폴리우레탄은 중요한 신소재 화학 물질입니다. 뛰어난 성능과 다양한 용도 덕분에 '5대 플라스틱'으로 불립니다. 가구, 의류, 운송, 건설, 스포츠, 항공우주 및 국방 건설에 이르기까지, 폴리우레탄 소재는 혁신적인 신소재 화학 물질의 대표적인 예이며, 우리나라의 강대국 건설에 중요한 역할을 하고 있습니다.
20여 년간 급속도로 발전해 온 폴리우레탄 원료 산업은 양적 성장에서 질적 성장으로 전환하는 모습을 보여왔습니다. 이소시아네이트 생산 기술과 생산 능력은 세계 최고 수준에 도달했으며, 고품질 발전을 향한 기술 혁신 시기에 접어들었습니다. 현재 중국은 세계 최대의 폴리우레탄 원료 및 제품 생산 기지이자 폴리우레탄 응용 분야에서 가장 완벽한 지역으로 자리매김했습니다.
폴리우레탄의 핵심 첨가제인 폴리우레탄 팽창제는 고분자 사슬 상의 작용기와 반응하여 분자 사슬을 팽창시키고 분자량을 증가시키는 물질입니다. 이는 다양한 폴리우레탄 제품 생산에 필수적인 원료입니다. 폴리우레탄 소재 합성 과정에서 폴리우레탄 팽창제는 팽창 및 가교라는 두 가지 화학 반응을 통해 고성능, 고품질의 폴리우레탄 소재를 생산할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 폴리우레탄 소재 제품의 인성, 탄성, 인열 강도를 향상시키고, 내열성, 내유성, 내후성, 내식성 등 물리화학적 종합 성능을 개선할 수 있습니다.
1. 폴리우레탄 사슬 확장제의 역할 및 분류
폴리우레탄 팽창제는 두 개의 작용기를 포함하는 저분자 아민 및 알코올 화합물을 말하며, 사슬 팽창 반응을 통해 선형 중합체를 생성할 수 있습니다. 서로 다른 사슬 팽창제를 사용하거나 사슬 팽창 화학식을 변경함으로써, 서로 다른 속도의 화학 반응 속도를 얻을 수 있고, 다양한 성능 요구 사항을 충족하는 폴리우레탄 소재를 생산할 수 있습니다.
폴리우레탄 합성 반응에서 폴리우레탄 사슬 확장제의 역할은 주로 다음과 같습니다.
(1) 폴리우레탄 사슬팽창제는 이소시아네이트와 화학반응을 할 수 있는 특징적인 그룹(아미노기 및 하이드록실기)을 가지고 있습니다. 분자량과 활발한 반응성은 폴리우레탄 반응 시스템을 빠르게 팽창시키거나 응고시켜 더 큰 분자량의 분자를 가진 라인을 생성하며, 이는 폴리머의 성능을 갖습니다.
(2) 서로 다른 사슬 연장제는 서로 다른 반응성을 가지고 있습니다. 다양한 종류의 사슬 연장제와 투입량을 사용하여 반응기의 점도, 분자 및 형태 구조를 조정하여 다양한 시스템 및 품질 요구 사항을 충족하는 폴리우레탄 생산 및 제품에 맞게 조정합니다.
(3)다양한 폴리우레탄 팽창제는 폴리우레탄에 다양한 특성을 부여할 수 있으며, 사슬 팽창 분자의 일부 특징적인 그룹 구조가 폴리우레탄의 주 사슬에 도입되어 강도 및 내마모성, 내화 피로성, 내열성, 내후성, 내유성, 내식성 등과 같은 폴리우레탄의 기계적 및 화학적 종합 성능에 영향을 미칩니다.
폴리우레탄 팽창제는 일반적으로 아민, 알코올, 그리고 방향족 화합물로 나뉩니다. 사용 공정 및 성능 구조 측면에서 팽창제와 디올은 주로 공정 시스템 및 성능 구조에 따라 구분됩니다. 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄올, 1-수축성 디히드라몰 등과 같은 기존의 팽창제 계열 사슬 팽창제는 폴리우레탄 제품에 대한 성능이 제한적이며, 일반적인 사슬 팽창제에 불과합니다. 폴리우레탄 소재에 탁월한 성능을 보이는 사슬 팽창제는 주로 방향족 디히드라민과 방향족 디올 두 가지 범주로 나뉘며, 이를 고성능 사슬 팽창제라고 합니다. 이들은 견고한 벤젠 고리를 가지고 있으며, 강도, 내마모성, 내식성 등의 특성을 나타냅니다.
