiante. Elle est particulièrement adaptée aux produits de formes complexes ou de grandes surfaces, à la vulcanisation par micro-ondes et à d'autres applications nécessitant un temps de fonctionnement prolongé. Elle peut également être utilisée comme agent de durcissement pour les résines époxy. Parmi les produits similaires, on peut citer Caytur 31DA aux États-Unis, Xylink 311 et Xiangyuan New Materials.
D'autres agents de durcissement pour sous-marins, tels que l'oxidazole, la cétone amine, etc., peuvent réduire la possibilité que les revêtements ou autres produits produisent des bulles dans la classe moyenne de durcissement, et il existe également une marge de développement.
III. État d'avancement du développement des agents d'expansion de chaîne du polyuréthane
L'industrie chinoise du polyuréthane expansé repose sur des bases de développement relativement fragiles. À ses débuts, le marché national du polyuréthane expansé était dominé par des multinationales. Depuis le début du XXIe siècle, un groupe d'entreprises locales, mené par Xiangyuan New Materials, a réussi à briser ce monopole étranger grâce à des années de recherche et développement et d'accumulation de technologies. Certains produits chinois de ce type ont désormais atteint le niveau des produits internationaux similaires.
En tant qu'agent d'expansion polyuréthane aminé le plus répandu, le MOCA bénéficie d'un procédé de fabrication éprouvé, stable et adapté. Dans le domaine du moulage de corps élastiques pour les applications en aval, notamment le système TDI, de nombreuses formulations de polyuréthane ont été développées. La stabilité et la fonctionnalité du MOCA ont été testées et approuvées par de nombreuses années d'utilisation et d'expérience client. Son coût est relativement élevé. Après des années d'utilisation, un processus de fabrication rigoureux s'est instauré. Le MOCA joue un rôle irremplaçable et son champ d'application ne cesse de s'étendre.
L'Agence européenne des produits chimiques (AEC), en tant qu'institution chargée de la certification REACH de l'UE, a publié un rapport le 30 novembre 2017. Après avoir comparé les risques pour la sécurité, les performances et les coûts, elle a conclu que, dans le domaine des corps élastiques en polyuréthane, les performances, la rentabilité et les autres avantages des produits MOCA sont exceptionnels et qu'il n'existe actuellement aucune alternative.
L'industrie chinoise des agents d'expansion de polyuréthane a connu un démarrage tardif. À ses débuts, en raison d'un faible niveau technologique de production, de la rareté des matières premières et d'un manque de personnel qualifié en recherche et développement, le marché national des agents d'expansion de polyuréthane était monopolisé par les multinationales. Ce n'est que dans les années 1990 que, grâce à des années de recherche et développement et d'accumulation de savoir-faire, plusieurs fabricants chinois d'agents d'expansion de polyuréthane ont réussi à briser ce monopole technologique étranger. Les performances de certains de ces agents ont alors atteint le niveau des produits internationaux similaires. Xiangyuan, en particulier, a été pionnière dans la construction d'une unité de production continue de MOCA d'une capacité de 10 000 tonnes. La qualité et le niveau technique de ses produits ont atteint un niveau de pointe mondial et national. Aujourd'hui, les fabricants chinois de MOCA sont en mesure de répondre aux exigences relatives aux agents d'expansion sans ionamine. Les MOCA granulaires et les MOCA à changement de couleur jaune à haute température, appartenant à la gamme des agents d'expansion de polyuréthane, sont particulièrement appréciés dans l'industrie.
Le douzième plan quinquennal de l'industrie du polyuréthane propose, outre l'augmentation de la production d'agents d'expansion de chaîne de haute qualité comme le MOCA, de promouvoir et d'appliquer davantage de nouveaux agents d'expansion de chaîne tels que le MCDEA, l'E-100, le HER et le HQEE. S'appuyant sur la gamme de produits MOCA et la diversification des matériaux et produits polyuréthanes, d'autres agents d'expansion de chaîne ont émergé, formant ainsi une offre différenciée avec les produits MOCA.
