聚氨酯是由基礎化工品異氰酸酯和多元醇縮聚合成的高分子樹脂，是一種新興的有機高分子材料，被譽為“第五大塑料”。目前，聚氨酯材料已經(jīng)廣泛應用于制革制鞋、建筑、家具、家電等領域，具體應用形態(tài)包括墻體保溫材料（硬泡）、沙發(fā)等的填充物（軟泡）、氨綸（化纖）、塑膠跑道（彈性體）、粘合劑、涂料等，已經(jīng)成為生活中不可或缺的重要材料。
聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈
聚氨酯材料的產(chǎn)業(yè)鏈較長，上游的原料是異氰酸酯和多元醇，其中異氰酸酯主要為MDI、TDI以及PAPI，多元醇可分為聚醚多元醇和聚酯多元醇。聚氨酯材料的直接下游為塑料、彈性體、膠黏劑、涂料、纖維等樹脂初級制品，而后這些初級制品可以進一步應用到制鞋工業(yè)、建筑工業(yè)、家具工業(yè)、家電工業(yè)等生活中的方方面面，這些構(gòu)筑了聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈的終端下游。
中國的產(chǎn)業(yè)格局
我國的聚氨酯產(chǎn)業(yè)起步相對于發(fā)達國家較晚，但當下我國已發(fā)展成為全球最大的聚氨酯生產(chǎn)國和消費國。進入到21世紀，我國聚氨酯產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)異軍突起，在突破了大規(guī)模合成的技術(shù)和工藝壁壘后，我國行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)憑借規(guī)模優(yōu)勢、成本技術(shù)領先的“超級基地”迅速占領市場。此后，我國聚氨酯產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品種類、技術(shù)水平等領域開始持續(xù)進步，部分產(chǎn)品已經(jīng)成為世界最強。
“十三五”期間，我國已成為全球最大的聚氨酯原材料和制品的生產(chǎn)基地及應用領域最全的地區(qū)，主要原材料產(chǎn)能占比均超過全球產(chǎn)能的1/3。2020年我國各類聚氨酯產(chǎn)品的消費量已達1175萬噸( 含溶劑) ，聚氨酯工業(yè)開始進入高質(zhì)量發(fā)展時期。
至2019年，中國本土聚氨酯原料異氰酸酯的企業(yè)共有六家，包括萬華化學、甘肅銀光、東南電化、中國化工滄州大化和煙臺巨力等，尤以煙臺萬華為強。
TDI方面，有6家本土企業(yè)具備生產(chǎn)能力，產(chǎn)能最大的為萬華化學的30萬噸，最小為葫蘆島連石5萬噸。全球產(chǎn)能為352萬噸，國內(nèi)產(chǎn)能達到119萬噸，占比34%。
MDI方面，我國的生產(chǎn)廠家僅有萬華化學一家，正是由于煙臺萬華的崛起，中國從MDI進口國變?yōu)镸DI出口國。此外，巴斯夫、科思創(chuàng)、亨斯邁等多家公司在我國投資新建或擴建MDI工廠。
截至2020年底，全球MDI的總產(chǎn)能為899萬噸，其中萬華以260萬噸/年的產(chǎn)能成為全球最大的MDI制造企業(yè)，目前在全球MDI市場占比近30%。
2021年5月初，萬華化學官網(wǎng)發(fā)布了萬華化學（寧波）有限公司MDI/HDI技改擴能一體化項目環(huán)境影響評價信息公開公告。此次萬華化學寧波MDI裝置60萬噸/年的技改項目投產(chǎn)后，萬華化學的全球MDI產(chǎn)能將達到320萬噸，市占率達到32%，進一步鞏固聚氨酯行業(yè)龍頭地位。
聚氨酯的下游應用
泡沫材料是聚氨酯材料最大的應用形態(tài)，又可以進一步分為硬泡塑料和軟泡塑料兩類。硬泡塑料具有優(yōu)良的隔熱性和機械強度，主要應用于建筑領域和冷鏈領域，軟泡塑料在柔軟性和高回彈性等方面優(yōu)勢顯著，主要用于沙發(fā)等軟體材料。
聚氨酯合成革目前是代替動物皮革最好的人造皮革，廣泛應用于制鞋、箱包、圍脖等。