방향족 다이하라민 팽창제는 합성 폴리우레탄 탄성 계열 소재에 필수적인 핵심 첨가제일 뿐만 아니라, 가장 널리 사용되고, 가장 강력하며, 가장 큰 규모의 고성능 폴리우레탄 사슬 팽창제입니다.
기존의 폴리우레탄 탄성체는 일반적으로 2단계 공정을 통해 경화됩니다. 즉, 먼저 프리펌핑을 하고, 그 후 사슬 확장제를 사용하여 경화시킵니다. 이소시아네이트의 종류에 따라 프리펌핑제는 크게 TDI형과 MDI형으로 나눌 수 있습니다. 두 종류를 비교해 보면, TDI 프리펌핑제는 반응 활성이 낮아 주로 고활성 아민계 사슬 확장제와 함께 사용됩니다. MDI 프리펌핑제는 반응 활성이 높아 저활성 하이드록실계 사슬 확장제보다 하이드록실계 사슬 확장제와 함께 사용됩니다. 사용 시나리오 및 제품 성능 요구 사항에 따라 이소시아네이트 종류를 선택한 후 적절한 사슬 확장제를 선택하는 것이 특히 중요합니다.
2. 고성능 폴리우레탄 사슬 확장 제품의 종류 및 적용 특성
2.1 주요 아라머 디한 아민 사슬 확장제
탁월한 성능과 높은 품질 덕분에 방향족 디아민 팽창제는 폴리우레탄 탄성 소재에서 가장 흔하고 널리 사용되는 사슬 확장제입니다.
일반적으로 사용되는 방향족 디알라민 팽창제는 주로 3,3'-디클로로-4,4'-디올(MOCA: 1형, 2형, 내열성 등), 1,3-프로필렌글리콜 디올(4-아미노벤조에이트)(740m), 4,4'-디염기 디올(3-클로로-2,6-디센아닐린)(M-CDEA), 폴리파모레틸에테르 디올 디올-2-아미노벤조에이트(P-1000, P-650, P-250 등), 3,5-디에틸렌토르네아민(DETDA, E-100으로도 알려짐), 3,5-디알라민설페닐렌(DMTDA, E-300으로도 알려짐) 및 기타 제품을 포함한다.
주요 제품의 응용 특성 및 개발 개요는 다음과 같습니다.
MOCA 사슬팽창제는 우리나라에서 산업 생산에 투자된 최초의 전문 고성능 사슬팽창제입니다. 상온에서 고체 상태이며, 폴리우레탄 제품에 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 특성을 지니고 있어 다양한 규격과 형상의 제품 생산에 적합합니다. 폴리우레탄의 탄성을 향상시키고, 높은 탄성 강도, 높은 반발력, 내마모성, 내식성 등 종합적인 특성을 제공합니다. 대형 제품 생산에도 탁월한 성능을 발휘하는 방향족 팽창제입니다. 1950년대 듀폰에서 개발된 MOCA는 폴리우레탄 탄성 분야에서 중요한 위치를 차지해 왔으며, 현재 가장 널리 사용되는 폴리우레탄 사슬팽창제로서 특히 주입식 폴리우레탄 탄성 분야에서 필수적인 제품입니다. 현재 중국의 유명 MOCA 제조업체로는 쑤저우 샹위안 신소재 유한회사(자회사 장쑤 샹위안 화학 유한회사), 화이베이 싱광 신소재 기술 유한회사, 산둥 충순 신소재 기술 유한회사, 화화학 기술 유한회사(구 빈하이 밍성 화학 유한회사), 치저우 톈츠 하이테크 소재 유한회사 등이 있으며, 이 외에도 타이완 솽방 산업 유한회사, 타이완 산황 유한회사, 카산 코산 퍼펙트 산업 유한회사 등이 있습니다.
