一、行業背景及發展現狀
隨著科學技術的發展,人們在傳統材料的基礎上,根據現代科技的研究成果,開發出新材料。新材料按材質可分為高分子材料、先進復合材料、無機非金屬材料(如陶瓷、砷化鎵半導體等)和金屬材料四大類;高分子材料分為天然高分子材料和合成高分子材料,后者根據用途主要可分為合成橡膠、熱塑性彈性體、合成塑料、合成纖維以及膠粘劑和涂料。
新材料產業分類圖

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新材料產業應用范圍極其廣泛,目前已經滲透到了國民經濟、國防建設和生活的各個領域,是高新技術產業發展的基礎,對國民經濟發展作用重大。TPE是一種石油節約型、能源節約型的可持續發展的新型“綠色”高分子材料,它兼具傳統橡膠的高彈性能和塑料材料的熱塑性加工性能,充分滿足了低能耗加工、可重復性加工性能的要求,TPE不但解決了傳統橡膠難于回收再利用的問題,緩解石油資源危機和實現可持續發展的目標,還從很大程度上實現了節能的目的(同傳統橡膠加工成型相比,TPE的加工成型能耗降低約25%~70%,加工生產效率提高10~20倍),是橡膠工業發展的重要方向,是解決傳統橡膠加工問題和橡膠回收及再利用的良好途徑,世界各國高度重視發展TPE替代傳統橡膠作為解決橡膠工業“黑色污染”和“難回收”的重要舉措。
我國是全球最大的橡膠制品生產國和消費國,橡膠是一類具有高彈性的高分子材料,也被稱為彈性體。按來源分類,橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。天然采集的橡膠或者是初步合成的合成橡膠均為生膠,生膠是一種不飽和的橡膠烴,需要經過塑煉、混煉、壓延和硫化等步驟,才可以獲得高彈性、高強度,從而具有實際使用價值。
傳統橡膠加工流程圖

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在這個復雜的橡膠加工過程中,存在著如下問題:
(1)生產過程高能耗:混煉周期長,硫化溫度高。傳統橡膠混煉周期較長,煉膠工序是輪胎生產能耗最高的一道工序,約占整個輪胎生產流程能耗的40%。硫化成型要用高壓蒸汽進行高溫硫化,生產每噸消耗的蒸汽不低于3噸。目前生產一噸橡膠耗電2000度,總能耗約1100千克標煤/噸膠;
(2)生產過程高污染:混煉和硫化過程污染嚴重。廢氣污染是橡膠工業最大的問題,在混煉和硫化過程會產生大量廢氣,廢氣中的主要污染物有:惡臭、炭黑粉塵、顆粒粉塵、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、乙庚烷、非甲烷烴類等;
(3)生產過程低效率:加工工藝復雜,周期長。傳統橡膠成型加工方式比較單一,需要專門的橡膠注壓機和擠出機等設備,硫化過程需要開磨具,設備復雜、成本高,且勞動力投入較多。我國橡膠制品生產效率低,非輪胎橡膠制品企業的勞動生產率為國際先進水平的1/5至1/6;
(4)制品易攜帶污染物:橡膠生產過程容易引入重金屬等污染物,例如硫化體系含有重金屬鉛,模具和骨架會引入重金屬鉻,使得橡膠制品危害人體健康;另外,廢膠橡膠制品由于用后難以回收,且無法自然分解,也污染了環境。隨著行業競爭加劇,環保政策收緊,傳統橡膠制品行業生產加工中存在的上述問題已經制約了其進一步的發展,開發新一代環保綠色橡膠迫在眉睫,這為熱和傳統橡膠制品相比,在加工上,TPE很好的解決了橡膠工藝面臨的污染、能耗和效率等問題。TPE加工方便,可采用注塑、擠出、吹塑等加工方式生產;生產過程能耗低,污染小,生產效率高;具有可重復利用、沒有邊角料浪費、制品不攜帶污染物等突出優點。熱塑性彈性體可以使橡膠工業生產流程縮短1/4,能耗節約25%~70%,效率提高10~20倍,綜合成本降低10%,不但能解決傳統熱固性橡膠難以回收再利用的問題,緩解石油資源危機和實現可持續發展的目標,還能夠實現節能的目的,具有節資、節能雙重意義。在性能上,TPE較傳統橡膠而言,比重更輕、產品硬度范圍更好、手感更好,不攜帶污染物,加工性能好,用于熱塑性樹脂或者工程塑料的改性非常方便、優點突出,是橡膠工業未來最具潛力的發展方向之一,潛在的經濟效益和社會效益巨大。
TPE兼具塑料熱塑性和橡膠彈性特征,從結構上看,它由含各類生膠的軟鏈段和含各類樹脂的硬鏈段連接而成。彈性體的力學性能、耐熱性和耐油性等基本物理性能主要由構成硬鏈段的聚合物決定,也受軟鏈段的影響。
熱塑性彈性體分類

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從生產方式看,熱塑性彈性體可以分為化學聚合和高分子共混兩種加工方式。前者稱為合成型彈性體,又稱基團共聚型彈性體,以聚合物的形態單獨出現,最有代表性的品種為TPES、TPU等;后者稱為橡塑共混型彈性體,是橡膠和熱塑性樹脂的共混物,最有代表性的品種為TPO、TPV等。
熱塑性彈性體按生產方式分類