C.A.S.E.類產(chǎn)品包括涂料、膠黏劑、密封膠和彈性體。絕大多數(shù)C.A.S.E.材料的固化物（除去水和溶劑后）是非泡沫彈性聚氨酯材料。近十年里，C.A.S.E.材料無論是增長的絕對速度還是在聚氨酯產(chǎn)品中的占比都高于其他產(chǎn)品，優(yōu)秀的耐水性、耐磨性、耐高溫以及膠黏性使其具有很寬的應用領域。
聚氨酯類涂料可以用做汽車修補涂料、防腐涂料、地坪漆、電子涂料、特種涂料、聚氨酯防水涂料等。
PU膠黏劑和密封劑可廣泛應用于電子電器、建筑建材、汽車與交通運輸?shù)缺姸囝I域，是聚氨酯中增長較快的細分領域。我國已經(jīng)成為全球PU膠黏劑和密封劑的消費中心，全球企業(yè)的生產(chǎn)也逐漸向我國轉(zhuǎn)移，產(chǎn)品產(chǎn)銷量保持高速增長。根據(jù)中國膠粘劑和膠粘帶工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國膠粘帶和膠粘劑市場報告及“十三五”發(fā)展規(guī)劃》顯示，“十三五”期間，我國膠粘劑行業(yè)仍處于重要發(fā)展機遇期，銷售額年均增長率為8.3%，2020年末我國膠粘劑產(chǎn)量達1033.7萬噸，銷售額達1328億元。
我國PU彈性體中，熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）為較典型的產(chǎn)品。近幾年來國內(nèi)TPU市場需求表現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢，年均增長率超過10%。當下，受原料異氰酸酯價格波動影響，行業(yè)出現(xiàn)分化，小廠商部分關停產(chǎn)能，而包括華峰、巴斯夫、美瑞等老牌生產(chǎn)商不斷擴線、增產(chǎn)，加速搶占市場，行業(yè)集中度繼續(xù)增加。我國已經(jīng)成為全球最大的TPU市場，需求增速強勁。預計未來幾年，我國TPU消費量將保持年均10%的增長速度，2022年TPU消費量將達到64萬噸。
此外，聚氨酯材料還有一種特殊的纖維形態(tài)，簡稱為氨綸。氨綸是一種彈性纖維，是聚氨酯在紡織服裝領域應用的主要產(chǎn)品。我國是全球最大的氨綸生產(chǎn)國，當下供需嚴重錯配，行業(yè)面臨整合機遇，若未來新增產(chǎn)能全部按計劃投產(chǎn)，2021年氨綸行業(yè)CR5將提升至67%。
發(fā)展趨勢
聚氨酯材料經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)涵蓋了生產(chǎn)生活中的各個方面，但未來仍有廣闊的發(fā)展空間。
硬質(zhì)泡沫是聚氨酯材料的最大單一應用形態(tài)。在建筑保溫材料外墻領域，我國聚氨酯硬泡占比為7%，而美國為65%，還有很大的提升空間。其次，我國冷鏈物流的高速發(fā)展將會為硬泡帶來更大的需求。
聚氨酯軟泡由于舒適性強，適用于瑜伽墊等體育器械和拳擊手套等體育器材，符合我國服裝行業(yè)的消費升級和全面健身的發(fā)展趨勢。
使用復合型高密度聚醚型的聚氨酯材料，可以制備成具有記憶功能的材料，其具有黏彈特性，可隨頭頸位置的改變，自動發(fā)生形狀的改變，隨時保持與頸部緊密貼合，不讓頭部滑落造成“落枕”。此外，記憶型材料用于人體力學，能夠吸收沖擊力，具備記憶變形，自動塑型等功能。
聚氨酯可以用來制造道床固化材料，可以充分發(fā)揮聚氨酯材料良好的彈性、穩(wěn)定性、耐磨等優(yōu)點，解決了有砟軌道橋隧區(qū)段養(yǎng)護維修困難的技術(shù)難題，同時具有良好的減振降噪功能，為城市軌道交通提供了一種合適的軌道結(jié)構(gòu)形式。
塑膠跑道是由聚氨酯彈性體等材料組成，具有一定的彈性且可以上色，聚氨酯塑膠操場有著普通操場無法比擬的優(yōu)勢，是國際上公認的最佳全天候室外運動場地坪材料。隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，國家也加大了對文化教育的投入可以預計，塑膠跑道行業(yè)將會保持持續(xù)發(fā)展動力。
