Schaumstoffe umfassen hauptsächlich Polyurethan, EPS, PET und Gummischaumstoffe. Sie werden häufig in den Bereichen Wärmedämmung, Energieeinsparung, Gewichtsreduzierung, Strukturfunktion, Schlagfestigkeit und Komfort eingesetzt und decken zahlreiche Branchen ab, wie z. B. Baustoffe und Bauwesen, Möbel und Haushaltsgeräte, Öl- und Wassertransport, Transport, Militär und Logistikverpackungen. Aufgrund des breiten Anwendungsspektrums wächst der Markt für Schaumstoffe derzeit jährlich um 20 %. Die Anwendung neuer Materialien in diesem Bereich ist derzeit sehr schnell, was jedoch auch große Besorgnis in der Branche auslöst. Polyurethan (PU)-Schaum macht den größten Anteil der Schaumstoffprodukte Chinas aus.

Statistiken zufolge beträgt das weltweite Marktvolumen für Schaumstoffe etwa 93,9 Milliarden US-Dollar und wächst jährlich um 4–5 %. Schätzungen zufolge wird das weltweite Marktvolumen für Schaumstoffe bis 2026 voraussichtlich auf 118,9 Milliarden US-Dollar anwachsen.

Mit der Verlagerung des globalen Wirtschaftsschwerpunkts, den rasanten Veränderungen in Wissenschaft und Technologie und der kontinuierlichen Entwicklung des industriellen Schaumsektors hat der asiatisch-pazifische Raum den größten Anteil am globalen Markt für Schaumtechnologie eingenommen. Im Jahr 2020 erreichte Chinas Produktion von Kunststoffprodukten 76,032 Millionen Tonnen, ein Rückgang von 0,6 % im Vergleich zum Vorjahr (81,842 Millionen Tonnen im Jahr 2019). Im Jahr 2020 erreichte Chinas Schaumproduktion 2,566 Millionen Tonnen, ein Rückgang von 0,62 % im Vergleich zum Vorjahr (0,62 % im Jahr 2019).

Die Provinz Guangdong ist mit einer Produktion von 643.000 Tonnen im Jahr 2020 die größte Schaumstoffproduktion des Landes, gefolgt von der Provinz Zhejiang mit 326.000 Tonnen, der Provinz Jiangsu mit 205.000 Tonnen an dritter Stelle und Sichuan mit 168.000 Tonnen an vierter und Shandong mit 140.000 Tonnen an fünfter Stelle. Guangdong hat 25,1 % der gesamten Schaumstoffproduktion des Landes, Zhejiang 12,7 %, Jiangsu 8,0 %, Sichuan 6,6 % und Shandong 5,4 %.

Shenzhen, das Zentrum des Städteclusters Guangdong-Hongkong-Macao Bay Area und eine der flächendeckendsten Städte Chinas, verfügt aktuell über eine komplette Industriekette im Bereich der chinesischen Schaumtechnologie – von Rohstoffen über Produktionsanlagen und verschiedene Fertigungsanlagen bis hin zu verschiedenen Endverbrauchsmärkten. Im Kontext der globalen Förderung einer grünen und nachhaltigen Entwicklung und Chinas „Double Carbon“-Strategie steht die Polymerschaumindustrie zwangsläufig vor technologischen und prozessualen Veränderungen, der Förderung von Produkten und Forschung und Entwicklung sowie der Umstrukturierung der Lieferkette usw. Nach mehreren erfolgreichen Ausgaben der FOAM EXPO in Nordamerika und Europa veranstaltet der Veranstalter TARSUS Group mit seiner Marke vom 7. bis 9. Dezember 2022 im Shenzhen International Convention and Exhibition Center (Baoan New Hall) die „FOAM EXPO China“. Die EXPO China verbindet Hersteller von Polymerschaum-Rohstoffen, Schaumzwischenprodukten und -produkten mit verschiedenen Endanwendungen der Schaumtechnologie, um die Branchenentwicklung zu unterstützen und zu fördern!