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苯乙烯類TPE又稱TPES,為丁二烯或者異戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物,包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、SEBS,苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS、SEPS,其中SEBS、SEPS分別是SBS、SIS的氫化產品,加氫可使TPES抗沖強度提高,耐候性和耐熱、耐老化性變好。TPES生產過程無需硫化,是目前世界上發展最快、應用最廣泛的一種熱塑性彈性體。近幾年來,TPES制造商不斷進行的產品創新推動了下游應用市場的發展,他們在不同的應用領域取代傳統合成橡膠,應用顯著增長。我國TPES工業化生產開始于上世紀90年代,經過20余年的快速發展,中國已經躍居成為全球第一大TPES消費國。
二、行業市場容量
熱塑性彈性體的應用領域非常廣泛,大部分橡膠制品都是熱塑性彈性體的潛在替代市場。熱塑性彈性體不僅可以實現對合成橡膠制品的替代,而且也可以用于聚合物改性,其中對樹脂改性用彈性體我國全部依賴進口,保守估計,年需求市場潛力也超過百萬噸。
2016年全球熱塑性彈性體市場需求約為570萬噸。預計未來幾年全球熱塑性彈性體市場將以年均5.5%~6.0%的速度增長,到2020年市場需求有望超過700萬噸。中國熱塑性彈性體市場消費量約占全球總消費量的36%,是全球增長最快的國家之一。
全球熱塑性彈性體消費量預計持續增長(萬噸)

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TPES作為TPE中占比最大的一類,已成為廣泛替代傳統橡膠和部分塑料的極具發展前景的新型材料,2017年全球市場規模超過250萬噸,產量和消費量居TPE之首。隨著新技術的發展,促進了TPES性能的不斷優化和提升,應用領域不斷拓展,除目前已進入的建筑工業、制鞋業、聚合物改性、膠黏劑等方面外,在電子通訊、醫療衛生、地面鋪裝材料等領域的應用前途非常廣闊。此外低碳經濟時代的到來以及環保理念不斷深入人心,順應高效、節能、綠色環保潮流的TPES產品以其優良的物理和化學性能具有很好的市場發展前景。TPES各系列產品在典型領域的具體應用及其市場容量情況概述如下:
(1)SBS
SBS是產能、產量最大的TPES產品,目前消費量約占TPES的70%。SBS同時具備橡膠的高彈性和塑料的高強度及易加工性,具有良好的耐低溫性、透氣性和抗濕滑性,易于加工成型,工藝簡單,無需硫化,能耗低,容易著色,邊角料可回收,適于大部分橡膠制品。由于SBS材料優異的綜合性能和良好的性價比,應用領域不斷擴展,目前已作為橡膠制品、瀝青改性劑、聚合物改性劑和膠黏劑,廣泛應用于制鞋工業、修筑高速公路、建材工業、塑料及其他高分子改性工業和粘合劑工業。在不同的國家和地區SBS各應用領域所占比例有所不同。
我國目前SBS消費結構

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①道路瀝青及防水卷材改性劑領域
SBS在瀝青改性中的應用包括道路瀝青改性和防水卷材瀝青改性兩個方面。由于SBS與瀝青具有很好的相容性,采用SBS改性的瀝青路面綜合性能極佳,能兼顧不同溫度和地域的要求。SBS對瀝青結合料的溫度穩定性、形變模量、低溫彈性和塑性都有很好的改善,能使瀝青在冬季低溫時不發硬、發脆,在夏季高溫日曬時又不易軟化,具有高溫使用性能好、低溫抗裂能力強、路面抗永久變形能力高等特點,主要應用于新建高速公路、機場建設、市政道路建設以及路面維護。用SBS改性的瀝青防水卷材具有低溫曲撓性好、自愈合能力和耐久性好、抗高溫流動、耐老化、熱穩定性好以及耐沖擊等特點,可以大大提高防水卷材的性能和延長其使用壽命,滿足重要建筑物和構筑物的需要,在包括橋面(混凝土)、地鐵以及地下通道等的市政工程以及包括水池、水渠等的水利工程方面得到了廣泛地應用。
A、道路交通的快速發展是我國瀝青市場需求持續增長的主要驅動力
截至2015年底,全國公路總里程達到457.7萬公里,其中高速公路12.4萬公里,二級及以上公路57.5萬公里,全國公路養護里程達到446.6萬公里。根據“十三五”綜合交通運輸發展規劃,到2020年我國將實現公路通車里程500萬公里,其中高速公路建成里程將達到15萬公里,同時較2015年新增民用運輸和通用機場253個。以250噸/公里改性瀝青單耗計算,未來五年,我國新建高速公路改性瀝青需求量約650萬噸,加上養護需求量及其他機場建設和市政道路建設需求,預計總需求將超過700萬噸。快速增長的瀝青需求為SBS瀝青改性市場提供了廣闊的空間。
隨著我國宏觀經濟發展及產業政策規劃的實施,特別是國務院關于《“十三五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》的發布,以及“一帶一路”建設、鄉村振興戰略、京津冀協同發展、長江經濟帶發展等規劃的實施,交通基礎設施建設將保持較快的發展速度,SBS瀝青改性方面的市場容量也將持續增長。
另外,由于“一帶一路”沿線多為發展中國家,基礎設施相對薄弱,中國周邊鄰近地區多為欠發達地區,基礎設施尤其是道路建設亟需強化。同時,由于沿線國家除俄羅斯外,幾乎全無SBS生產能力,未來“一帶一路”國家戰略將對SBS瀝青改性需求的持續增長帶來持久的政策支撐。
B、防水卷材市場的快速擴張有利推動了SBS改性瀝青的市場需求
防水材料主要用于工業民用建筑和公共設施與基礎設施建設工程,需求來源主要包括新建和既有建筑的翻修改造、大型市政工程、道路橋梁、地下管廊、地鐵、水利工程等。我國防水材料中,防水卷材占61.2%的份額,防水卷材中SBS/APP改性瀝青防水卷材占比最大,約為44.3%。根據2016年頒布的《建筑防水行業“十三五”發展規劃》,主要防水材料產量年均增長率要保持在6%以上,到2020年主要防水材料總產量達到23億平方米。
防水材料產量走勢