최근 몇 년 동안 중국 기업들의 주도 하에 MOCA 생산 기술은 점점 더 발전해 왔습니다. 예를 들어, 샹위안 신소재(Xiangyuan New Materials)는 수소화 반응 공정의 간헐적인 생산으로 인한 직원 건강 문제, 심각한 오염, 불안정성 등의 문제를 해결했습니다. 연속 공정을 통해 고순도 음향 및 MOCA 생산 공정의 수소 촉매 반응을 자동화하고, 완전 밀폐형 친환경 생산을 실현하여 용매, 분진, 에너지 소비를 줄이고 배출가스를 제로화했습니다. 이러한 연속 MOCA 생산 설비는 폴리우레탄 사슬 확장제 분야에서 세계적으로 인정받는 제품 제조업체로 자리매김했습니다.
또한, 샹위안 신소재는 Xylink740M 및 Xylink P 시리즈 사슬 확장제를 개발하여 해당 제품 시리즈의 산업화를 실현함으로써 폴리우레탄 소재 제조업체의 품질 향상, 비용 절감 및 응용 분야 확대를 촉진했습니다.
2.2 주요 방향족 디올 이중 확장제
일반적으로 사용되는 방향족 디올 사슬 확장제로는 페닐페놀릭 히드록시실계 에테르(HQEE), 인터시페닐베놀, 히드록시 에테르(HER), 히드록시에틸계 페놀릭 피로데놀 혼합물(HQEE-L), 히드록시에틸히드록시베놀 혼합물(HER-L) 등이 있으며, 주로 MDI 공정 시스템용 폴리우레탄 소재에 사용되는 무독성 친환경 사슬 확장제입니다. 주요 제품의 응용 특성 및 개발 현황은 다음과 같습니다.
HQEE 사슬 연장제는 분자 구조가 대칭적인 방향족 디올 사슬 연장제입니다. 고체 입자 형태로 무독성, 무공해, 무자극성입니다. MDI와의 상용성이 우수하여 재료의 수명을 효과적으로 연장시켜 줍니다. 샹위안 신소재는 HQEE, HER, Xylink HQEE-L, Xylinkher-L 시리즈 사슬 연장제를 개발했으며, 국내외 유사 제품 대비 우수한 품질을 자랑하며 국내외에 판매되고 있습니다.
2.3 특수한 성능을 지닌 기타 방향족 사슬 확장제
폴리우레탄 분야의 성장과 함께, 폴리우레탄 시장의 수요를 충족하기 위해 새로운 폴리우레탄 팽창제 및 응용 기술이 지속적으로 개발되고 있습니다. 이에 따라 생산 기업들은 다양한 특수 성능의 방향족 사슬 팽창제를 개발해 왔습니다.
톈먼 윈터라인(DMD230)은 2개의 빔 아민을 함유하는 사슬 확장제로서, 무용제 또는 고형분 함량이 높은 코팅제 제조에 사용됩니다. 일반 스프레이 폴리에틸렌과 비교하여, 이 제품은 적절한 반응성, 우수한 작업성, 시공 효율 및 탁월한 제품 종합 성능을 제공합니다. 지방염화폴리시소트리포시아네이트 제조 시 폴리코게스와 함께 사용 시 우수한 광택과 시각적 효과를 나타내며, 우수한 유연성과 기계적 특성, 황변 방지, 내식성, 내후성 및 장기적인 보호 효과를 제공합니다. 교량, 터널, 각종 바닥재 및 도로 표지판뿐만 아니라 풍력 발전 블레이드의 보호 코팅 및 헬리콥터 복합 가죽 코팅과 같은 고급 응용 분야에도 사용할 수 있습니다. 이 제품의 산업 생산 및 보급은 고품질 코팅 산업 발전에 기여할 것입니다.
방향족 디하라민과 염화나트륨 화합물(311)의 분산액(311)은 방향족 디하라민과 무기염의 공액의 일종이다. 이는 상온에서 다양한 폴리우레탄 프리폴리머와 혼합될 수 있다. 특히 복잡한 형상이나 넓은 면적의 제품, 마이크로파 가황 등 장시간의 작업 시간이 필요한 경우에 적합하며, 에폭시 수지의 경화제로도 사용할 수 있다. 유사 제품으로는 미국의 Caytur 31DA, Xylink 311, Xiangyuan New Materials 등이 있다.
