11月16日，美瑞新材发布投资者关系活动记录表，提到目前公司在建项目主要包括：年产20万吨弹性体一体化项目、8000 吨膨胀型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）项目，20万吨弹性体一体化项目分两个阶段建设，第一阶段和第二阶段分别为10万吨，产能根据市场情况分阶段逐步释放。目前TPU业务为美瑞新材的核心业务，2021年度TPU业务占比为99%。
TPU化学结构为一种(AB)n型嵌段线性聚合物，A为高分子量（1000~6000）的聚酯或聚醚，B为含2~12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是二异氰酸酯。热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性。在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能。
图1 常见TPU结构
TPU的合成方法按有无溶剂可分为两类：无溶剂的本体聚合法和有溶剂的溶液聚合法。本体聚合按反应步骤又可分为一步法和预聚体法。
图2 生成氨酯基反应
一步法是将低聚物二元醇、二异氰酸酯和扩链剂同时混合生成。一步法工艺简单，操作方便，但其反应热难以排除, 易产生副反应。
预聚体法是将低聚物二元醇和二异氰酸酯先反应，在少量催化剂条件下与干燥的扩链剂合成。预聚体法在制作中的工艺过程较复杂，耗能高，制成的预聚体粘度大，增加了工艺操作难度。但预聚体副反应少， 制成的产品性能优于一步法。
热塑性聚氨酯弹性体的应用TPU是高速发展的行业， 与之相关的新技术、新产品及新用途不断涌现，TPU的用途几乎延伸到各个行业， 目前已被广泛应用于鞋材、服装、管材、薄膜和片材、线缆、汽车、建筑、医药卫生及运动休闲等许多领域。TPU被公认为一种绿色环保、性能优异的新型高分子材料。
目前TPU主要以低端消费为主，其高端消费领域基本被一些跨国公司主导， 包括科思创、巴斯夫， 美国路博润、亨斯迈等都在增加新产品的研发力度， 具有高附加值的TPU产品不断被开发并投入市场， TPU材料已成为发展最快的热塑性材料之一。
1.工程用TPU
日本新干线铁路线的隧道施工和公路桥梁所铺的钢轨便选用了TPU材料。这充分运用了聚氨酯弹性体质轻、抗撕裂好、抗老化的特性，具有营销推广使用价值。
2.矿山开采用TPU
煤矿业、金属材料及矿山企业，对超耐磨、高韧性而又颇具延展性的非金属材料材料需要量非常大。目前，煤场用TPU板替代沉重的金属材料筛板，不但大大的增加了筛板的使用期限，并且急剧下降了实际操作了自然环境的噪声，节能减排实际效果显著。
3.医疗TPU
优良的相溶性、血液相溶性、无各种各样添加物是TPU在医疗服务行业得到运用的关键缘故。
4.鞋用TPU
TPU材料具备缓存性能好、质量轻、耐磨损、地面防滑等优势，在高尔夫球鞋、棒运动鞋、篮球鞋、滑雪鞋、运动鞋、防护鞋等很多鞋的关键零配件中均有应用。
“二超多强”的竞争格局目前我国国内TPU生产企业可分为三种类型。
第一类：以万华化学、华峰集团为代表的拥有MDI、多元醇或己二酸等主要原材料规模化生产能力的化工企业。这类企业的特点是拥有雄厚的化工生产基础、产业链长、整体规模大，业务领域也不限于TPU行业。
第二类：以美瑞新材、上海金汤科技为代表的专注于TPU的研发生产，并以技术创新和专业服务为核心的企业。这类企业近年来成长迅速，技术实力较强，在市场开发、客户服务等方面体现出竞争优势，在细分市场发展较快。
第三类：数量众多的小型企业，产品单一、技术含量低、生产环境存在不同程度的安全或环保问题，这类企业竞争力相对不足。
从市场竞争格局来看，我国热塑性聚氨酯弹性体(TPU)行业行业整体呈现“二超多强”的竞争格局。
目前我国TPU行业正处于快速成长期，已成为材料行业的重要组成部分，是高端制造领域产业转型升级的关键材料，市场前景广阔。预计到2026年其消费量将达到90万吨左右，未来五年年复合增长率在10%左右。
