新材料产业的四大材料

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　　 四大材料之一：薄膜

　　材料薄膜市场我国材料薄膜产业增速平稳，2010-2017年我国材料薄膜产量由799万吨增加至1570万吨，年均复合增速达10%。2017年全球液晶聚合物薄膜和层压板销售量约9050吨，复合年增长率为6.7%。快递包装薄膜将呈现减量化、绿色化、可循环发展趋势。背光模组光学膜将趋于高亮度化、薄型化、轻量化、高色域化发展。

　　光学聚酯薄膜产业

　　功能性聚酯原料制备技术，是制膜企业的核心技术之一，其中纳微米添加改性，涉及到滑爽均匀性，结晶均匀性和静电压膜性等正是阻碍行业发展的技术瓶颈。

　　国内光学聚酯薄膜产业目前还处于起步阶段，大多集中于薄膜的拉伸成型加工上，缺少对光学聚酯薄膜技术的系统性研究。

　　在光学聚酯薄膜材料（专用切片及母料）、配方设计，装备及工艺控制等方面难以同国际巨头抗衡，这些都制约了我国新型显示等产业的发展；三是行业的整体科技创新缺少协同与联动。

　　BOPA薄膜产业

　　BOPA薄膜主要应用于食品、日化、医药、电子、建筑、机械等包装领域，其中食品包装就占据了70%-80%的份额，主要是用于高温蒸煮、冷冻、休闲类食品。

　　预计在未来的几年里，中国软包装和BOPA薄膜市场将继续呈现增长态势，且海外市场会成为另一新的增长点。

　　BOPET薄膜产业

　　BOPET薄膜因其优异的物化性能和环保性能，BOPET被誉为21世纪具发展潜力的新型材料之一。

　　我国BOPET聚酯薄膜需求量占全球需求总量的33%。

　　下游应用行业主要是包装材料、电子信息、电气绝缘、护卡、影像胶片、热烫印箔、太阳能应用、光学、航空、建筑、农业等生产领域。

　　目前国内厂商生产的聚酯薄膜较大的应用领域是包装业，如食品饮料包装、医药包装，还有一部分特种功能性聚酯薄膜应用于电子元器件、电器绝缘等高端领域。

　　BOPP薄膜产业

　　BOPP薄膜有“包装皇后”的美称，我国BOPP薄膜表观消费量2013年为251.0万吨，2017年已达330万吨，5年增长了32%。

　　随着我国消费水平的不断提高和后加工的彩印复合、复膜、镀铝、涂布等行业的迅猛发展，对BOPP膜的需求存在很大的市场潜力。

　　BOPE薄膜产业

　　BOPE薄膜产业会成为薄膜行业关注热点，其具备如下优点：

　　· 较适合大批量订单生产需要；

　　· 高透明、高光泽、晶点少；

　　· 高挺度、高拉伸强度；

　　· 高抗穿刺强度；

　　· 很好的低温抗冲击强度及抗针孔性、耐磨性、很好的低温柔韧性；

　　· 润湿张力保持时间长、印刷性能好，套印准确。

　　· 以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA或BOPET等干式复合可达到相同的热封合强度和接近的挺度；

　　· 而且以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA等干式复合用于冷冻包装可大大降低破袋率。

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　　 四大材料之二：3D打印材料

　　目前常用的3D打印高分子材料有聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和ABS等。虽然3D打印较常见的市场材料是ABS、PLA，实际上尼龙才是应用规模很大的材料。预计到2022年，尼龙将占据3D打印材料市场30%的市场份额。影响材料材料应用于3D打印的因素主要有：打印温度高、材料流动性差，导致工作环境出现挥发成分，打印嘴易堵，影响制品精密度；普通的材料强度较低，适应的范围太窄，需要对材料做增强处理；冷却均匀性差，定型慢，易造成制品收缩和变形；缺少功能化和智能化的应用。 