산화아졸, 케톤아민 등과 같은 다른 해저 경화제는 코팅이나 기타 제품의 중간 경화 단계에서 기포 발생 가능성을 줄일 수 있으며, 개발의 여지도 있습니다.
3. 폴리우레탄 사슬 확장제의 개발 현황
우리나라의 폴리우레탄 팽창 산업은 발전 기반이 상대적으로 취약합니다. 초기에는 국내 폴리우레탄 팽창 시장을 다국적 기업들이 독점해 왔습니다. 그러나 21세기에 들어서면서 샹위안 신소재를 비롯한 여러 국내 폴리우레탄 팽창 기업들이 수년간의 연구 개발과 기술 축적을 통해 외국 기업의 독점을 깨뜨리는 데 성공했습니다. 그 결과, 우리나라의 일부 폴리우레탄 팽창 제품은 유사한 국제 제품과 견줄 만한 수준에 도달했습니다.
MOCA는 가장 널리 사용되는 아민계 폴리우레탄 발포제로서, 생산 공정이 성숙하고 안정적이며, 반응성이 우수합니다. 특히 TDI 시스템을 비롯한 하류 응용 분야의 탄성체 주입 분야에서 수많은 폴리우레탄 제품에 MOCA를 적용하여 오랜 시장 및 고객 경험을 통해 안정성과 기능성을 검증했습니다. 다만, 가격이 다소 높고 오랜 사용 경험을 통해 공정 장벽이 형성되어 대체 불가능한 역할을 하며, 적용 분야 또한 지속적으로 확대되고 있습니다.
EU REACH 인증을 담당하는 기관인 유럽화학물질관리국(ECA)은 2017년 11월 30일 보고서를 발표했습니다. 이 보고서에서는 안전성, 성능, 가격 등을 비교 분석한 결과, 폴리우레탄 탄성체 분야에서 MOCA 제품의 품질, 성능, 비용 효율성 등이 탁월하며 현재로서는 대안이 없다고 결론지었습니다.
중국 폴리우레탄 팽창제 산업은 비교적 늦게 시작되었습니다. 초기에는 낮은 생산 기술 수준, 부족한 원자재, 그리고 미흡한 연구 개발 인력으로 인해 국내 폴리우레탄 팽창제 시장은 다국적 기업들의 독점에 맡겨져 있었습니다. 그러나 1990년대에 들어서면서 여러 국내 폴리우레탄 팽창제 제조업체들이 수년간의 연구 개발과 기술 축적을 통해 해외 기술 독점을 깨뜨리는 데 성공했고, 일부 제품의 성능은 유사한 국제 제품 수준에 도달했습니다. 특히, 샹위안 신소재는 1만 톤급 MOCA 연속 생산 설비를 구축하는 데 앞장섰으며, 제품 품질과 기술 수준은 세계 최고 수준이자 국내 선두 수준에 이르렀습니다. 현재 국내 MOCA 제조업체들은 이온아민 무함유 요구 사항을 충족할 수 있게 되었으며, MOCA 시리즈 제품 중 과립형 MOCA와 고온 황색 변색 MOCA는 폴리우레탄 업계에서 큰 인기를 얻고 있습니다.
폴리우레탄 산업의 "제12차 5개년 계획"에서는 고품질 사슬 확장제인 MOCA의 생산 규모 확대를 비롯하여 MCDEA, E-100, HER, HQEE 등의 신규 사슬 확장제 제품의 보급 및 적용을 확대할 것을 제안하고 있습니다. MOCA 시리즈 제품을 기반으로 폴리우레탄 소재 및 제품의 다양화에 따라 다른 신규 사슬 확장제 제품들이 등장하여 MOCA 제품과 차별화된 시장 구도를 형성하고 있습니다.