Polyurethan mit dem größten Anteil an Schaumstoffen

Polyurethanschaum (PU) ist das Produkt, das in China den größten Anteil an Schaumstoffen ausmacht.

Der Hauptbestandteil von Polyurethanschaum ist Polyurethan. Die Rohstoffe bestehen hauptsächlich aus Isocyanat und Polyol. Durch Zugabe geeigneter Additive entsteht im Reaktionsprodukt eine große Menge Schaum, wodurch Polyurethanschaumprodukte entstehen. Durch die Zugabe von Polymerpolyol und Isocyanat sowie verschiedener Additive zur Anpassung von Schaumdichte, Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit, Elastizität und weiteren Parametern, gründliches Rühren und Einspritzen in die Form zur Ausweitung der Ketten-Kreuz-Ketten-Reaktion können verschiedene neue Kunststoffe zwischen Kunststoff und Gummi hergestellt werden.

Polyurethanschaum wird hauptsächlich in Weichschaum, Hartschaum und Sprühschaum unterteilt. Weichschaum wird in verschiedenen Anwendungen wie Polsterung, Bekleidungspolsterung und Filterung eingesetzt, während Hartschaum hauptsächlich für Wärmedämmplatten und laminierte Isolierungen in Gewerbe- und Wohngebäuden sowie für (Sprüh-)Schaumdächer verwendet wird.

Polyurethan-Hartschaum hat überwiegend eine geschlossenzellige Struktur und verfügt über hervorragende Eigenschaften wie gute Wärmedämmung, geringes Gewicht und einfache Verarbeitung.

Es ist außerdem schalldämmend, stoßfest, elektrisch isolierend, hitzebeständig, kältebeständig, lösungsmittelbeständig usw. Es wird häufig in der Isolierschicht von Kühl- und Gefrierschrankgehäusen, als Isoliermaterial für Kühlhäuser und Kühlwagen, als Isoliermaterial für Gebäude, Lagertanks und Rohrleitungen verwendet und eine kleine Menge wird auch für andere Zwecke als Isolierung verwendet, beispielsweise als Holzimitat, Verpackungsmaterial usw.

Polyurethan-Hartschaum eignet sich für die Dach- und Wanddämmung, die Tür- und Fensterdämmung sowie für die Luftpolsterabdichtung. Allerdings wird Polyurethan-Schaumdämmung weiterhin mit Glasfaser- und PS-Schaum konkurrieren müssen.

Flexibler Polyurethanschaum

Die Nachfrage nach Polyurethan-Weichschaum hat in den letzten Jahren die nach Polyurethan-Hartschaum allmählich übertroffen. Polyurethan-Weichschaum ist eine Art flexibler Polyurethan-Schaum mit einem gewissen Grad an Elastizität und das am häufigsten verwendete Polyurethan-Produkt.

Zu den Produkten gehören hauptsächlich hochelastischer Schaumstoff (HRF), Blockschwamm, langsam elastischer Schaumstoff, selbstverkrustender Schaumstoff (ISF) und halbstarrer, energieabsorbierender Schaumstoff.

Die Blasenstruktur von Polyurethan-Weichschaum ist meist offenporig. Er zeichnet sich durch geringe Dichte, Schallabsorption, Atmungsaktivität und Wärmespeicherung aus und wird hauptsächlich als Polstermaterial für Möbel, Transportsitze und verschiedene weiche Polster- und Verbundwerkstoffe verwendet. Weichschaum wird in der Industrie und im privaten Bereich als Filtermaterial, Schalldämmmaterial, Stoßschutzmaterial, Dekorationsmaterial, Verpackungsmaterial und Wärmedämmmaterial verwendet.

Dynamik der Polyurethan-Nachverdichtung

Chinas Polyurethanschaumindustrie entwickelt sich sehr schnell, insbesondere im Hinblick auf die Marktentwicklung.

