世界TPE市場動向及國内EPDM/PP TPE市場前景-新鄉市嘉彙科技有限公司

（合成橡膠技術開發中心，蘭州，730060）（蘭州化學工業公司化工研究院，蘭州，730060）

　　概述了世界TPE市場動向，介紹了加速TPE迅速發展的“催化劑”－－Santoprene，并結合國内市場調研結果對我國EPDM/PP TPE市場前景進行分析預測，提出了我國TPE的發展建議。

　　關鍵詞：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)工業依托改性技術求發展，實現産品高性能化、精細化、專用化，并順應高效、低能、綠色環保之潮流的今天，熱塑性彈性體(TPE)正以其優良的加工性、橡膠的高彈性、良好的适應性、經濟性以及低污染性而獲得蓬勃發展，産品正全面滲入橡膠加工行業，進入穩步發展階段，被冠以“第三代橡膠”的美譽。

　　根據硬段的化學組成，TPE可分爲聚苯乙烯類(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中産銷量最大的一類，TPO則是增長最快的一類，1996年其需求量爲140 kt，2001年将達到210 kt，年均增長率達8%。

　　TPE的生産方法有機械共混法和化學合成法兩種，其中共混型TPE在制備工藝上經曆了簡單機械共混、動态部分硫化和動态全硫化三段發展曆程，動态全硫化型熱塑性彈性體(TPV)近年來以10%的速度高速增長，成爲TPE中發展最快的品種。

　　随着各種TPE的相繼開發，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，相當于同年SR總消耗量9 666 kt的9.3%，銷售額達30億美元。據預測TPE全球的用量将從1997年的1 005 kt增至2000年的1 292 kt，1995－2000年消費量增長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的結果顯示，與硫化橡膠傳統用生膠的停滞狀态相比，TPE的增長率很高。

項目	1992年		1993年		1994年		1995年		1999年
項目	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	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預測，北美TPE需求将從1996年的475 kt增至2001年的640 kt，年均增長6.4%。美國是TPE的淨出口國，1996年生産能力520 kt，預計2001年将升至780 kt。1996－2001年北美TPE供需情況見表2。

項目

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

淨出口量

TPE産量

244

124

608

282

474

220

141

518

646

281

209

730

122

＿

　　TPE消費量迅速增長的原因之一，是因爲它的性能适應性強，加工工藝簡單，節能，能用熱塑性塑料(TP)的加工設備和方法高效而經濟地生産通用橡膠制品。如：熱固性橡膠(TSR)加工成型周期爲2～10 min，而TPE僅10～50 s；TPE注射成型制品的尺寸偏差僅爲TSR同樣制品的1/3～1/2，加工費用又比TSR低50%左右。另一重要原因是TPE比TSR相對密度低10%～40%，用TPE制備汽車構部件可使汽車整體重量降低，達到節約燃油之目的；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了工業生産低投入、高産出和高效益的發展總趨勢，成爲兼具SR和TP二者優良性能的新型高分子彈性材料。

　　TPE主要應用領域包括：汽車工業、電線電纜、工業制品、制鞋領域、土木建築、醫療保健及聚合物改性等。近年歐洲各類TPE使用情況、北美各應用領域TPE使用量及醫療制品市場現在和潛在應用情況分别見表3～表5［3］。

應用領域

SBC

TPO

TPV

TPU

TPEE

TPAE

總計

汽車

電線電纜

制鞋

聚合物改性劑

軟管

工業制品

瀝青改性劑

建築

膠粘劑/塗料

膠片

其他

總計

－

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/其他運輸工具

工業産品

制鞋

醫療制品

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

應用

TPE類型

優點

傷口繃帶

藥品輸送

血漿收集

滲析導管

嬰兒奶嘴

導管

儀器手柄

針頭(管)防塵罩

懸浮筏密封

O型密封件

輸液(給養）

泵(供氣液)