기술 연구 개발의 지속적인 발전으로 고성능 방향족 사슬 확장제의 신제품은 반응 속도, 고온 저항성, 조작성, 안전성 및 환경 친화성 측면에서 뚜렷한 장점을 지니고 있습니다. 이러한 제품들은 점차 적용 분야가 성숙해지고 있으며, 적용 범위도 지속적으로 확대되고 있습니다. 예를 들어, P-1000, P650, P250, 740M은 친환경적이고 무독성이라는 특성 덕분에 다양한 분야에서 적용 시장을 개척해 왔습니다. 최근에는 더욱 친환경적인 MDI 시스템의 개발 및 성장과 함께 MDI 시스템과의 호환성이 뛰어난 HQEE, HER과 같은 고성능 방향족 디올 사슬 확장제의 사용 규모가 점차 증가하고 있으며, 이는 폴리우레탄에 우수한 탄성, 내열성 및 인열 강도와 같은 탁월한 성능을 부여합니다. 또한, 주입 제품 제조뿐만 아니라 고성능 열가소성 엘라스토머 제품 생산에도 활용되어 압력 완화에도 도움이 됩니다. 선진국의 고성능 폴리우레탄 소재 응용 분야 및 일부 폴리우레탄 소재 분야에서는 740m, HQEE, HER과 같은 사슬 확장제의 사용이 점차 확대되고 있습니다. 이러한 신규 사슬 확장제는 특정 분야에서 차별화된 장점을 지니고 있지만, 기술적 진입 장벽이 비교적 높습니다. 현재 국내 시장은 아직 적용 확대 단계에 있습니다.
4. 폴리우레탄 사슬 확장 산업의 발전 양상
북미와 서유럽의 폴리우레탄 산업은 수십 년간의 발전을 거듭해 왔습니다. 이 산업은 탄탄한 기술력을 보유하고 있으며 시장 또한 비교적 성숙 단계에 있습니다. 동시에 이 지역 소비자들은 폴리우레탄 제품에 대한 성능 요구 수준이 높아지고 있으며, 신규 사슬 확장제에 대한 수요 또한 MOCA(폴리우레탄 시장 기준)보다 빠르게 증가하고 있습니다. 현재 유럽과 미국 등 선진국들이 신규 사슬 확장제 수요의 주요 점유율을 차지하고 있습니다.
아시아 태평양 지역을 비롯한 신흥 국가들의 폴리우레탄 소비 증가가 세계 폴리우레탄 수요의 주요 동력으로 작용하고 있습니다. 특히 아시아 태평양 지역은 전 세계 시장 점유율 약 48%를 차지하는 세계 최대 폴리우레탄 소비 시장이며, 인도, 브라질, 멕시코 등 다른 신흥 국가들에서도 건축, 건축 자재, 가구 등 다양한 산업 분야에서 폴리우레탄 수요가 증가하고 있습니다. 그러나 유럽이나 미국과 같은 선진국에 비해 이들 지역의 일부는 산업화 초기 단계에 머물러 있어 폴리우레탄 원자재 가격에 민감하며, 비용 대비 성능을 중시합니다. 따라서 향후에도 고가의 복합재료(MOCA)에 대한 수요가 지속적으로 높을 것으로 예상됩니다.
현재 카자카 카고산 퍼펙트 인더스트리(주), 미국 에어 케미컬(2016년 윈촹에 인수), 미국 코코(2017년 랑성에 인수) 등 주요 국제 폴리우레탄 팽창제 기업들이 전 세계 시장 점유율의 대부분을 독점하고 있습니다. 산업-대학-연구 연계 시스템이 미흡한 일부 소규모 기업들은 제품 품질과 가격 경쟁력의 영향으로 시장에서 퇴출되었고, 팽창제 산업의 집중화는 더욱 심화되었습니다. 동시에 대기업들은 막강한 자본력과 연구 개발 역량을 바탕으로 전문 원자재 및 제품 생산 규모를 확대하고, 자원, 시장, 노동 여건이 우수한 지역에 다국적 독점 대규모 생산 기지, 판매 및 연구 개발 센터를 설립하고 있습니다.
5. 폴리우레탄 발포제의 현황 및 개발 방향
폴리우레탄 소재의 중요한 첨가제인 폴리우레탄 발포제는 주로 폴리우레탄 소재의 CASE 시스템(코팅제, 접착제, 실란트, 탄성체 포함)에 사용됩니다. 그중 폴리우레탄 탄성체는 일반 고무와 플라스틱의 중간 특성을 지닌 고분자 합성 소재입니다. 고무의 높은 탄성과 플라스틱의 높은 경도 및 강도를 모두 갖추고 있으며(5~10배), "내마모성 고무의 왕"이라는 명성을 얻고 있습니다. 또한 우수한 기계적 강도, 내유성, 내화학성, 굴곡 저항성, 탁월한 저온 저항성 및 절연 성능을 자랑합니다. 기존의 주입형 및 열가소성 폴리우레탄 탄성체 외에도 접착제, 코팅제, 실란트, 포장재, 신발 밑창, 합성 가죽, 섬유 등 다양한 제품에 폴리우레탄 탄성체가 사용됩니다. 기술 수준의 지속적인 향상에 따라 폴리우레탄 탄성체는 자동차, 광산, 인쇄, 장비, 기계 가공, 스포츠, 운송 등 다양한 분야에서 고무, 플라스틱, 금속을 대체하고 있습니다.