Polyurethanschaum kann als Pufferverpackung oder Polstermaterial für hochwertige Präzisionsinstrumente, wertvolle Instrumente, hochwertige Handarbeiten usw. verwendet werden. Außerdem können daraus empfindliche und äußerst schützende Verpackungsbehälter hergestellt werden. Durch Aufschäumen vor Ort kann er auch zur Pufferverpackung von Gegenständen verwendet werden.

Polyurethan-Hartschaum wird hauptsächlich in adiabatischer Isolierung, Kühl- und Gefriergeräten und Kühllagern, adiabatischen Platten, Wandisolierung, Rohrisolierung, Isolierung von Lagertanks, Einkomponenten-Schaum-Dichtungsmaterialien usw. verwendet; Polyurethan-Weichschaum wird hauptsächlich in Möbeln, Bettzeug und anderen Haushaltsprodukten wie Sofas und Sitzen, Rückenpolstern, Matratzen und Kissen verwendet.

Hauptsächliche Anwendungen in: (1) Isolierung von Kühlschränken, Behältern und Gefrierschränken (2) Kunstblumen aus PU (3) Papierdruck (4) Chemiefasern für Kabel (5) Schnellstraßen (Schutzstreifenschilder) (6) Heimdekoration (Schaumstoffplattendekoration) (7) Möbel (Sitzkissen, Matratzenschwamm, Rückenlehne, Armlehne usw.) (8) Schaumstofffüllungen (9) Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie (Autokissen, Autokopfstützen, Lenkrad) (10) hochwertige Sportartikelausrüstung (Schutzausrüstung, Handschützer, Fußschützer, Futter für Boxhandschuhe, Helme usw.) (11) synthetisches PU-Leder (12) Schuhindustrie (PU-Sohlen) (13) allgemeine Beschichtungen (14) spezielle Schutzbeschichtungen (15) Klebstoffe usw. (16) zentrale Venenkatheter (medizinische Versorgung).

Auch der Schwerpunkt der weltweiten Entwicklung von Polyurethanschaum hat sich allmählich nach China verlagert, und Polyurethanschaum hat sich zu einem der am schnellsten wachsenden Industriezweige der chinesischen Chemieindustrie entwickelt.

In den letzten Jahren hat die rasante Entwicklung der Haushaltskälteisolierung, der Energieeinsparung in Gebäuden, der Solarenergieindustrie sowie der Automobil- und Möbelindustrie und anderer Branchen die Nachfrage nach Polyurethanschaum enorm gesteigert.

Während des Zeitraums des „13. Fünfjahresplans“, in dem die Polyurethan-Rohstoffindustrie fast 20 Jahre lang weiterentwickelt, absorbiert und neu geschaffen wurde, gehören die MDI-Produktionstechnologie und -produktionskapazität zu den weltweit führenden, die Polyetherpolyol-Produktionstechnologie sowie die wissenschaftlichen Forschungs- und Innovationskapazitäten verbessern sich kontinuierlich, es entstehen weiterhin High-End-Produkte und der Abstand zu den fortschrittlichsten ausländischen Unternehmen verringert sich kontinuierlich. Im Jahr 2019 beträgt der Verbrauch von Polyurethan-Produkten in China etwa 11,5 Millionen Tonnen (einschließlich Lösungsmittel), der Rohstoffexport steigt von Jahr zu Jahr und China ist die weltweit größte Produktions- und Verbrauchsregion für Polyurethan, der Markt ist weiter ausgereift und die Branche beginnt, in eine Phase der technologischen Modernisierung und hochwertigen Entwicklung einzutreten.

Gemessen an der Branchengröße macht Polyurethan-Schaumstoffe mit rund 4,67 Millionen Tonnen den größten Marktanteil aus. Davon entfallen rund 56 % auf Weichschaumstoffe aus Polyurethan. Mit der rasanten Entwicklung der Elektro- und Elektronikbranche in China, insbesondere der Weiterentwicklung von Kühlschränken und Bauanwendungen, wächst auch der Markt für Polyurethan-Schaumstoffe stetig.