導管

共聚多酯

TPV

苯乙烯共聚物

TPE

TPV

TPU

防止細菌進入、可置換水分

保證适宜水分滲透率

移走注射器後可防止空氣進入

與矽橡膠相比明顯改善了耐久性

與NR或矽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定性

與TSR相比，提高了設計的靈活性

降低醫療成本，低萃取率

提高了柔軟性，不含增塑劑

注射器使用安全，降低了生産成本

透明，尺寸穩定

耐化學品性能接近玻璃

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，汽車仍将是TPE的第一大消費領域，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（主要爲轎車和輕型卡車）産量1 300萬輛，單車TPE用量12.7 kg/輛。據預測［4］，目前歐洲TPE總消費量爲465 kt,其中汽車消費占首位，消費量可達160.8 kt，占總量的1/3以上，平均消費增幅可達7%。TPE在汽車工業中的用途主要是三個方面：汽車外部件、内部件和發動機室内的部件，其中保險杠是汽車外部最大有形件。1990年北美轎車和輕型卡車保險杠消耗TPE爲18 kt，1995年爲45.4 kt，預計2000年、2005年其值将分别達到99.8 kt和127 kt,1995－2000年平均增長率爲10.8%，目前歐洲每年平均約有33 kt的TPO用于生産汽車保險杠。TPE發展最快的應用領域當推醫療制品，美國和歐洲的醫療制品生産商以每年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在更多醫療制品中嶄露頭腳，取代了TSR，從而帶給TSR強大的競争壓力。

　　在不斷發展的TPE工業中，動态硫化工藝及增容技術等概念的引入，使得TPV品種牌号譜不斷擴大，技術内涵不斷延伸，從而發展成爲TPE中最爲迅速和最令人注目的一個熱門領域，其中的典型産品有Santoprene及Geolast等。這些産品的出現刺激了TPE工業的迅速發展和增長。

　　有18 kt/a的三元乙丙橡膠/聚丙烯(EPDM/PP)TPV生産線，固定資産總投資2 806萬美元的Monsanto與Exxon的合資公司――AES公司，開發的Santoprene是完全交聯型烯烴類彈性體，它系采用一種動态全硫化工藝，使EPDM顆粒(平均粒徑＜1μm)完全分散到PP的連續基質中，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，硬度範圍35（邵氏A）到50（邵氏D），具有優良的耐熱性、耐油性、彈性、強度，且循環再生性好，成型工藝簡單。其屈撓疲勞性極高，在－51～66℃下即使經曆上百萬次的周期屈撓也不會破裂。Santoprene已有多種型号級别可供選擇，且所有品級均可互相混配，以達到不同的阻燃、耐老化及硬度要求。AES公司近期又推出了“幹型”Santoprene 8000系列産品，省去了加工前的預幹燥工序，目前已有12個品級。此外，可通過中性色Santoprene摻用标準的聚烯烴色母料，制成任何顔色的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，但由于其性能範圍較寬，因而有較高的性能成本比。

　　利用Santoprene的特性，可将其應用于汽車、建築、機械、醫療、家電等領域，表6列出了Santoprene的一些典型用途。

　　應值得特别注意的是，Santoprene在汽車工業領域的應用已愈加深入［6］。奔馳公司用Santoprene作爲其新的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高流動性牌号椨捕?邵氏A）爲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)爲55的牌号可取代各種TSR。

　　綜上所述，Santoprene的出現激化了TPE與TSR的競争，其優異的性能也使工程師及設計師在設計上有了更大的靈活性，相信随着社會進步與發展，Santoprene必将會有更爲廣闊的應用領域。

　　我國早在80年代初即開始研究EPDM/PP TPE，并有一些産品投放市場。爲了對國内EPDM/PP TPE在現行和未來市場中是否具有競争力、品種是否新穎、是否具有高附加值等做進一步論證，特進行市場調查，走訪了36家單位，就EPDM/PP TPE進行了調研分析。

　　（1）汽車工業：EPDM/PP TPE 在汽車行業的主要應用是做車體的外部配件，如保險杠罩、擋泥闆部件、防塵罩、各種墊圈、防護條等；也可做汽車的内部配件，其中包括方向盤、密封件、軸封等，還可用作裝飾闆。

　　（2）電線電纜：EPDM/PP TPE具有優良的耐候性、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、鞋底和鞋後跟、各種手柄、軟管、墊圈等。這些方面的應用，其耐磨性和耐屈撓性可以和普通硫化橡膠競争，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消耗量爲900 kt，占同年SR總耗量的10%；1999年TPE與SR耗量之比也約爲1/10。據此并結合我國國民經濟的發展速度及相關行業對TPE的實際需求等情況分析，2000年、2005年及2010年我國TPE/SR消耗構成比應設定爲6%～9%、8%～10%、10%～12%；我國SR 2000年、2005年及2010年的需求量預計分别爲900～1 000 kt、1 400～1 500 kt、1 800～2 200 kt（中國石油化工集團公司預測值），則TPE相應年份的需求量應分别爲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%）作爲令人矚目的優良材料得到迅速發展，TPO中的61%用于汽車業，17%用于工業制品，9%用于電線電纜，2%用于建築領域。