관련 기관 통계에 따르면 2021년 중국산 폴리우레탄 CASE(탄성체, 코팅제, 합성가죽, 밀봉재 및 접착제) 소비량은 777만 톤이었으며, 2016년부터 2021년까지 연평균 성장률은 11.5%였습니다.
2016년 중국산 폴리우레탄 탄성체 생산량은 92만 5천 톤이었으며, 2021년에는 150만 톤에 달해 연평균 10.2%의 복합 성장률을 기록했습니다. 소비량의 연평균 성장률은 12.5%였습니다. 2025년에는 중국의 폴리우레탄 탄성체 생산량이 205만 9천 톤에 이를 것으로 예상되며, 이러한 빠른 성장세는 지속될 것으로 전망됩니다.
전 세계 폴리우레탄 엘라스토머 생산량은 2016년 252만 톤에서 2021년 353만 9천 톤으로 증가했으며, 연평균 복합 성장률은 7.0%에 달했습니다. 2025년에는 전 세계 폴리우레탄 엘라스토머 생산량이 449만 5천 톤에 이를 것으로 예상되며, 이는 빠르고 안정적인 성장 추세를 보여줍니다.
열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU)는 내마모성이 우수합니다. 높은 인장 강도, 우수한 연신율, 내유성, 저온성, 내후성, 내오존성이 뛰어나며 경도 범위도 넓습니다. 최근 TPU의 시장 적용 분야는 신발 산업에서 제약, 항공, 환경 보호 등 고급 시장 분야로 확대되고 있습니다. 통계에 따르면 2014년부터 2021년까지 중국의 TPU 생산량은 연평균 14.5%의 복합 성장률을 기록했습니다. 2021년 중국의 TPU 생산량은 약 64만 5천 톤에 달해 세계 최대 TPU 생산국으로 자리매김했습니다. 최근 몇 년간 생산량과 순수출량은 꾸준히 증가하고 있습니다.
수요 측면에서 볼 때, 전 세계 TPU 시장은 현재 유럽, 미국, 아시아 태평양 지역에 집중되어 있습니다. 그중에서도 중국을 중심으로 한 아시아 지역은 전 세계 TPU 소비에서 가장 빠르게 성장하는 지역 시장입니다. 중국 폴리우레탄산업협회 탄성특위원회의 통계에 따르면, 2018년 중국의 폴리우레탄 제품 총 소비량은 1,130만 톤에 달했으며, 그중 폴리우레탄 엘라스토머(TPU+CPU) 소비량은 약 110만 톤을 차지했습니다.
TPU는 가까운 미래에 폴리우레탄 분야에서 가장 빠르게 성장할 제품 중 하나입니다. 우리나라는 세계 최대 TPU 소비국이 되었습니다. 통계에 따르면 2017년부터 2021년까지 중국의 TPU 소비는 연평균 12.9%의 복합 성장률을 기록했으며, 2021년 총 소비량은 60만 2천 톤으로 전년 동기 대비 11.6% 증가했습니다. 2021년 전 세계 TPU 생산량 109만 톤을 기준으로 볼 때, 국내 TPU 소비량은 전 세계 소비량의 절반을 넘어섰습니다. 앞으로 신발 소재, 필름, 파이프, 전선 분야에서 TPU에 대한 수요는 더욱 증가할 것입니다. 의료기기, 케이블, 필름 분야에서는 기존 PVC 소재를 대체할 가능성이 높으며, 신발 소재 분야에서는 EVA를 대체할 가능성도 매우 높습니다. TPU는 향후 10% 이상의 성장률을 유지할 것으로 예상됩니다. 2026년까지 소비량이 약 90만 톤에 달할 것으로 예상됩니다.
