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聚氨酯：材料里的變形金剛

2018-4-28 14:43:15

“它可以很軟、可以很硬，還可以半軟半硬;它還能隔音、隔熱以及變形。聚氨酯擁有的多樣性和靈活性，給材料科學家很多想象和發揮創造的空間。材料跨界嫁接，把不可能變成可能。”25日下午，在2018年北京國際車展期間，美國領先的化工企業陶氏聚氨酯業務部亞太區商務總監于淼女士，跟與會專家共同為行業媒體和公眾上了一堂少見的科普公開課。
聚氨酯具有較高的機械強度，較高的柔曲性和回彈性，良好的耐油性、耐溶劑性和耐水性，用途很廣，與其相關的創新科技會直接影響產品的環保、耐用、舒適和保溫等性能。
消費升級，聚氨酯廠商很敏銳
消費市場很多領域的趨勢，都會反饋到聚氨酯產品的生產商。在陶氏，聚氨酯系列品牌產品涉及多達166個應用領域，單品超過4600種，擁有全球4000多家客戶。
“如此寬泛的應用，各方面的經濟脈動，我們都能感受到。”于淼打比方，陶氏的一個客戶說，每年都能提前感到“雙十一”的臨近，因為用到聚氨酯材料的枕頭、床墊等廠商，開始積極備貨、保障庫存，為“雙十一”沖刺;另一個客戶說，每年萬圣節來臨之前，聚氨酯做的南瓜燈訂單會激增。
“消費升級就是創新機會，亞太區聚氨酯目前每年約有700萬噸的需求總量，陶氏與其他化學材料巨頭，共同以創新科技引領更新一輪的消費升級。”研發部主管張萍如是說。
考慮到聚氨酯是液體，運輸成本高且不方便，本土化是全球聚氨酯企業的制勝核心。“只有生產、研發、營銷和服務都完成本地化，才能在市場上獲勝。陶氏聚氨酯在全球有40多個生產基地，十幾個應用開發實驗室。今年6月末，其在張家港投資的工廠就要開工。未來的陶氏，將更加關注聚氨酯及其改性聚合物領域的基礎研發，疊加精準的市場定位和服務，以實現‘創新為你(指最終消費者)’的永恒主題。”于淼如是說。
汽車工業，聚氨酯大有可為
作為材料界的變形金剛，聚氨酯在汽車中的應用也舉足輕重。一輛家用汽車用到的聚氨酯泡沫量就達到15公斤—18公斤，此外，還有很多造型特殊的連接件，以及輕量化要求的結構件等產品，也會用到聚氨酯材料。
以北美為例，陶氏用于高端轎車的材料產品，平均每輛成本幾百美金，然而給最終使用車輛的家庭用戶的體驗價值，卻無法用金錢計算。
隨著中國經濟社會持續發展，汽車保有量繼續保持快速增長態勢。與此同時，對于汽車的舒適性、安全性和環保性，消費者的期望不斷升高，政府部門的標準也日益嚴苛。
比如，對于氣味的標準，中國的要求近乎嚴苛。互動討論中，一個例子引來哄笑——歐洲二手車場為了賣個好價格，經常在廣告語中特意標出“新車的味道”，而這在中國恰恰是最讓消費者無法忍受的體驗。
與會專家指出，其實，除了聚氨酯材料以外，纖維、涂料、皮革、粘膠等材料都會揮發一定的氣味。為了追求“低VOC(揮發性有機化合物)”材料，陶氏上海研發中心的研究人員與來自其他發達國家的團隊一起，正不斷挑戰極限。
除此之外，隔音降噪、輕量化金屬替代等新趨勢，也催生了汽車產業聚氨酯的系列技術創新，比如，此次參加車展的新款奧迪A8的后圍結構件，用到了陶氏環氧復合材料系統，其與碳纖維混合使用后，剛度、強度、耐腐蝕性、環保性和可回收性，特別是脫膜生產的速度較行業節省一半時間的特性，都達到了較高的性價比。
隨著汽車行業迎來新能源、自動駕駛和車聯網等巨大變革，聚氨酯材料也將迎來更大的發展空間。
比如，新能源汽車電池占空間較大，座椅的設計會更薄，但舒適度不能降低，因此，對材料設計提出了新的挑戰;自動駕駛汽車后備箱，就是移動的“超級電腦”，如何保障散熱、隔潮、減震和穩固，都是聚氨酯行業要涉及的課題，等等。
行業觀察家認為，未來5年—10年時間，是中國汽車行業轉型的窗口期，而材料供應商為汽車產業轉型升級提供了新機遇。

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