Grâce aux progrès constants de la recherche et du développement technologiques, les nouveaux agents d'expansion de chaîne aromatiques haute performance présentent des avantages spécifiques en termes de rapidité de réponse, de résistance aux hautes températures, de facilité d'utilisation, de sécurité et de respect de l'environnement. Leur application s'est progressivement développée et leur champ d'application ne cesse de s'étendre. Par exemple, les agents P-1000, P650, P250 et 740M, grâce à leurs caractéristiques écologiques et non toxiques, ont progressivement conquis de nombreux marchés. Ces dernières années, avec le développement d'un système MDI plus respectueux de l'environnement, l'utilisation d'agents d'expansion diol aromatiques haute performance tels que le HQEE et le HER, mieux compatibles avec le système MDI, a progressé. Ces agents confèrent au polyuréthane d'excellentes propriétés élastiques et des caractéristiques spécifiques telles que la résistance à la chaleur et la résistance à la déchirure. Outre la fabrication de produits coulés, ils permettent également de produire des produits élastomères thermoplastiques haute performance. Dans les domaines d'application exigeant des performances élevées pour les matériaux polyuréthanes, notamment dans les pays développés, les agents d'expansion de chaîne tels que le 740M, le HQEE et le HER sont de plus en plus utilisés. Ce nouvel agent d'expansion de chaîne présente des avantages distinctifs en matière de segmentation spécifique, et son niveau technique requis est relativement élevé. Actuellement, le marché intérieur en est encore à la phase de promotion de son application.
IV. Modèle de développement de l'industrie de l'expansion de la chaîne de polyuréthane
L'industrie du polyuréthane en Amérique du Nord et en Europe occidentale bénéficie de plusieurs décennies de développement. Elle dispose d'une solide expertise technique et son marché est relativement mature. Parallèlement, les consommateurs de ces régions exigent des performances accrues des produits en polyuréthane, et la demande en nouveaux agents d'expansion de chaîne est plus rapide que celle du MOCA. Actuellement, les pays développés, notamment en Europe et aux États-Unis, représentent la majeure partie de cette demande.
La forte consommation de polyuréthane dans la région Asie-Pacifique et d'autres pays émergents est devenue le principal moteur de la demande mondiale de polyuréthane. La région Asie-Pacifique représente déjà le plus grand marché de consommation de polyuréthane au monde, avec environ 48 % des parts de marché mondiales. Dans d'autres pays émergents comme l'Inde, le Brésil et le Mexique, la demande de polyuréthane pour le bâtiment, les matériaux de construction, l'ameublement et d'autres secteurs est également en hausse. Cependant, contrairement aux pays développés d'Europe et des États-Unis, certaines de ces régions sont encore au début de leur industrialisation. Elles sont très sensibles au prix des matières premières et accordent une grande importance au rapport coût-efficacité. À l'avenir, cette région maintiendra une forte demande en polyuréthanes à haut coût.
Actuellement, les principaux acteurs internationaux du secteur des extrudeuses en polyuréthane, tels que le Kazakh Kagosan Perfect Industry Co., Ltd., l'américain Air Chemical (racheté par Winchuang en 2016) et l'américain Coco (racheté par Langsheng en 2017), détiennent la majeure partie du marché mondial des extrudeuses. Les petites entreprises, dont le système industrie-université-recherche n'est pas développé, ont été éliminées par la concurrence sur le prix et la qualité de leurs produits, ce qui a accentué la concentration du secteur. Parallèlement, les grandes entreprises, fortes de leurs capitaux importants et de leur expertise en recherche et développement, développent leurs capacités de production de matières premières et de produits finis, et établissent des bases de production et des centres de vente et de R&D multinationaux et monopolistiques dans des régions riches en ressources, en marchés et en main-d'œuvre.
