国内外聚氨酯类TPE（TPU）行业发展现状、市场需求及产品趋势分析

一、TPU市场概述

我国是全球聚氨酯生产大国，关键原料配套完备，这为TPU 产业的发展创造了较好的条件。目前，我国聚氨酯热塑性弹性体主要用于制鞋业以及运动服装、运动器械，但是聚氨酯热塑性弹性体性能接近工程塑料，是综合性价比最好的一类热塑性弹性体。聚氨酯类热塑性弹性体TPU市场规模排在TPE-S、TPOs之后，聚氨酯类热塑性弹性体TPU国内需求量50-60万吨。TPU 也是聚氨酯的一种，通常根据其软链段类型可分为聚酯型和聚醚型两类，其中聚酯型的更为常见，约占总需求量的 80-90%。

二、TPU产品性能

TPU生产的原材料中，聚酯多元醇以己二酸(AA)与1,4-丁二醇（BDO）或乙二醇（EG）聚合反应制得的为主，聚醚多元醇以 PTMEG 为主。TPU 所用的异氰酸酯原料以纯MDI为主，也有用少量液化 MDI、氢化 MDI、HDI 等，扩链剂以 BDO 为主。

聚酯型和聚醚型TPU的特点和应用

资料来源：CNKI

TPU的性能是热塑性弹性体中相对较高的，尤其是耐磨性、拉伸强度优异。TPU的硬度范围相当宽，从ShoreA50~ShoreD80 并且在整个硬度范围内具有高弹性；TPU在很宽的温度范围内（-40~120℃）具有柔性，而不需要增塑剂；TPT对油类（矿物油，动植物油脂和润滑油）和许多溶剂有良好的抵抗能力；TPU 还有良好的耐天候性，极优的耐高能射线性能。除此之外，TPU 的显著优点是耐磨性强，抗撕裂性，屈扰强度优良；拉伸强度高，伸长率大，长期压缩永久变形率低。

TPU 的缺点主要是成型性不好，大型制品成型困难，模具价格高；芳香族异氰酸酯基团为不饱和分子结构，外观容易黄变；聚酯型的不耐水解，聚醚的耐候性差、止滑效果不如橡胶。

TPU与其他热塑性弹性体性能对比

资料来源：CNKI

三、TPU应用结构

TPU产品种类丰富，原料包括溶液型和颗粒型，进一步加工既可制成高模量的特种塑料，也可制成高弹性的橡胶，可制成薄膜、也可制成纤维，而且可根据下游需求调节产品性质。因此，TPU的下游应用非常丰富。

TPU鞋材是最主要应用，占比39%左右。TPU鞋材优点是：轻便、舒适、弹性好、品种变化多、加工方便、又可回收。因此，TPU在发展初期以制鞋业，比如滑雪靴、登山靴等，为主要下游应用，近年来随着TPU应用范围的扩大，制鞋业所占比例已经有所降低。粘胶剂、管材中应用TPU的比例也逐渐增加，两者市场份额分别为15%和14%。

TPU下游消费结构

资料来源：CNKI

TPU薄膜制品是增速较快的一个细分子行业。TPU薄膜由TPU颗粒加工而来，具备热塑性弹性体高强度、高韧性、耐磨、耐油、耐寒、耐老化、环保无毒、可降解等优良特性；又具有防水透湿、防风、防寒、抗菌、抗紫外线等优异性能，可应用在众多工业和民用领域。

此外，利用TPU制作热熔胶中的新产品热熔胶膜，也逐渐开始起步、发展，与当前占主要地位的EVA热熔胶和合成橡胶类热熔胶相比，TPU热熔胶膜既具有高粘性，还具有TPU良好的物理性能，许多传统热熔胶难以使用的领域TPU热熔胶膜都可以胜任，TPU热熔胶膜将是未来塑料薄膜和热熔胶领域相结合的重要发展方向之一。

四、研究和产品开发热点

新型的TPU研究和产品开发热点包括：

1）新型原料是高性能TPU开发的热点。TPU的种类繁多，对于不同的大分子多元醇，扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配可制取品种繁多各种性能的TPU产品。但是在现实设计配方和工业化生产时，原材料（多元醇和多异氰酸酯以及扩链剂）之间可能会相互限制，因此如何选择和开发合成原料是目前研发的热点。近年随着更多种类异氰酸酯的开发成功，TPU的品种更加丰富，应用范围进一步扩大。

2）提高TPU耐热性的研究。即将TPU与塑料、橡胶和其它弹性体构成合金，可以降低TPU成本、改善合金性能、扩大应用领域；通过分子设计开发新型的二异氰酸酯单体和扩链剂种类，如在其分子链上引入如二酰亚胺、三嗪、膦腈等高热稳定性结构单元，从而提高其耐热性。

3）IPN-TPU新技术，在TPU加工成型过程中加入某种反应性成分，在热塑成型之后，通过后熟化产生局部交联，形成互穿聚合物网络TPU（IPN-TPU）从而达到提高TPU某些特殊要求性能。

4）TPU共混技术，即将TPU与塑料、橡胶和其它弹性体构成合金，可以降低TPU成本、改善合金性能、扩大应用领域；

5）E-TPU新应用：即发泡TPU产品。巴斯夫在2013年新开发的新型TPU制品，不但轻巧，还能在较大的温度范围内保持弹性。目前这种材料在鞋材中是明星产品，Adidas推出的NMD系列就是采用的这种材料。未来在包装材料、缓冲领域、震动阻尼材料、汽车内外饰等领域仍有较大的应用拓展前景。