Når motorhastigheten til nye energikjøretøyer overstiger 20 000 rpm, må leddene til industriroboter operere kontinuerlig ved en høy temperatur på 150 grader, og oljeutvinningsutstyr må motstå underjordisk korrosjon ved 300 grader, tradisjonelle polyuretan-elastomerer er gradvis "kraftløse" på grunn av utilstrekkelig type elastisk polyuretan med en ny type varmebestandighet. p-fenylendiamindiisocyanat (PPDI) som kjerneråstoff er i ferd med å bli et "nøkkelmateriale" innen høy-produksjon på grunn av dets supervarmebestandighet (lang-brukstemperatur større enn eller lik 180 grader), utmerkede dynamiske egenskaper og miljøvernegenskapene{10}denne nye energirevolusjon{10}, den nye energien{10}heste energien. produksjon og materialvitenskap omformer den underliggende logikken til den globale{11}}den globale materialindustrienkjeden.
1. Markedsvekstmotor: "trippel resonans" av teknologiske gjennombrudd, industriell oppgradering og miljøvernpolitikk
1. Høy-produksjonsoppgradering: "Stiv etterspørsel" etter PPDI-materialer
Den globale produksjonsindustrien akselererer transformasjonen til "high-end, intelligent og green", og stiller strenge krav til materialers varmebestandighet, korrosjonsbestandighet og dynamiske egenskaper.:
Nye energikjøretøyer: Økningen i motorhastighet fører til at statorviklingstemperaturen overstiger 180 grader. Tradisjonell MDI/TDI polyuretan er lett å myke opp og deformere, mens PPDI-materialer kan fungere stabilt til 220 grader, og den dynamiske utmattelsestiden økes med 3 ganger. Den har blitt brukt i Tesla Model S Plaid, BYD e platform 3.0 og andre avanserte-modeller.
Industriroboter: ledddeler må tåle høy-vibrasjon og høy-temperaturfriksjon. PPDI-elastomerer har blitt "valgfritt materiale" for reduksjonslagre til ABB, Kuka og andre selskaper på grunn av deres lave kompresjon og permanente deformasjon (Mindre enn eller lik 5%) og høye elastisitet (Større enn eller lik 60%).
Olje og gass: Nedihullsverktøy må motstå høye temperaturer på 300 grader og HSS/CO腐蚀-korrosjon. PPDI-materialer modifiseres ved å tilsette nano-aluminiumoksyd, noe som øker korrosjonsmotstanden med 50 % og forlenger levetiden til mer enn 2 ganger så lang som tradisjonelle materialer.
2. Teknologiske gjennombrudd: spranget fra "laboratorium" til "industrialisering"
Kommersialiseringen av PPDI polyuretanelastomerer har vært begrenset av to store problemer:
Høye kostnader for råvarer: prisen på PPDI-monomerer er 3-5 ganger høyere enn MDI, og den har lenge vært monopolisert av internasjonale giganter som Basf og Covestro.;
Prosessen er komplisert: reaksjonstemperaturen (120-150 grader) og mengden katalysator må kontrolleres nøyaktig, ellers er det lett å produsere geldannelsesfeil.
De siste årene har teknologiske gjennombrudd drevet kostnadsreduksjon og avkastningsforbedring:
Lokalisering av råvarer: China Wanhua Chemical vil realisere stor-produksjon av PPDI-monomerer i 2023, med 40 % lavere kostnad enn import, og bryte det internasjonale monopolet.
Prosessinnovasjon: Bayer, Tyskland, har utviklet "continuous bulk polymerization"-teknologi, som forkorter reaksjonstiden fra 8 timer til 2 timer og øker utbyttet til mer enn 95 %;
Additivoptimalisering: Toray of Japan introduserte et tverrbindingsmiddel av epoksyharpiks for å øke varmebestandigheten til materialet med ytterligere 20 grader uten etter-vulkaniseringsbehandling.
3. Miljøvernpolitikk: oppgrader fra "plastrestriksjon" til "giftrestriksjon"
Globale miljøvernforskrifter har blitt strengere, og fremmer PPDI-baserte materialer for å erstatte tradisjonelle elastomerer som inneholder tungmetaller og polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH).
EU REACH-forordning: Fra 2025 vil elastomerer som inneholder bly og kadmium bli forbudt å brukes i bildeler. PPDI-materialer har blitt førstevalget for samsvar på grunn av ikke-giftige og miljøvennlige materialer.;
Kinas "dobbelt karbon"-mål: det kreves at karbonutslippene per utgangsenhetsverdi for nye energikjøretøymaterialer skal reduseres med 20 % innen 2025. PPDI-materialer vil redusere karbonutslipp gjennom hele livssyklusen gjennom lettvekt (60 % lavere tetthet enn metaller) og lang levetid (redusere hyppigheten av utskifting).;
Sirkulær økonomimodell: Noen selskaper (som Lubrizol i USA) har lansert «resirkulering-resirkulering»-tjenester for å smelte og granulere avfall av PPDI-elastomerer, med en ressursutnyttelsesgrad på mer enn 90 %