扩链剂又称链增长剂,是一种与线型聚合物链上的官能团反应,能使分子链扩展、分子量增大的化学物质。扩链剂具有反应速率快、绿色环保、能改善目标材料性能等优势,在聚酯、聚氨酯等高分子材料制备过程中应用较多。
扩链剂种类较为丰富,按照化学结构不同,可分为胺类扩链剂、醇类扩链剂两种类型。胺类扩链剂可细分为N-异丙基乙二胺(IPEDA)、三乙烯四胺(TETA)、二乙烯三胺(DETA)以及乙二胺(EDA)等;醇类扩链剂可细分为醇胺类扩链剂以及小分子醇扩链剂等。醇类扩链剂为扩链剂市场主流产品,在聚氨酯弹性体、泡沫材料以及涂料领域应用较多。
扩链剂可用于改善聚酯、聚氨酯等高分子材料性能。聚氨酯(PU)又称聚氨基甲酸酯,具有化学稳定性好、低温性能好、使用寿命长、机械性能好等优势,在家电、建材、鞋材、医疗等众多领域需求旺盛。随着应用需求增长,我国聚氨酯产量不断提升,已成为全球主产国之一。2022年我国聚氨酯产量达到2000万吨,占据全球总产量近五成。伴随下游行业发展速度加快,我国扩链剂市场规模将进一步增长。
近年来,我国扩链剂研发热情持续高涨,已取得众多新进展。2022年4月,北京化工大学甘志华教授与宁振勃副教授团队以1,4-丁二醇(BDO)和聚多巴胺纳米粒子(PDANPs)作为扩链剂,利用一锅两步合成法,成功制成一种近红外光响应形状记忆聚氨酯,该材料未来将在增材制造领域获得广泛应用。未来伴随研究深入,我国扩链剂行业发展速度将有所加快。
全球扩链剂主要生产商包括美国空气化工、美国科聚亚等。我国扩链剂市场主要参与者包括东华工程科技股份有限公司、株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司、苏州湘园新材料股份有限公司等。湘园新材为我国聚氨酯扩链剂龙头企业,其产品质量已达到全球领先。
扩链剂作为一种化学助剂,在高分子材料领域应用较多,未来伴随聚氨酯行业发展速度加快,扩链剂市场需求将进一步增长。与海外发达国家相比,我国扩链剂行业起步较晚,但发展势头迅猛,部分企业产品质量已达到全球领先。未来随着技术进步,我国高质量扩链剂市场占比将有所提升。