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未來防水材料需求增量一方面由于我國城市化率基數仍較低,未來新建房屋面積預計整體仍將保持增長。截至2017年末,我國城鎮常住人口8.13億人,占總人口比重為58.52%,較發達國家80%左右平均水平仍有較大差距,城鎮化率的提升必將以城鎮新建住房面積保持穩定增長為基礎,預計長期內我國防水材料來自新建住房需求仍將是主導因素。另一方面,當前國內防水造價在建筑成本比例不足2%,僅為發達國家1/5左右。隨著我國房屋建設防水標準不斷提升,單位施工面積防水材料需求量仍有較大上漲空間。
另外,存量房屋面積基數越來越大,防水卷材在房屋翻修維護市場中的潛力巨大。我國每年約有20億平方米的既有建筑屋面面積需要翻新,防水屋面維修的成本是初次修建時的3~4倍,而地下堵漏的成本則能達到8~10倍,因翻新而產生的防水材料市場需求甚至有望超過新建建筑的需求。此外,海綿城市建設和城市地下綜合管廊建設的逐步推進也將為防水卷材市場注入新的活力。
隨著環保觀念的提升以及檢查力度的加大,大型基建項目的招標愈發透明化,使得“國標”逐步替代“企標”,作為主要防水材料的SBS防水卷材未來市場空間將進一步得到提升,從而促進SBS市場需求的擴大。
②制鞋業領域
SBS是制作鞋底的優良材料,用SBS代替硫化橡膠和聚氯乙烯制作的鞋底彈性好(受力或殘余變形小),且具有良好的抗濕滑性、透氣性、耐磨性、低溫性和耐曲撓性等優點,而且對瀝青路面、潮濕及積雪路面有較高的摩擦系數,制鞋業是我國SBS產品在橡膠制品領域內主要的消費行業之一。
2014-2018年市場容量

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作為世界上人口基數最大的國家,隨著我國國民經濟的持續發展和消費者可支配收入的不斷增加,消費者對時尚度和舒適度要求的提高,以及新零售浪潮的帶動,未來鞋類消費數量和銷售額將保持上升趨勢。我國是世界最大的鞋類產品制造基地,也是世界第一大鞋類產品消費市場,經過多年的發展,我國已經形成了廣州、溫州、泉州、成都四大制鞋基地和相應的材料市場及相關配套企業,圍繞制鞋、鞋材生產等諸多的相關產業也發展成熟,形成了良好的產業鏈。憑借著完善的產業鏈、熟練的工人、精湛的加工技術和綜合成本優勢,我國鞋類市場未來仍有較大發展空間。因此,SBS在制鞋業方面的市場需求依然存在很大的市場空間。
③聚合物改性劑領域
SBS是較好的聚合物改性劑,可分別與PP、PE、PS和ABS等樹脂共混制作改性塑料,以改善制品的低溫性能、抗沖性能和曲撓性能。添加SBS的改性塑料在阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能都優于通用塑料,下游應用領域廣泛,主要應用于家電、汽車、建筑辦公設備、機械等領域,其中家電、汽車是最大的兩個應用領域,2015年國內改性塑料消費量已經接近1000萬噸,隨著科技進步和產業升級其下游應用還在不斷拓展中。家電是目前改性塑料中應用最大的領域,我國已成為家用電器生產和消費大國,是全球家電的制造中心。在家電產品選用的原材料中,改性塑料憑借其質量輕、強度高、電絕緣性能優異、化學穩定性能優良等特性,已成為家電行業僅次于鋼材的第二大類原材料,也是家電行業中應用量增長速度最快的原材料。國內家電領域改性塑料的需求2016年已超過440萬噸。
隨著家電行業的發展,家用改性塑料的需求量還將繼續呈現上升趨勢,與之相關的SBS聚合物改性方面的市場需求也將進一步擴大。輕量化和環保化是當前汽車材料發展的主要方向,減輕汽車自身的重量已是業界公認的降低汽車排放、提高燃燒效率的有效措施之一。2016年10月中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》指出,到2020年、2025年、2030年,整車質量需比2015年分別減重10%、20%、35%,特別在新能源汽車作為國家戰略新興產業的形勢下,為促進新能源汽車的發展,發展汽車輕量化的意義尤為突出。改性塑料和熱塑性橡膠是最重要的汽車輕質材料之一,它在減輕汽車重量的同時還能顯著降低汽車生產商的生產成本,在汽車輕量化的帶動下汽車行業已成為改性塑料需求增速最快的領域。2016年國內車用改性塑料需求量為278萬噸,市場空間在400億以上,但是相比全球40%的改性塑料用于汽車行業,中國僅10%左右,此外國內乘用車增速遠大于全球乘用車增速,國內車用改性塑料發展潛力巨大。
另外,我國是全球最大的新能源汽車市場,2016年新能源乘用車銷量占到全球的43.7%,到2020年,我國新能源汽車產量將達200萬輛,鑒于新能源汽車對輕量化技術的依賴更大,國內車用改性塑料的用量將出現大幅增長,進而促進SBS在聚合物改性方面的市場需求進一步擴大。
④膠黏劑領域
由于SBS在烴類溶劑中具有很好的溶解能力,溶解快,穩定性好,內聚力強,避免了用芳香烴溶劑對人體健康的危害,加上SBS膠黏劑具有良好的彈性、粘結強度和低溫性能、粘度低,抗蠕變性能優于一般EVA類、丙烯酸系粘合劑,可用作鞋用粘合劑、冶金粉末成型劑、裱膠粘合劑、木材快干膠、標簽、膠帶用膠、一次性衛生品用膠、復膜粘合劑、密封膠、一般強力膠、萬能膠以及壓敏膠等。
(2)SEBS
SEBS為SBS的加氫產品,是典型的技術進步的產物和消費升級的受益者,SEBS的生產工藝難點主要在加氫環節,氫化度對SEBS性能的影響較大。隨著氫化度的提高,SEBS的化學穩定性、耐溫性、耐老化性、耐候性以及耐水性等而改善,壓縮變形性也有效降低,穩定性比SBS更強。同時SEBS彈性體嵌段為丁烯-乙烯結構,該鏈段較SBS的丁二烯鏈段更為柔軟,因此SEBS產品的手感比SBS改性材料更為柔和,應用領域較SBS更為廣闊,在業界有“橡膠黃金”的美譽。我國SEBS生產起步較晚,國內市場一度依賴于進口。近年來,國內企業取得了長足的技術進步,已在部分SEBS產品上取代進口,與國際巨頭展開競爭。受價格較高的影響,目前國內SEBS下游消費領域主要集中于包覆材料和線材。未來隨著人們消費水平的不斷升級、環保理念的深入以及監管力度的增強,玩具市場、醫療領域和地面鋪裝材料方面應用前景十分廣闊。
國內SEBS消費結構分析