생산 규모의 점진적인 확대로 폴리우레탄 탄성 제품의 비용이 절감되고 제품 종류가 다양해졌으며 시장 수요가 향상되어 산업 발전이 빠르게 진행되고 있습니다. 제14차 5개년 계획 기간 동안 CASE 산업은 수용성, 무용제, 고형분 함량 방향으로 제품 개발을 적극적으로 추진해야 합니다. CASE의 기본 원료 구조 개발 및 합성 기술 개발을 강화하고, 특히 폴리티안멘 수용성 열분해 폴리포늄 응용 분야에 집중해야 합니다. 수용성 기초 이론 및 엔지니어링 기술 연구에 주력하고, 제품 성능을 향상시키고, 신제품을 개발하고, 응용 분야를 확대하여 철도, 고속도로, 교량 터널, 송전 등 새로운 인프라 건설 및 의료 분야에 적용해야 합니다. 또한 포름알데히드 무첨가 인공판용 폴리우레탄 접착제의 기술 응용을 촉진하고, 차별화되고 기능적이며 고부가가치 암모니아 제품을 개발해야 합니다. 폴리우레탄 방수 소재의 구조, 성능, 내구성 연구 및 응용 기술을 강화해야 합니다. 조립식 건물에 폴리우레탄 소재의 적용을 장려합니다.
엘라스토머 분야의 주요 발전 방향은 다음과 같습니다.
자동차용 폴리우레탄 엘라스토머. 오늘날 자동차 산업은 고성능, 고품질, 경량화, 편안함 및 안전성을 향해 발전하고 있습니다. 고무 및 플라스틱 합성 소재가 금속 소재를 점차 대체함에 따라 폴리우레탄 엘라스토머의 응용 분야에 매우 폭넓은 전망이 열리고 있습니다.
건설용 폴리우레탄 엘라스토머. 기존의 아스팔트 펠트 방수재는 내구성이 뛰어난 일체형 폴리우레탄 방수재로 점차 대체되고 있습니다. 폴리우레탄은 스포츠 트랙에 점점 더 널리 사용되고 있으며, 대형 교량의 신축 이음매, 고속철도 침목, 공항 활주로 및 고속도로 코킹에도 상온 경화형 PVC 엘라스토머가 점차 사용되고 있습니다.
광산용 폴리우레탄 엘라스토머. 석탄 광산, 금속 광산 및 비금속 광산에서 내마모성, 고강도 및 탄성이 뛰어난 비금속 소재에 대한 수요가 높습니다.
신발용 폴리우레탄 엘라스토머. 폴리염화에스테르 탄성 소재는 우수한 완충 성능, 경량성, 내마모성, 미끄럼 방지성 등의 장점을 가지고 있어 신발 산업에서 중요한 보조 소재로 자리 잡았습니다.
의료용 폴리우레탄 엘라스토머. 우수한 생체 적합성, 혈액 적합성 및 무첨가물은 TPU 및 CPU 소재가 의료 분야에 적용되는 중요한 이유입니다. 의료 및 보건 분야에서의 활용 범위는 매우 넓습니다.
새로운 폴리우레탄 복합 시트. 복합 소재 기술의 발전으로 폴리우레탄 엘라스토머 시장은 새로운 성장기를 맞이할 것으로 기대됩니다.
6. 폴리우레탄 공급망 확장 산업의 "제14차 5개년 계획" 발전 추세
세계적인 관점에서 건설, 자동차, 전자 지능 장비, 신에너지 및 환경 보호 산업의 급속한 발전은 폴리우레탄 제품에 대한 수요를 크게 증가시켰습니다. 세계적인 폴리우레탄 기업들은 기술 및 응용 분야 혁신을 지속하고 있으며, 새로운 폴리우레탄 제품의 개발 및 생산을 꾸준히 추진할 것입니다. 폴리우레탄 제품의 적용 분야와 하위 최종 시장의 범위가 확대됨에 따라, 폴리우레탄 제품에 대한 다양화된 수요는 폴리우레탄 관련 기업들의 지속적인 혁신과 발전을 촉진할 것입니다.