　　全球3D打印市场（亿美元）

　　应用领域分析

　　工业领域未来大规模工业应用在全球3D打印市场有望迎来爆发式增长。

　　· 在工业级领域，3D打印经过30年的发展，已经形成了一条完整的产业链。

　　· 目前3D打印技术已经在军事、航空航天、医疗、汽车、机械设备制造及消费领域得到了一定的应用。

　　· 3D打印应用于建筑，建筑承重件，汽车零部件，工业零件。产业链的每个环节都聚集了一批优良企业。

　　我国3D打印用材料发展方向

　　· 随着3D打印技术的发展，传统材料的性能被大幅提升，依靠材料强大的快速熔融沉积和低温粘接特性将被广泛应用到3D打印制造领域。除了材料自身可以通过3D打印制品外，在玻璃、陶瓷、无机粉体、金属等的3D打印都需要依靠材料的粘接性来完成。

　　· 通过改性材料的强度被用来直接替换金属用于各类复杂构件，既便宜又质轻。甚至可以替代玻璃、陶瓷等制品，从而使材料在3D制造中被广泛应用。

　　· 材料可避开低强度的缺陷，向复合化、功能化发展，特别是实现多元材料复合、从而赋予材料特定功能。通过3D打印技术制造工艺复杂的智能材料、光电高分子材料、光热高分子材料、光伏高分子材料、储能高分子材料等新材料。

　　3D打印因具有不需要模具、零部件的快速修复等优点，能将中国制造业前进5-10年，3D打印堪称是工业界的一场革命。 

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　　 四大材料之三：可降解材料

　　生物降解材料细分应用领域（万吨）

　　· 预计到2020年，我国生物可降解材料产量将达到250万吨。“十三五”规划、国际碳总量法律以及生物降解材料性能提升、价格下降将为中国生物可降解材料行业带来很好的发展契机。

　　· 完全生物降解材料主要包括PLA、PHA、PBS/PBSA、PCL、PVA、PPE/PPC/PPB和小部分PSM等。生物破坏性材料主要指生物分解树脂对传统聚烯烃的改性材料，PSM中大部分属于这类。

　　· 生物可降解材料的开发越来越符合社会的环保理念，目前全球研发的生物降解材料品种达几十种，但实现批量和工业化生产的仅有PSM、PLA、PBS/PBSA、PHA、PCL等。

　　2015-2020全球对三大生物降解材料需求量预测

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　　 四大材料之四：新型弹性体

　　丙烯基弹性体

　　丙烯基弹性体是用茂金属催化技术和溶液聚合工艺组合生产所得，是独特的丙烯-乙烯半结晶共聚物，具有独特的高弹性、柔韧性和低温耐冲击性，特别是和PP的相容性非常优异。

　　目前全球只有三家公司有商品化的丙烯基弹性体，牌号分别是陶氏的versify、埃克森美孚的vistamaxx和三井的tafmer。

　　丙烯基弹性体优点：

　　· 丙烯基弹性体有着手感好、高填充、止滑性佳等特点，比如埃克森美孚vistamaxx的发泡优势；

　　· VM发泡产品有手感好，密度好，而且又有胶感；

　　· 具有高填充，填充量可达100phr,而EVA填充量一般在30phr，在降低成本以及做某些功能性材料具有很大的优势，比如做阻燃材料，就是靠填充来发挥性能的；

　　· 可回收，且发泡出来的产品不会出现产品表面气孔的分布性不好，而EVA发泡如果加入回收料太多（一般加入量30phr），就会出现密度分布不好的现象；

　　· 用VM做一些比较低硬度发泡的工艺，比EVA要容易操作很多。EVA如果硬度做到10°C，相当困难，而且一般要加入SEBS来增加软度，而VM就很容易做到；

　　· 抗冲击强度的改善带来了减薄机会，能够减少材料使用并降低成本；

　　· 丙烯基弹性体具有较低的熔融温度，从而降低了加工温度，其较高的流动速率会提升加工速度。这可以减少能源消耗并提高加工效率。其柔韧性有助于提高拉伸比，减少流痕，从而实现更好的产品质量和更低的废品率。由于这种弹性体的收缩率比聚丙烯低，使得生产工艺更易于控制，模切更准确，从而改善杯子与盖子的相配程度，有助于降低废品率。