5. État actuel et perspectives de développement des agents d'expansion en polyuréthane
En tant qu'additif important pour les matériaux polyuréthanes, les agents d'expansion polyuréthanes sont principalement utilisés dans le système CASE (revêtements, adhésifs, mastics et corps élastiques). Parmi eux, le corps élastique en polyuréthane est un polymère synthétique à mi-chemin entre le caoutchouc et le plastique. Il combine la grande élasticité du caoutchouc et la dureté et la résistance élevées du plastique (5 à 10 fois supérieures). Il est réputé comme le « roi des caoutchoucs résistants à l'usure » et présente une bonne résistance mécanique, aux huiles, aux produits chimiques, à la flexion, ainsi qu'une excellente résistance aux basses températures et de bonnes propriétés d'isolation. Outre les corps élastiques en polyuréthane coulés classiques et thermoplastiques, on trouve également des adhésifs, des revêtements, des mastics, des matériaux de pavage, des semelles, du cuir synthétique, des fibres, etc., qui deviennent des matériaux en polyuréthane élastique. Grâce à l'amélioration continue des techniques, le polyuréthane élastique a remplacé le caoutchouc, les plastiques et les métaux dans divers secteurs tels que l'automobile, les mines, l'imprimerie, l'équipement, la mécanique, le sport et les transports.
Selon les statistiques des agences compétentes, la consommation chinoise de polyuréthane CASE (corps élastiques, revêtements, cuir synthétique, joints et adhésifs) en 2021 était de 7,77 millions de tonnes, et le taux de croissance annuel moyen de 11,5 % entre 2016 et 2021 était de 11,5 %.
La production chinoise de polyuréthane élastique s'élevait à 925 000 tonnes en 2016 et a atteint 1,5 million de tonnes en 2021, soit un taux de croissance annuel composé de 10,2 %. Le taux de croissance annuel moyen de la consommation était de 12,5 %. On estime que d'ici 2025, la production chinoise de polyuréthane élastique atteindra 2,059 millions de tonnes, poursuivant ainsi sa croissance rapide.
À l'échelle mondiale, la production d'élastomères de polyuréthane a atteint 2,52 millions de tonnes en 2016 et 3,539 millions de tonnes en 2021, soit un taux de croissance annuel composé de 7,0 %. D'ici 2025, la production mondiale d'élastomères de polyuréthane devrait atteindre 4,495 millions de tonnes, témoignant d'une croissance rapide et soutenue.
L'élastomère thermoplastique de polyuréthane (TPU) présente une excellente résistance à l'usure. Sa résistance à la traction est élevée, son allongement est important, et il est résistant aux huiles, aux basses températures, aux intempéries et à l'ozone. De plus, sa dureté est facilement ajustable. Ces dernières années, les applications du TPU se sont étendues de l'industrie de la chaussure à des secteurs de pointe tels que la pharmacie, l'aéronautique et la protection de l'environnement. Selon les statistiques, de 2014 à 2021, le taux de croissance annuel composé moyen de la production de TPU en Chine a atteint 14,5 %. En 2021, la production chinoise de TPU s'élevait à environ 645 000 tonnes, faisant de la Chine le premier producteur mondial de TPU. La production et le volume net des exportations ont progressé de manière constante ces dernières années.
Du point de vue de la demande, le marché mondial du TPU est actuellement concentré en Europe, aux États-Unis et en Asie-Pacifique. Parmi ces régions, l'Asie, menée par la Chine, est le marché régional dont la consommation de TPU connaît la croissance la plus rapide. Selon les statistiques du Comité spécial des élastiques de l'Association chinoise de l'industrie du polyuréthane, la consommation totale de produits en polyuréthane en Chine a atteint 11,3 millions de tonnes en 2018, dont environ 1,1 million de tonnes d'élastomères de polyuréthane (TPU + CPU).
Le TPU demeure l'un des produits polyuréthanes dont la croissance est la plus rapide dans un avenir proche. La Chine est devenue le premier consommateur mondial de TPU. Selon les statistiques, le taux de croissance annuel composé moyen de la consommation chinoise de TPU entre 2017 et 2021 a atteint 12,9 %, pour une consommation totale de 602 000 tonnes en 2021, soit une augmentation de 11,6 % par rapport à l'année précédente. Sur la base d'une production mondiale de TPU de 1,09 million de tonnes en 2021, la consommation intérieure de TPU représente plus de la moitié de la production mondiale. À l'avenir, les besoins en matériaux pour chaussures, films, tuyaux et câbles seront encore plus importants. Dans le domaine des équipements médicaux, des câbles et des films, le TPU remplacera davantage le PVC traditionnel. Il est fort probable qu'il remplace l'EVA dans le secteur de la chaussure. On prévoit que le TPU maintiendra une croissance d'au moins 10 % dans les années à venir. Sa consommation devrait atteindre environ 900 000 tonnes d'ici 2026.