향후 10년간 일부 틈새 분야에서 폴리우레탄 제품의 활용이 빠르게 발전할 전망입니다. 업계 전문가들은 전 세계 폴리우레탄 수요가 연평균 4.5% 증가할 것으로 예측하고 있습니다. 그중 냉장, 신발, 섬유, 레저 등 분야에서는 연평균 5.7%의 높은 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 제품 분야의 수요 증가율은 이보다 소폭 높은 연평균 3.3%를 기록할 것으로 전망됩니다. 아시아 태평양 지역의 신흥 국가들은 혁신적인 기술력을 바탕으로 하위 응용 분야를 확대해 나가고 있으며, 폴리우레탄 수요는 매년 두 자릿수 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.
폴리우레탄 산업의 중요한 원료인 우리나라의 폴리우레탄 첨가제 산업은 새로운 발전 개념을 확고히 실천해야 합니다. 아래 주제는 폴리우레탄 산업의 고품질 발전을 촉진하는 것으로, 친환경, 저탄소, 디지털 전환에 중점을 두고 ‘이중 순환’이라는 새로운 발전 모델 구축을 가속화하는 방향으로 나아가야 합니다. 이를 통해 현대 산업 시스템 구축을 가속화하고, 고급 제품의 ‘부족한 부분’을 보완하고, ‘첨단 핵심 기술’을 ‘확보’하며, 전통 제품에 ‘새로운 길’을 개척하여 우리나라가 폴리우레탄 강국으로 발돋움하도록 해야 합니다.
현재 폴리우레탄 사슬 연장제는 국가 주요 기반 시설 프로젝트에 필수적인 폴리우레탄 원료 중 하나로 자리 잡았습니다. 폴리우레탄 사슬 연장제 산업은 혁신 투자를 확대하며 환경 보호, 고효율, 고품질 방향으로 발전하고 있습니다. 항공우주, 전자정보, 신에너지, 자동차, 고속철도, 철도, 고속도로, 대형 교량, 의료 및 국방 산업의 수요를 중심으로 새로운 폴리우레탄 사슬 연장제 기술의 개발 및 적용이 가속화되어 폴리우레탄 산업 전반의 발전 수준을 향상시키고 있습니다.
폴리우레탄 사슬 연장제 산업의 발전 방향은 첫째, 환경 보호 성능이 뛰어난 고품질의 친환경 사슬 연장제 제품을 개발하는 것입니다. 생산 과정에서 청정하고 무공해일 뿐만 아니라 사용 과정에서도 안전하고 친환경적이어서 폴리우레탄 제품 제조 공정의 친환경성을 증진하는 데 기여해야 합니다. 둘째, 기존 사슬 연장제 제품의 활용 범위를 더욱 확대하여 기존의 전문 사슬 연장제에 새로운 응용 활력을 불어넣어야 합니다. 국내 일부 폴리우레탄 사슬 연장제 기업의 기술 수준은 다국적 기업에 필적하지만, 더 많은 사용자가 제품의 우수성을 체감할 수 있도록 추가적인 응용 연구가 필요합니다. 특히 사용이 편리하고 성능이 우수한 액상 방향족 디아민 제품을 개발하여 사슬 연장제의 시너지 효과를 극대화하고 에너지 소비 및 비용을 절감해야 합니다. 셋째, 시장 수요에 따라 신제품을 개발하여 폴리우레탄 산업에 더욱 적합하고 고품질의 제품을 제공함으로써 하류 시장의 요구를 충족하고 적용 범위를 확대해야 합니다.
폴리우레탄 탄성 소재에 있어 사슬 연장제는 제품 성능 향상에 매우 중요한 핵심 첨가제로, 사용량이 많고 부가가치가 높습니다. 또한, 다른 폴리우레탄 소재나 발포 플라스틱에서도 폴리우레탄 사슬 연장제는 제품 성능 향상에 뚜렷한 효과를 나타냅니다. 폴리우레탄 산업에서 폴리우레탄 사슬 연장제 시장은 매우 큰 규모입니다. 폴리우레탄 산업의 고품질 발전을 촉진하고 선도하기 위해서는 건강, 에너지 절약, 안전, 환경 보호 및 응용 성능을 고려하면서 폴리우레탄 사슬 연장제의 응용 연구 및 보급을 강화하고, 더 다양하고 우수한 폴리우레탄 사슬 연장제를 개발하여 인류의 삶의 질 향상에 크게 기여해야 합니다.
게시 시간: 2023년 2월 8일