　　丙烯基弹性体的应用：

　　· 食品保鲜盒领域无规共聚丙烯（RCP）应用十分广泛，但普遍存在低温抗冲不足的问题。丙烯基弹性体应用于聚丙烯改性，可以提高聚丙烯的韧性。在RCP中作为增韧剂，可以在提高韧性的同时保持RCP的透明度，有助于减少铰链结构的应力发白；

　　· 丙烯基弹性体与聚丙烯 (PP) 共混，可以实现更好的抗冲击性、透明性和刚度平衡，同时还可以提高加工效率；

　　· 可以用在无纺布、弹性膜、聚合物改性等方面，其中聚合物改性方面表现优异，具体应用案例有洗衣机座盘、食品容器盖、加湿器水箱、塑料文具、运动水壶、拖鞋等等。

　　乙烯基弹性体

　　乙烯基弹性体的性能和特点：

　　聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用，具有典型的塑料性能，加入一定量的α-烯烃（1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等）后，削弱了聚乙烯链的结晶区，形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相)，使产品又具有弹性体的性质；POE具有塑料和橡胶的双重特性综合性能优异，因此POE可以看作是塑料与橡胶的桥梁产品。

　　POE弹性体与EPDM相比，它具有熔接线强度优、分散性好、等量添加抗冲击强度高、成型能力杰出的优点；与SBR相比，它具有耐候性好、透明性高、价格低、密度小的优点；与EVA、EMA和EEA相比，它具有密度小、透明度高、韧性好、屈挠性好等优点；与软PVC相比，它具有无需特殊设备、对设备腐蚀低、热成型良好、塑性好、密度小、低温脆性佳和经济性良好等特点。

　　POE弹性体作为塑料增韧剂，不仅可以增韧改性与它相容的聚烯烃塑料，而且可通过过氧化物引发，有效地与马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯等单体发生接枝反应，所得到的接枝物广泛用来增韧尼龙、聚酯等工程塑料。

　　聚烯烃弹性体POE分子结构中没有不饱和双键，具有很窄的分子量分布和短支链结构（短支链分布均匀），因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能。

　　窄的分子量分布使材料在注射和挤出加工过程中不宜产生挠曲，因而POE材料的加工性能优异。由于POE大分子链的饱和结构，分子结构中所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。此外有效的控制在聚合物线形短支链支化结构中引入长支链，使材料的透明度提高，同时有效的改善了聚合物的加工流变性。

　　乙烯基弹性体的应用：

　　· POE可以威胁到橡胶、柔性PVC、EPDM、EPR、EMA、EVA、TPV、SBC和LDPE等材质;

　　· 应用于不同产品，如汽车挡板，柔性导管，输送带，印刷滚筒，运动鞋，电线电缆、汽车部件、耐用品、挤出件、压模件、密封材料、管件和织物涂层等;

　　· 也可以作为低温抗冲改良剂来改善PP的低温抗冲性能，同时可以作为热塑性弹性体运用于汽车领域。

　　Q：乙烯基、丙烯基弹性体会有多牛？A：中国天然橡胶对外依存度己超过85%；正在建设超过4400万吨/年乙烯新产能有了乙烯基弹性体这个潜在的好下游；正在建设超过4000万吨/年丙烯新产能有了丙烯基弹性体这个潜在的好下游！乙烯基、丙烯基弹性体—相关技术研发迫在眉切！

　　氟/硅弹性体

　　氟硅橡胶是以氟硅聚合物为主体的配方组成，氟硅聚合物主链中含多个硅氧基团（-Si-O-），其无毒、耐高低温！可做成热塑性弹性体。

　　氟橡胶：具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性体中较好的；耐高温性能佳、具有较好的耐天候老化性能和耐臭氧性能、真空性能和机械性能优良等--弹性体中综合性能佳的品种。几个小缺点：比如低温性能不好、耐辐射性能也差等。