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①線材領域
SEBS產品電絕緣性能優良,無毒,耐候、耐老化性能好,有較好的柔順性和較高的強度,且使用溫度范圍較寬,是制作電線電纜包皮和絕緣帶的優異材料,主要應用于移動智能終端和家電等領域。在我國深化產業轉型、升級,推進高端裝備制造業發展的進程中,運用新材料、新工藝的特種電線電纜的市場前景廣闊。目前在線材行業,SEBS產品在低壓線材領域(如耳機線、充電器線、USB線、音頻/視頻線、電腦線等)代替PVC已成為大勢所趨。
由于消費類電子產品具有更新換代快、使用周期短的特點,隨著消費升級時代的來臨,SEBS相關產品在該行業有著巨大的發展空間。此外,目前受限于價格較高及國內行業標準不健全的影響,SEBS產品在電線電纜方面的應用尚未完全拓展開,隨著國內外對電纜防火性能和環保性能的要求越來越迫切,人們消費水平的不斷提高,高性能的阻燃SEBS產品未來替代PVC、CPE等電纜基材的趨勢日益顯現,未來應用前景廣闊。
②包覆材料領域
SEBS用作包覆材料主要是指利用SEBS共混改性的專用料通過嵌件注射的方式注射到已成型的材料表面形成一層包覆層,這是SEBS最早和最成熟的一個用途。SEBS包覆材料具有無味、手感好、彈性好、隔熱、絕緣性能好等優點,廣泛應用于工具包膠(工具把手等)、生活用品包膠(牙刷柄等)、體育器材等
眾多方面。2013年至2017年國內包覆材料對SEBS整體需求量維持穩步增長。采用SEBS包膠可根據產品之物性要求調整至合適的硬度以及合適的物理特性(如耐磨耐刮性、粘結性、熔融指數等),對不同的產品提供各種可能的材料應用方案。SEBS包膠材料賦予了制品舒適觸感,提升握持性,提高制品美觀度以及產品附加值,制品大多出口外銷到美國、日本及歐盟等發達國家和地區。
③醫療衛生領域
SEBS產品摩擦系數低,容易擠出成型,可采用蒸汽和環氧乙烷及紫外線消毒,本身無毒安全衛生,易加工上色,耐化學性,可提供超軟透明材料,具有可回收、可調整硬度等優點,符合FDA及重金屬含量要求,已被美國及歐盟相關認證機構認可用于醫療器材,如非PVC軟袋、一次性輸液管、血袋、外科手術套、手術衣、止血帶、血液分離器、膠塞、醫用膠管、醫用呼吸袋、醫用人體手術教學模型、醫用呼吸罩、醫用腋下拐杖腋托等領域,是一種理想的綠色環保醫用材料,未來發展空間巨大。以SEBS在非PVC軟袋方面的應用為例:在化學制品藥劑行業中,大輸液是最重要的制劑之一,由于其具有直接輸入體內的藥量較大、藥效迅速、作用可靠及適于急救等特點,臨床用途十分廣泛。受益于醫藥衛生體制改革的穩步推進、基本醫療保障制度覆蓋面進一步擴大、基層醫療衛生服務體系進一步完善、人口老齡化速度的加快等因素,大輸液行業市場容量持續擴大。
2018-2022年中國大輸液行業消費量及預測消費量