Die Polyurethan-Industrie befindet sich derzeit in einer neuen Phase, die auf innovationsgetriebene und umweltfreundliche Entwicklung ausgerichtet ist. China ist derzeit weltweit führend bei der Produktion von Polyurethan-Fertigprodukten wie Baumaterialien, Elasthan, Kunstleder und Automobilen. Das Land fördert energisch wasserbasierte Beschichtungen, setzt neue Richtlinien zur Energieeinsparung in Gebäuden um und entwickelt Fahrzeuge mit alternativen Antrieben, was der Polyurethan-Industrie enorme Marktchancen eröffnet. Das von China angestrebte „Doppelkohlenstoff“-Ziel wird die rasante Entwicklung der Energiespar- und Erneuerbare-Energien-Industrie fördern und neue Entwicklungsmöglichkeiten für Polyurethan-Dämmstoffe, Beschichtungen, Verbundwerkstoffe, Klebstoffe, Elastomere usw. eröffnen.

Der Kühlkettenmarkt treibt die Nachfrage nach Polyurethan-Hartschaum

Der vom Generalbüro des Staatsrats herausgegebene Entwicklungsplan für die Kühlkettenlogistik „Vierzehnter Fünfjahresplan“ zeigt, dass der chinesische Markt für Kühlkettenlogistik im Jahr 2020 ein Volumen von mehr als 380 Milliarden Yuan haben wird, die Kühllagerkapazität bei fast 180 Millionen Kubikmetern liegt und rund 287.000 Kühlfahrzeuge im Besitz sein werden. Im Vergleich zum Ende des „Zwölften Fünfjahresplans“ wird sich das Wachstum um das 2,4-fache, das 2-fache bzw. das 2,6-fache erhöhen.

Polyurethan weist unter vielen Dämmstoffen hervorragende Dämmeigenschaften auf und wird häufig verwendet. Im Vergleich zu anderen Materialien können mit Polyurethan-Dämmstoffen etwa 20 % der Stromkosten für große Kühlhäuser eingespart werden, und ihr Marktvolumen wächst mit der Entwicklung der Kühlkettenlogistikbranche stetig. Im 14. Fünfjahreszeitraum wird das Potenzial eines großflächigen Marktes mit der fortschreitenden Modernisierung der Konsumstruktur in Stadt und Land die Entwicklung der Kühlkettenlogistik beschleunigen und einen breiten Raum schaffen. Der Plan sieht vor, bis 2025 zunächst ein Kühlkettenlogistiknetzwerk aufzubauen, etwa 100 nationale Kühlkettenlogistikstützpunkte als Rückgrat zu planen und zu errichten, mehrere Kühlketten-Vertriebszentren für Produktion und Vertrieb zu errichten und das dreistufige Netz an Kühlkettenlogistikknotenpunkten grundlegend fertigzustellen. Bis 2035 soll ein modernes Kühlkettenlogistiksystem vollständig fertiggestellt sein. Dies wird die Nachfrage nach Polyurethan-Kühlkettendämmstoffen weiter ankurbeln.

TPU-Schaumstoffe gewinnen an Bedeutung

TPU ist die Zukunftsbranche in der Branche der neuen Polymermaterialien. Die nachgelagerten Anwendungen werden weiter ausgebaut. Die Konzentration der Branche auf die weitere Verbesserung technologischer Innovationen und Technologien wird den inländischen Ersatz weiter fördern.