Avec l'augmentation progressive des capacités de production, le coût des produits élastiques en polyuréthane diminue, leur variété s'accroît, la demande du marché s'améliore et le développement industriel s'accélère. Durant le quatorzième plan quinquennal, l'industrie des produits en polyuréthane devrait promouvoir activement le développement de produits à base d'eau, sans solvant et à haute teneur en matières solides ; intensifier le développement des procédés de fabrication et de synthèse des matières premières de base, en se concentrant sur l'application du polytianmen à base d'eau et de pyropyrodramine ; privilégier la recherche fondamentale sur les procédés à base d'eau et les techniques d'ingénierie ; améliorer les performances des produits, développer de nouveaux produits, élargir le champ d'application et promouvoir la construction de nouvelles infrastructures (transport ferroviaire, autoroutes, ponts et tunnels, lignes de transport d'énergie, etc.) et les applications médicales ; promouvoir l'application technique des adhésifs polyuréthanes sans formaldéhyde pour la fabrication de plaques artificielles ; développer des produits ammoniacaux différenciés, fonctionnels et à haute valeur ajoutée ; renforcer la recherche et l'application des technologies relatives à la structure, aux performances et à la durabilité des matériaux d'étanchéité en polyuréthane ; et promouvoir l'utilisation des matériaux polyuréthanes dans la construction préfabriquée.
Les principales orientations de développement du domaine des élastomères sont :
Élastomères de polyuréthane pour l'automobile. L'industrie automobile actuelle évolue vers des véhicules performants, de haute qualité, légers, confortables et sûrs. Les matériaux synthétiques, tels que le caoutchouc et le plastique, remplacent progressivement les matériaux métalliques, offrant ainsi de vastes perspectives d'application aux élastomères de polyuréthane.
Élastomères de polyuréthane pour la construction. Le feutre bitumé traditionnel, matériau d'étanchéité pour la construction, a été progressivement remplacé par un matériau d'étanchéité en polyuréthane durable et intégré. L'utilisation du polyuréthane pour les pistes sportives se généralise. Les joints de dilatation des grands ponts, les traverses des lignes ferroviaires à grande vitesse, les pistes d'aéroport et les joints d'étanchéité des autoroutes sont également progressivement réalisés en élastomère PVC solidifié à température ambiante.
Élastomère de polyuréthane pour applications minières. Les mines de charbon, de métaux et de minéraux non métalliques connaissent une forte demande en matériaux non métalliques à haute résistance à l'usure, à haute solidité et à haute élasticité.
Élastomère de polyuréthane pour chaussures. L'élastomère de polychlorure de potassium présente de nombreux avantages : bonne absorption des chocs, légèreté, résistance à l'usure, adhérence, etc. Il est devenu un matériau de soutien important dans l'industrie de la chaussure.
Élastomère de polyuréthane à usage médical. Sa bonne biocompatibilité, sa compatibilité sanguine et l'absence d'additifs sont des atouts majeurs qui justifient l'utilisation du TPU et du CPU dans le domaine médical. Ses applications dans le secteur médical et paramédical sont très vastes.
Nouvelle feuille composite en polyuréthane. La technologie des matériaux composites devrait engendrer une nouvelle période de forte croissance du marché des élastomères de polyuréthane.
VI. Tendances de développement de l'industrie de la chaîne d'approvisionnement du polyuréthane dans le cadre du « 14e plan quinquennal »
À l'échelle mondiale, le développement rapide des secteurs de la construction, de l'automobile, des équipements électroniques intelligents, des énergies nouvelles et de la protection de l'environnement a fortement stimulé la demande de produits en polyuréthane. Les géants mondiaux du polyuréthane poursuivent leurs efforts d'innovation technologique et applicative, et continueront de promouvoir le développement et la production de nouveaux produits. L'expansion des produits en polyuréthane sur le marché aval, conjuguée à la diversification de la demande, favorisera l'innovation et le développement continus des acteurs de la filière polyuréthane.