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目前大輸液在我國市場上存在的主要包裝形式有玻瓶、塑瓶和非PVC軟袋等。玻璃瓶輸液為第一代輸液包裝容器,具有價格低廉,透明度好,材質穩定的特點。第二代大輸液包裝容器為聚丙烯塑瓶輸液,特點是重量輕、不易破損、便于運輸,是玻璃瓶裝輸液的主要換代產品。非PVC軟袋是第三代輸液包裝容器,可以實現全密閉式輸液,完全避免了二次污染,包裝材料技術安全有效,安全性最好,符合藥用和環保要求,是歐美主流輸液包裝形式。國際上,非PVC軟袋市場占比約為80%,玻璃瓶占比約為20%,而國內非PVC軟袋、塑瓶、玻璃瓶的市場占有率分別為40%、40%、20%。因此,國內大輸液包材的結構存在較大的升級空間。
隨著居民生活水平的不斷提高和用藥安全意識的逐步增強,將促使居民選擇消費安全性更高的非PVC軟袋包裝大輸液產品,并且經過前期的市場培育,醫生逐漸培養起對非PVC軟袋包裝大輸液的用藥習慣和認可度。未來,非PVC軟袋將成為我國未來大輸液包裝的主流形式,促進SEBS產品在醫療領域的市場擴展。
④玩具市場
我國是世界上最大的玩具生產國和出口國,全球約75%的玩具在中國生產,兒童是玩具的主要消費群體,安全尤為重要。長期以來,PVC材質的玩具憑借著低廉的價格占據主要市場,而PVC中的增塑劑鄰苯二甲酸酯/鹽會對人體造成傷害,為歐美國家所限用。2014年5月6日,國家質檢總局、國家標準委發布了GB6675-2014《玩具安全第1部分:基本規范》、《玩具安全第2部分:機械與物理性能》、《玩具安全第3部分:易燃性能》、《玩具安全第4部分:特定元素的遷移》4項強制性國家標準,該標準于2016年1月1日起實施。對于公眾關注的增塑劑,新標準也將鄰苯類6種增塑劑列為限用物質,限量要求跟歐盟相同。SEBS產品具有優異的物理性能,以及其共混料的無毒害性和優秀的表面手感,決定了其為在玩具市場上替代PVC的理想材料。
我國是玩具消費大國,考慮目前我國家庭平均玩具消費仍處于較低水平,2015年美國家庭平均玩具支出已經達到186美元,是同年中國家庭平均玩具支出22.3美元的8.34倍。隨著居民收入的增加、二胎政策的實行、新嬰兒潮的到來、智能玩具產品的增多以及人們對玩具環保安全方面的要求越來越高,SEBS產品在玩具市場上未來增長潛力巨大。
⑤地面鋪裝材料領域
SEBS具有柔軟、緩沖、無毒、無氣味、止滑等特性,是地面鋪裝材料的理想材質,可應用于塑膠跑道、人造草坪填充物、公園健身步道、瑜伽墊等體育市場以及衛浴防滑墊、地毯等家居市場,隨著健康中國戰略的逐步推進,未來市場空間巨大。
A、環保型塑膠跑道
塑膠跑道具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈性適當等特性,可有效的提高運動成績,降低摔傷率,是全球公認的最佳全天候室外運動場地坪材料,隨著經濟的發展,塑膠運動場地已成為當今世界體育設施現代化的一部分。目前,塑膠跑道主要分布于學校和體育館,并且已成為國內大中小學和各體育館的基礎硬件之一。然而,近年來全國各地陸續發生的“毒跑道”事件引發了社會的廣泛關注,塑膠跑道建設的安全性和環保性已成為不容忽視的問題。
劣質原材料的使用、違規使用有毒塑化劑、違規使用有毒催化劑是造成塑膠跑道毒性的關鍵誘因。塑膠跑道新國標GB36246-2018已于2018年11月1日正式實施,新國標不僅從“國家推薦標準”變為“國家強制標準”,還對校園塑膠跑道建設中可能產生的18種有害物質的限定做出了規定。以SEBS為基礎原料生產的新型跑道具有綠色環保、無異味、可以回收等優良特性,并且耐磨性、防滑性、彈性、抗老化和使用壽命等均優于傳統塑膠跑道,未來應用前景十分可觀。2014年國務院發布《關于加快發展體育產業促進體育消費的若干意見》,確立了到2025年,實現人均體育場地面積達到2平方米,經常參加體育鍛煉的人數達到5億,體育產業總規模超過5萬億元,體育公共服務基本覆蓋全民的總體目標。2016年至2025年,我國體育場的行業增長空間為1340億元,作為體育場重要硬件設施的塑膠跑道,將迎來廣闊的發展空間。