图：国内TPU行业上市公司-TPU业务业绩对比
图：国内TPU上市公司-TPU业务规划
在“双碳“的趋势下，巴斯夫、科思创、路博润、盛禧奥、万华化学、美瑞新材等TPU生产商都已推出生物基TPU 产品。
1.巴斯夫（生物质含量达到40%以上）
早在2012年国际橡塑展上，巴斯夫就展示了其生物基的TPU——Elastollan® N，其生物质含量达到40%以上（按ASTM D6866标准），具有卓越的耐水解性和良好的机械性能，硬度范围广，是体育、休闲、鞋材等行业理想的可持续解决方案。
2.科思创（生物基成分含量可高达60%）
科思创的部分生物基TPU系列目前以Desmopan® EC的名称销售，由生物基琥珀酸以及生物基丙二醇（Bio-PDO）制成。Desmopan® TPU产品具有相当高的耐磨性，在广泛的温度范围内具有柔韧性，并且所有硬度的产品都具有高弹性，还具有出色的耐油、耐油脂和耐溶剂性能，以及耐候性和耐高能辐射，其生物基成分含量可高达60%。与以化石为基础的TPU相比，其碳足迹减少了20%以上。
3.路博润（可再生材料含量30%~70%）
路博润的Bio TPU™ by Lubrizol为革命性的生物基TPU系列，采用可再生材料（含量30%~70%）制成，与传统的石油基热塑性聚氨酯具有相同的性能和优势，硬度范围82 Shore A至55 Shore D不等，具有一流耐磨性、优秀的耐化学性、低温韧性、耐紫外线和耐水解性、透明度、出色的机械属性、通过注塑和挤塑进行加工等突出优势，应用于家具、汽车、纺织品、书籍装祯和鞋品的反应型聚氨酯热熔胶（HMPUR）配方；皮鞋硬衬的纺织涂层（前饰片和后帮）；鞋品、汽车、工业、消费类电子产品和运动/休闲等细分市场的软管、同步带和模制零件。
4.盛禧奥
Apilon 52 Bio Light是盛禧奥在扩大其可持续材料组合方面的又一发展，因为它是该公司第一种用生物基成分制成的轻质热塑性聚氨酯，具有突出特点——轻（密度低至0.4克/立方厘米）、软（硬度为35~50shA）、天鹅绒般的自然触感和可持续性，可应用于鞋中底，与EVA等交联材料相比，这种材料缩短了高达60%的生产周期，从而降低了生产成本和能源消耗。
5.万华化学（生物基含量最高可达75%）
万华化学的WANTHANE® TPU ECO是生物基TPU，并在2021年CHINAPLAS橡塑展上展示了一款生物基TPU鞋底的休闲鞋。目前，该系列TPU产品主要涵盖注塑和吹塑薄膜两大类，生物基含量最高可达75%（ASTM 6866）。与传统的TPU相比，在不牺牲任何综合性能的前提下，它具有环境友好、原料可再生、低碳环保等特性。
此前，万华化学生物基TPU产品WHT-ECO13595曾获颁UL绿色环境声明验证证书。这是业内首个获得UL认证的生物基TPU产品。
6.美瑞新材（生物基含量为25%~70%）
美瑞新材的TPU G系列是生物基TPU，生物基含量为25%~70%（ASTM 6866），具有绿色环保、成型周期短、弹性优异等特性，应用领域为鞋材、电子产品、汽车、运动休闲、包胶改性、薄膜等。
7.大东树脂（含有25%以上的植物合成原料）
大东树脂的TPU树脂G系列是生物基TPU，含有25%以上的植物合成原料，与石化基TPU相似，具有优异韧性、机械强度、耐磨耗性、耐溶剂性，可应用于包装材料、鞋材、汽车、成衣等领域。
8.台湾高鼎 （生物基含量约25%~48%）
高鼎推出的生物基TPU产品系列，具有与传统石油基TPU相同的特性，优异的耐磨性、机械强度、耐化学性等，满足高性能与耐用性的产品需求，可适用于押出、射出成型等用途，终端用途广泛，全系列产品的生物基含量约25%~48%，可应用于纺织贴合（薄膜与片材/止水条）、鞋材应用、运动休闲用品、医疗领域、汽车工业、工业用品。
来源：中国化工信息周刊、高分子物理学、 橡胶技术李秀权工作室、前瞻产业研究院、tanxingti等，由中国化工信息周刊编辑整理，转载请注明出处。
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