Au cours des dix prochaines années, l'utilisation des produits en polyuréthane dans certains secteurs de niche connaîtra également un développement rapide. Les experts du secteur prévoient une croissance annuelle de la demande mondiale de polyuréthane de 4,5 %. Dans des domaines tels que la réfrigération, la chaussure, le textile et les loisirs, le taux de croissance annuel moyen de la demande est estimé à 5,7 %. La demande dans le secteur des produits finis a légèrement augmenté et devrait se situer autour de 3,3 % par an. Les pays émergents de la région Asie-Pacifique, grâce à des technologies innovantes, développent des applications en aval, et la demande de polyuréthane devrait y enregistrer une croissance à deux chiffres chaque année.
En tant que matière première essentielle pour l'industrie du polyuréthane, le secteur des additifs pour polyuréthane de mon pays doit impérativement mettre en œuvre un nouveau concept de développement. Ce concept vise à promouvoir un développement de haute qualité pour l'industrie du polyuréthane, en accélérant la mise en place d'un nouveau modèle de développement « à double cycle », axé sur une transformation verte, sobre en carbone et numérique. Il s'agit d'accélérer la construction d'un système industriel moderne, de valoriser les produits haut de gamme, d'acquérir les technologies clés de pointe, d'ouvrir de nouvelles perspectives pour les produits traditionnels et de faire de mon pays un acteur majeur du secteur du polyuréthane.
Actuellement, l'allongeur de chaîne en polyuréthane est devenu une matière première essentielle pour les grands projets d'infrastructures nationales. L'industrie de l'allongeur de chaîne en polyuréthane investit de plus en plus dans l'innovation et se développe dans une optique de protection de l'environnement, d'efficacité et de qualité élevées. Centrée sur les besoins des secteurs de l'aérospatiale, de l'électronique, des énergies nouvelles, de l'automobile, du ferroviaire à grande vitesse, du transport ferroviaire, des autoroutes, des grands ponts, de la santé et de la défense nationale, la transformation et l'application des nouvelles technologies d'allongeur de chaîne en polyuréthane s'accélèrent, contribuant ainsi à l'amélioration du niveau de développement global de l'industrie du polyuréthane.
L'orientation du développement de l'industrie des allongeurs de chaîne en polyuréthane est la mise au point de produits de haute qualité et écologiques, offrant une meilleure protection de l'environnement. Ces produits doivent être non seulement propres et non polluants lors de leur production, mais également sûrs et écologiques lors de leur utilisation, contribuant ainsi à une fabrication plus respectueuse de l'environnement. Deuxièmement, il s'agit d'étendre les applications des allongeurs de chaîne existants afin de dynamiser les applications professionnelles actuelles. Si le niveau technologique de certaines entreprises chinoises d'allongeurs de chaîne en polyuréthane est comparable à celui des multinationales, des recherches supplémentaires sur les applications sont nécessaires pour permettre à un plus grand nombre d'utilisateurs de constater la supériorité des produits. Il convient notamment de promouvoir les diamines aromatiques liquides, faciles à utiliser et performantes, et d'exploiter l'effet synergique des allongeurs de chaîne pour économiser l'énergie et réduire la consommation et les coûts. Troisièmement, il est essentiel de développer de nouveaux produits en fonction de la demande du marché, afin de proposer des produits plus adaptés et de meilleure qualité pour l'industrie du polyuréthane, de répondre aux besoins du marché en aval et d'élargir le champ d'application.
Pour les matériaux élastiques en polyuréthane, l'allongeur de chaîne est un additif essentiel, présent en grande quantité et à forte valeur ajoutée, qui contribue grandement à l'amélioration des performances du produit. De plus, dans d'autres matériaux en polyuréthane, voire dans les mousses plastiques, l'allongeur de chaîne a un impact significatif sur l'amélioration des performances. Le marché des allongeurs de chaîne en polyuréthane présente un potentiel considérable. Afin de promouvoir et d'orienter le développement de haute qualité de cette industrie, il est nécessaire de renforcer la recherche et la promotion des applications des allongeurs de chaîne en polyuréthane, et de développer une gamme plus étendue et performante, tout en veillant à la santé, aux économies d'énergie, à la sécurité, à la protection de l'environnement et aux performances d'application, afin de contribuer davantage à l'amélioration de la qualité de vie.
Date de publication : 8 février 2023