B、環保型人工草坪填充物
經過幾十年的發展,人工草坪已經擁有極似甚至超越真草的運動性能,并且具有建設周期短、基本不需維護、不生蚊蟲、景觀效果不受季節變化、能在高寒等極端氣候地區使用及使用壽命長等天然草坪無法比擬的優良特性,已越來越多的運用于足球場地等運動領域以及景觀領域。人造草評的興起帶動了“人造草坪用填充顆粒”的發展。
人造草坪想要得到天然草坪的效果必須在其中添加橡膠顆粒,從而保持草絲的直立并獲得類似天然草坪的彈性和舒適性,因此填充材料的選擇對于人造草坪的最終使用效果有著重要關聯,只有選擇合適的填充材料,才能保證人造草坪的質量。用SEBS生產的填充顆粒,兼具環保、無味、不含重金屬、耐磨、回彈性好、柔軟、抗老化、紫外線穩定性好、色彩豐富、與草坪系統相容性好、可回收等多種優良特性。由教育部相關部門起草的塑膠跑道建設新國標從2018年11月1日開始在全國范圍內強制施行,人工草坪首次納入檢測范圍。作為環保型的新型熱塑性彈性體填充顆粒,已成為足球場及各種運動休閑草坪的理想材料,在替代現有的黑色輪胎顆粒方面展現了廣闊的產業化前景。
2016年,國家發改委、國務院足球改革發展部際聯席會議辦公室(中國足球協會)、體育總局、教育部聯合印發《中國足球中長期發展規劃(2016-2050)》,近期目標2016年-2020年,中小學生經常參加足球運動人數超過3000萬人,全國足球場地數量超過7萬塊,每萬人擁有0.5-0.7塊足球場地;中期目標2021年-2030年,每萬人擁有1塊足球場地。如果2020年30%的足球場地用人工草坪,一塊足球場按7000平計算,則相應帶來267億市場空間。
隨著我國經濟快速發展、居民收入水平以及體育鍛煉意識的不斷提高,國內體育場地設施建設規模不斷擴大;此外,隨著各類體育賽事舉辦次數及規模的擴大,進一步推動了體育場館設施的建設。體育設施的新建及翻新改造將形成塑膠跑道及人造草坪的直接需求。同時,我國消費升級及環保標準的日益嚴格所帶來的對地面鋪裝材料標準的提高,將有效推動SEBS產品在該應用領域的不斷擴展。
(3)SIS
SIS近些年來發展速度較快,已成為繼SBS后第二大TPES產品,大約90%的SIS主要應用于膠黏劑領域。膠黏劑在國民經濟的各個行業及日常生活的相關領域得到了極其廣泛的應用。以SIS為主要原料制成的熱熔膠是一種在室溫下呈固態,加熱熔融呈液態,在熱熔狀態進行涂布,借壓合、冷卻硬化實現快速粘接的高分子膠粘劑,不僅粘性優越,而且耐熱性好,不含溶劑,無毒、無味,被譽為“綠色膠粘劑”。
熱熔膠具有粘接迅速、粘接范圍廣、可反復加熱多次粘接、性能穩定、便于貯存及運輸、無毒環保等優點,便于連續化、自動化高速作業,廣泛應用于包裝、紡織、制鞋、建筑、木材加工、汽車、電子電器、裝飾、印刷裝訂、機械加工、醫療、涂料等領域。
隨著我國國民經濟的持續、穩定發展,產業結構的升級調整,以及環保要求的不斷提高,除建筑、裝飾、包裝、標簽和木材加工等傳統領域對膠黏劑產品的需求仍將保持較高增長速度外,太陽能、風力發電、復合軟包裝等新興行業以及交通運輸、電子電器、精密儀器、航空航天等行業的發展將進一步促進膠黏劑向環保型、高技術、高性能方向發展,并進一步加大對該等粘合劑產品原材料的需求,促進SIS相關產品的市場拓展。
(4)SEPS
SEPS是SIS的加氫產品,加氫后的SEPS分子鏈規整度較低、不易結晶,比部分結晶的SEBS具有更好的柔韌度和高彈性,用途廣泛,但生產難度更大,目前國內產業化正處于起步階段。SEPS穩定性更高,具有極好的機械性能、耐候性、耐低溫性、電氣絕緣性、耐熱性、耐化學腐蝕性,與聚烯烴、含苯乙烯的聚合物的良好相容性。產品廣泛應用于通信工程用光纜填充油膏、大溫度跨度高等級潤滑油粘度指數改性劑、化妝品、成人用品、高透明醫用材料、塑料改性等高端應用領域,也作為高端粘合劑用于醫療、電絕緣、食品包裝和復合袋的層間粘合。
2018年我國SEPS熱塑性彈性體消費群體構成