TPU verfügt über hervorragende physikalische und mechanische Eigenschaften wie hohe Festigkeit, Zähigkeit, Elastizität und hohen Elastizitätsmodul, ist aber auch chemikalienbeständig, verschleißfest, ölbeständig, stoßdämpfend und weist gute Verarbeitungseigenschaften auf. Daher wird es häufig für Schuhsohlen, Kabel, Folien und Rohre sowie in der Automobil- und Medizinindustrie und anderen Branchen verwendet und ist das am schnellsten wachsende Material unter den Polyurethan-Elastomeren. Die Schuhindustrie ist in China nach wie vor der wichtigste Anwendungsbereich von TPU, ihr Anteil ist jedoch auf etwa 30 % zurückgegangen, während der Anteil von TPU bei Folien- und Rohranwendungen allmählich zunimmt und die Marktanteile beider Branchen 19 % bzw. 15 % betragen.

In den letzten Jahren wurden in China neue TPU-Produktionskapazitäten erschlossen, die TPU-Startup-Rate stieg 2018 und 2019 stetig an, die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate der inländischen TPU-Produktion von 2014 bis 2019 betrug bis zu 15,46 %. 2019 setzte sich der Expansionstrend in der chinesischen TPU-Industrie fort, im Jahr 2020 betrug die TPU-Produktion Chinas etwa 601.000 Tonnen und machte damit mehr als ein Drittel der weltweiten TPU-Produktion aus.

Die Gesamtproduktion von TPU betrug im ersten Halbjahr 2021 rund 300.000 Tonnen, ein Anstieg um 40.000 Tonnen bzw. 11,83 % gegenüber dem Vorjahreszeitraum. Chinas TPU-Produktionskapazität ist in den letzten fünf Jahren rasant gewachsen, und auch die Neugründungsrate zeigt einen steigenden Trend. Von 2016 bis 2020 stieg die TPU-Produktionskapazität Chinas von 641.000 Tonnen auf 995.000 Tonnen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 11,6 % entspricht. Aus Verbrauchssicht lag der TPU-Elastomerverbrauch Chinas zwischen 2016 und 2020 insgesamt bei über 500.000 Tonnen, was einer jährlichen Wachstumsrate von 12,1 % entspricht. Man geht davon aus, dass der Verbrauch bis 2026 etwa 900.000 Tonnen erreichen wird, mit einer jährlichen Wachstumsrate von etwa 10 % in den nächsten fünf Jahren.

Alternative zu Kunstleder dürfte weiter an Beliebtheit gewinnen

Synthetisches Polyurethanleder (PU-Leder) ist eine Polyurethan-Zusammensetzung der Epidermis, ein Mikrofaserleder, und die Qualität ist besser als die von PVC (allgemein als westliches Leder bekannt). Heute verwenden Bekleidungshersteller solche Materialien in großem Umfang zur Herstellung von Kleidung, die allgemein als Kunstlederkleidung bekannt ist. PU-Leder ist eine zweite Lederschicht, deren Rückseite aus Rindsleder besteht und auf der Oberfläche mit einer Schicht PU-Harz überzogen ist. Daher wird es auch als laminiertes Rindsleder bezeichnet. Es ist günstiger und wird häufig verwendet. Mit der Änderung des Prozesses werden auch verschiedene Sorten hergestellt, wie z. B. importiertes zweilagiges Rindsleder. Aufgrund des einzigartigen Prozesses, der stabilen Qualität, der neuartigen Sorten und anderer Eigenschaften sind Preis und Qualität des heutigen hochwertigen Leders denen der ersten Schicht aus echtem Leder in nichts nach.

PU-Leder ist derzeit das gängigste Produkt unter den Kunstlederprodukten. PVC-Leder enthält zwar schädliche Weichmacher und ist in manchen Regionen verboten, aber aufgrund seiner extremen Wetterbeständigkeit und des niedrigen Preises ist es im unteren Marktsegment immer noch sehr wettbewerbsfähig. Mikrofaser-PU-Leder fühlt sich zwar ähnlich an wie Leder, aber sein höherer Preis begrenzt seine Verwendung im großen Maßstab; sein Marktanteil beträgt etwa 5 %.