　　根據國外TPO/TPE等于27%的比值，預計我國2000年、2005年及2010年TPO最低需求量應分别爲15～24 kt、30～40 kt、48～71 kt。假定EPDM/PP TPE占據TPO中80%的市場份額，則EPDM/PP TPE需求量應分别爲12～19 kt、24～32 kt、38～57 kt。

　　汽車工業是我國國民經濟的支柱産業，是正在形成的一個新的經濟增長點，也是孕育和刺激TPE發展的沃土。我國的汽車工業近年發展十分迅猛，至1997年，汽車生産廠商共有872家，産量達159萬輛（其中轎車49萬輛）。按照規劃，到2000年我國汽車工業要形成300萬輛/a的生産能力（其中轎車150萬輛/a），到2010年達到600萬輛的生産能力（其中轎車400萬輛/a），預計到2000年，汽車産量270萬輛，保有量将達2 120～2 300萬輛，到2010年将達4 400～5 000萬輛。汽車用橡膠制品中60%爲輪胎，40%爲各種膠管、膠帶、油封、密封條、減震塊、皮碗、防塵罩、檔泥闆等。平均每輛汽車橡膠配件多達500～600件，均重50 kg。在所使用的原材料中，TPE占據一定份額，其中主要是TPO和TPV。如果2000年每輛轎車TPE用量達到美國1990年水平（5.1 kg/輛），2005年達到7.3 kg/輛，2010年達到10.4 kg/輛（以TPE用量每年增長7.4%計算），則2000年及2010年轎車耗用TPE約分别達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；标緻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，這就爲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複材料，取代原有的氯丁橡膠(CR)、NR/丁苯橡膠(SBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、PVC等包複材料。采用EPDM/PP制作電纜包複皮和護套，電纜直接用塑膠機擠出，簡化了生産工藝，這是電纜、電線行業生産上的重大改革。

　　沈陽電纜廠每年消耗EPDM/PP約達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展起步較晚，80年代初速度較快，從無到有相繼開發了包括橡膠、塑料及橡塑并用等多種高分子材料在内的高分子防水片材，形成批量生産能力。許多新品種防水片材正在研究開發。TPE在國外防水片材中已廣泛應用，國内尚未使用，但其前景看好。據估計，國内城鄉住宅、工業建築及公用設施年建造量達10×108m2，再加上舊房屋維修，對防水片材的需求量十分可觀。按有關部門規劃預測，高分子防水片材1990－2000年年均需40 kt。在西歐，以德國爲例，所用高分子防水片材的45%爲TPE。2000年我國所需TPE防水片材按高分子防水片材量的25%計算，則TPE需求量爲10 kt。

　　高檔建築物的鋁合金門窗、火車、船舶、飛機門窗所用密封條以TPE（EPDM/PP）代替傳統密封條材料，可提高使用壽命。因此，其用量不容忽視。

　　特别值得注意的是，國際運輸行業使用的集裝箱标準規定，其密封條必須是TPE（EPDM/PP），青島密封件公司生産集裝箱密封條，每條重7 kg，全年需EPDM/PP約200 t。随着我國對外貿易不斷擴大，集裝箱用量将會有很大增長，僅此一項每年需用TPE（EPDM/PP）将近千噸。

　　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），有待進行技術開發，其TPE用量不能确切估算，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将來愈加顯示出其勃勃生機，得到蓬勃發展。

　　鑒于國外TPE需求市場的不斷擴大及我國EPDM/PP TPE市場的實際，建議：

　　(1) TPE科研開發上應加強彼此間合作，避免各樹一幟，應集中力量對TPE産品進行縱向深入研究，從研究配方、工藝條件至應用、加工一條龍開發；還應盡早與加工應用單位聯系，了解其需求，按需開發。

　　(2) 應合理調整産品布局，消化國内資源，避免無謂進口，節約外彙，因此在TPE産品方面應首先選擇有國産化原料且有一定市場的EPDM/PP及NBR/PVC，不斷拓寬其應用範圍，尤其是應該确保EPDM/PP TPE在汽車領域消費的前提下，加快其在醫用、耐熱耐油零部件等方面的應用步伐,加大産品推廣力度，搶占更多市場。

　　(3) 重視産品市場效應，強化産品宣傳和後續技術服務水平。

　　(4) 繼續完善TPE生産工藝，降低成本，增加其在市場中的競争力。

　　(5) 利用TPE可回收利用、低毒、無污染等特點，提高環保意識，減輕環保壓力，鼓勵回收，以達到低投入高産出之目的。

　　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