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粘度指數改進劑,俗稱增粘劑,它通常是油溶性的高分子化合物,加入油品中后,能夠起到增加粘度、提高粘度指數的作用,是用于制備多級內燃機油、液壓油和齒輪油的主要添加劑。在潤滑油中添加粘度指數改進劑,可獲得低溫起動性能好、高溫下又能保持適當粘度的多級油,改進潤滑油性能,提升潤滑油檔次,延長潤滑油使用壽命,可使油品四季通用。
SEPS是一種性能優良的潤滑油粘度指數改進劑,其增粘能力高、剪切穩定性好,同時還具有良好的低溫性能和熱氧化安定性,可以調配大跨度的高檔潤滑油。
2014-2018年我國潤滑油粘度指數改進劑細分領域SEPS熱塑性彈性體市場容量

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從發展趨勢來看,在眾多的石油化工產品中,潤滑油的技術含量高,而且附加值大,并在經濟發展中具有不可替代的作用。隨著我國經濟的持續快速發展,特別是工程機械行業、汽車行業、電力業、交通運輸業等的迅猛發展,必然會帶動潤滑油工業的快速發展,潤滑油粘度指數改進劑的市場需求量將不斷增加,因而SEPS類潤滑油粘度指數改進劑的發展空間巨大。
光纜在長期的使用過程中,由于潮氣和水分的侵蝕,會導致傳輸性能下降,影響其正常使用。在光纜生產中,纜芯的阻水材料主要有兩大類,一類為阻水填充油膏,另一類為阻水帶、阻水紗。光纖松套管中填充的油膏,通常稱作光纖油膏,是目前層絞式和中心管式通信光纜中對光纖性能影響最大的材料之一,光纖油膏對光纖有防止潮氣入侵和機械緩沖兩種保護功能。為了保證光纖的密封性,防止潮氣及水的滲入,除在光纜空隙中填充光纜油膏外,還需在光纖上涂上光纖油膏,以保證光纖良好的機械光學性能和傳輸穩定性,延長使用壽命,提高產品合格率。SEPS熱塑性彈性體應用于光纖、光纜填充油膏,具有優良的觸變性、適宜的粘度和高低溫性能,是理想的材料選擇。
2014-2018年我國光纖光纜油膏細分領域SEPS熱塑性彈性體市場容量統計

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在全球光纖通信網絡、4G網絡、數據中心等建設高潮推動下,過去幾年全球光纖光纜需求量持續增長。如今,我國光纖光纜市場在供需兩方面都占據了全球的半壁江山,光纖光纜產業取得了巨大的發展成就。在光纖光纜市場擴張的推動下,光纖光纜油膏等光通信材料的市場規模也不斷擴大。
未來幾年,5G基站的致密化疊加星型前傳組網結構,將帶來光纖需求的大幅提升。一方面,頻率越高,波長越短,傳播距離越短,因此5G中高頻基站相較于4G基站,覆蓋半徑將明顯減小,為保證連續覆蓋,5G基站密度將較4G大幅提升,基站數量將大幅增長。5G的光纖用量將是4G時期的6-8倍;另一方面,5G前傳采用星型組網結構,也將帶來光纖需求激增。4G單RRU帶寬僅1.25G,采用的是10G光模塊,可以利用鏈型組網結構來節省光纖用量,而5G前傳帶寬25G,采用25G光模塊的話,會出現光模塊受限RRU無法級聯的問題,使得無法再采用鏈型組網而只能使用星型組網結構。2019年5G對光纖光纜的需求預計開始啟動,對接入和傳輸側光纖光纜均有顯著需求增量,預計增量需求為3.08億芯公里。2020年5G商用后將進一步推動流量高速增長,網絡升級擴容壓力持續加大,對光纖光纜的需求形成長期持續拉動。
因此,在接入網不斷完善、骨干網與城域網擴容、5G技術商用及數據中心大規模建設等因素帶動下,光纖光纜市場將持續發展,光纖光纜油膏作為重要的光通信材料之一將迎來良好的發展契機。在此背景下,光纖光纜油膏領域用SEPS熱塑性彈性體的需求量將不斷增加。
SEPS生產工藝技術要求高,是TPES產品中生產難度最大的品種,目前,全球SEPS熱塑性彈性體生產企業僅有幾家,主要企業有美國Shell公司、日本可樂麗公司和中國石油化工股份有限公司巴陵分公司(以下簡稱“巴陵石化”)三家企業。2017年以前,我國SEPS產品一直全部依賴進口,隨著國內需求量的增加,進口量持續增加,直至2017年下半年巴陵石化SEPS項目的投產,我國才開始了SEPS產品的產業化生產,填補了我國SEPS產品研發生產的空白,實現了對進口產品的部分替代。
2014年-2018年我國SEPS熱塑性彈性體進口量統計

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2017年11月,國家發改委發布《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》,其中提出:加快先進有機材料關鍵技術產業化,重點發展“聚烯烴類、氫化苯乙烯類、聚氨酯類等新型熱塑性彈性體”。
隨著經濟發展和人們對生活質量和品質的提高,SEPS高端彈性體材料的應用領域將不斷拓展,并且隨著體育運動器械、防護用品、成人用品、線材膜材等行業的不斷發展,各行業對SEPS熱塑性彈性體的需求量將不斷增加。
三、影響行業發展的有利和不利因素
1、影響行業發展的有利因素
(1)國家產業政策的扶持
目前我國正在深入推進供給側結構性改革和轉型升級,積極構建綠色經濟體系,實施健康中國戰略,在此新時代背景下,作為與國民經濟建設及人民生活息息相關的新型環保新材料TPES行業將迎來快速發展的黃金期。
2017年1月,工信部、發改委、科技部、財政部印發的《新材料產業發展指南》提出,發展苯乙烯類熱塑性彈性體等不含塑化劑、可替代PVC的醫用高分子材料,提高衛生材料、藥用包裝的安全性。中國石油和化學工業聯合會于2016年發布《石油和化學工業“十三五”發展指南》提出,在化學新材料領域,積極開發新型熱塑性彈性體。2017年國家發改委發布《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》的通知,要求加快先進有機材料關鍵技術產業化,重點發展“聚烯烴類、氫化苯乙烯類、聚氨酯類等新型熱塑性彈性體”。另外,在整個“十三五”期間,國家對高速公路等基建方面政策扶持力度較大,“一帶一路”、鄉村振興戰略、京津冀協同發展、長江經濟帶發展等規劃的實施,相關基礎設施亟待建設。與此同時,TPES在道路建設方面的應用將逐步擴展至市政、省道、城際主干道等領域,將進一步刺激對TPES產品需求實現增長。
(2)節能環保要求的不斷提高,直接推動TPES行業的發展
TPES作為一種兼具橡膠高彈性和塑料的熱塑性綠色環保新型高分子材料,不僅在應用中可以替代傳統合成橡膠也可以替代傳統PVC等塑料制品,并且產品在物理性能和化學性能方面都更加穩定、更加優化。同時,在TPES的生產環節中不需要硫化、無需使用增塑劑等,整個反應過程均在密閉環境中完成,不會造成環境污染。隨著全球國家對節能環保要求的不斷提高,我國也出臺了一系列有關節能環保的政策。宏觀政策例如:《“十三五”節能環保產業發展規劃》、《國家環境保護與健康工作辦法(試行)》等。除宏觀政策外,各個行業也制訂了有關節能環保的各項政策和標準,例如《石油化學工業污染物排放標準》、《工業爐窯大氣污染物排放標準》、《惡臭污染物排放標準》、《污水綜合排放標準》、《工業企業廠界噪聲標準》、《環境標志產品技術要求再生塑料制品》等。
國家對環保要求力度的不斷加大,各行各業對環保問題的落實不斷細化、不斷出臺新的標準,對綠色節能環保新型材料的需求日益增加,直接推動了整體TPES行業向前發展。
(3)下游行業的快速發展帶來市場需求增加
由于TPES具有良好的物理、化學性能和相比于傳統材料更優異的環境保護性能和可收回利用性,其在制鞋業、汽車工業、家用電器、醫療衛生、高速公路、建筑工程等行業均有廣泛的應用。隨著應用技術的不斷研發,充分發揮TPES的橡膠替代作用,加速對傳統橡膠制品行業的市場占領,其應用領域將不斷擴展,在相關行業的應用比重也將不斷增加。下游行業的快速增長和熱塑性彈性體應用范圍的不斷擴大,都有效推動了產品需求的增加。同時,隨著全球要求低碳節能環保的呼聲越來越高和人們對生活品質的追求不斷提高,TPES作為一種新型綠色環保材料正在逐漸替代傳統合成橡膠和塑料制品,在各行業領域的應用也均將進一步增加。
隨著消費升級和材料技術、改性技術以及汽車、家電、IT組件的生產及主要工藝裝備技術的發展,使得TPES的各項性能完全可以滿足下游行業日益嚴格的要求,在生產制造中的應用更加廣泛,推動了TPES在下游制造業中應用的大量增加。
(4)進口產品的替代將進一步促進本行業的發展
作為全世界最大的TPES產品消費市場,長期以來,我國對高端TPES產品特別是氫化TPES產品一直依賴進口。隨著我國經驗技術的不斷積累和突破,生產工藝的日益完善,我國TPES產業取得了長足發展,氫化TPES技術日益成熟,我國已基本實現TPES中的SBS、SIS、SEBS的產業化,SEPS的產業化工作正在有序推進。相對于TPES國際廠商,在中國本土化生產的廠商具有較大的成本和服務優勢,一方面我國生產的TPES產品系列日趨豐富和完善,產品性能逐漸達到行業先進水平,價格優勢使得本土生產商的市場競爭力增強;另一方面,可以為下游客戶提供實現“零距離”的貼身式服務,根據客戶需求定制產品。因此,隨著國內企業技術的不斷進步,越來越多的本土化產品正在占據更多的市場份額,國內產品替代進口趨勢近年來非常明顯。
2、影響行業發展的不利因素
(1)原材料價格波動的影響
TPES產品生產所用主要原材料為苯乙烯、丁二烯與異戊二烯。苯乙烯是通過乙烯和純苯合成脫氫制得,丁二烯、異戊二烯的生產分別主要采用乙烯裝置的副產碳四、碳五餾分抽提法制得,乙烯的供給及價格波動受到國際原油價格波動及其下游市場需求的影響較大,進而影響TPES產品所用主要原材料的供給波動,在供需面的綜合作用下,TPES產品生產所用主要原材料的價格波動較大。原材料成本是TPES產品生產成本的主要構成部分,如果原材料的價格上漲過快,生產企業則會面臨生產成本上升的壓力。
(2)下游行業相關環保標準的推進緩慢
雖然我國已陸續出臺節能環保材料的各項制度和標準,但新標準和制定和推行需要時間,對于特殊行業的推行更為緩慢,例如醫療行業等。這些行業對于新材料的市場準入門檻很高,而且需要漫長的審批程序,因此,在一段時間內將制約TPES行業的快速發展。
相關報告:智研咨詢發布的《2020-2026年中國TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)行業市場競爭現狀及未來前景分析報告》
智研咨詢 - 精品報告

2026-2032年中國熱塑性彈性體(TPE) 行業市場運營格局及前景戰略分析報告
《2026-2032年中國熱塑性彈性體(TPE) 行業市場運營格局及前景戰略分析報告》共十四章,包含熱塑性彈性體(TPE)行業風險及對策,熱塑性彈性體(TPE)行業發展及競爭策略分析,熱塑性彈性體(TPE)行業發展前景及投資建議等內容。
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