头豹词条报告系列：3D打印材料之树脂

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 3D打印材料之树脂头豹词条报告系列 李 李颂·头豹分析师 2023-07-18未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 制造业/化学原料和化学制品制造业 原材料业 行业： 行业定义 合成树脂是指可以作为塑料制品加工原料的任何高分… AI访谈 行业分类 树脂行业主流的分类标准包括天然树脂和合成树脂，… AI访谈 行业特征 树脂行业有多种盈利模式可选择，包括线下开单，一… AI访谈 发展历程 3D打印材料之树脂行业目前已达到4个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 3D打印材料之树脂行业规模暂无评级报告 AI访谈SIZE数据 政策梳理 3D打印材料之树脂行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 树脂行业竞争格局呈现多元化，行业市场中存在众多… AI访谈数据图表 摘要3D打印技术，可以追溯到1976年喷墨打印机的发明。1984年，光学技术应用于快速原型制造领域，开启了3D打印的帷幕。最近几年以来，国家和企业对与3D打印行业的发展和规划的关注越来越密切。树脂是3D打印材料的一种，合成树脂是3D打印材料中使用最多的合成材料。合成树脂行业市场规模不断增加，消费者需求将持续增长。预计到2027年，该行业的市场规模将高达285.52亿人民币。该词条由西交利物浦大学信息管理与信息系统专业李颂于2023年7月编写完成。 3D打印材料之树脂行业定义[1] 合成树脂是指可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物，由低分子原料单体通过聚合反应结合成大分子而产生的。树脂在常温状态下，可以呈现出固态、半固态，有时也可以是液态的有机聚合物，合成树脂是一种同时兼备天然树脂固有特性的一种树脂。世界三大合成材料包括合成树脂，合成橡胶和合成纤维，其中于1943年酚醛树脂作为粘结剂进入市场。自此之后，树脂粘结体系不断涌现。[2] [1]1：https://www.jncth… 2：https://webvpn.sd… 3：https://webvpn.sd… 4：https://webvpn.sd… 5：中国市场中国知网长泰… [2]1：http://www.hc090… 2：浙江宏创公司官网 3D打印材料之树脂行业分类[3] 树脂行业主流的分类标准包括天然树脂和合成树脂，其中合成树脂在医疗，化工，建筑等行业应用广泛。合成树脂按照实际应用功能可再次分类为热塑型合成树脂和热固型合成树脂。按照树脂聚合方式可再次分类为本体聚合，悬浮聚合，乳液聚合和溶液聚合。[4] 3D打印材料之树脂（按照树脂来源分类） 天然树脂 天然树脂是由植物或动物分泌物得到的树脂。植物分泌的树脂主要用于涂料工业、造纸、医药和黏合剂等领域。来自动物的天然树脂曾用于制造虫胶清漆、火漆、胶粘剂、塑料，制造唱片绝缘材料等。 3D打印材料之树脂分类 合成树脂 合成树脂是由碳原子、氢原子和少量的氧原子、硫原子通过一定的化学键结合而成的有机高分子化合物。合成树脂已经渗入到工农业生产和人民生活的各个方面，成为国民经济不可或缺的基础材料；此外，作为基础材料合成树脂几乎应用于所有的战略性新兴产业，如航天、军工、新能源、核发电、功能性膜材料、高端装备制造、液晶高分子材料、医用高分子材料等领域。 3D打印材料之树脂（按照树脂实际应用功能分类） 热塑型合成树 脂 3D打印材料之树脂分 类 热塑型合成树脂可以反复加工，多次使用，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。热塑型合成树脂具有良好的可循环性、可回收、可重复利用和不污染环境的特性适应了当今材料环保的发展方向。 热固型合成树 脂 热固型合成树脂不能反复加工，如环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等。热固性合成树脂大多具有良好的绝缘性、耐热性和机械性，且生产方法较为简单，价 格相对低廉。 3D打印材料之树脂（按照树脂聚合方式分类） 本体聚合 本体聚合类合成树脂的特点是产品纯洁，不需要复杂的分离、提纯，操作较简单，生产设备利用率高，可以直接生产管材、板材等硬制品本体聚合法是生产聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚酰胺等合成树脂的常用方法。 3D打印材料之树脂分类 悬浮聚合 乳液聚合 悬浮聚合的特点是反应器内有大量水，物料粘度低，容易传热和控制；聚合后只需经过简单的分离、洗涤、干燥等工序，即可得到树脂产品，可直接用于成型加工；产品较纯净、均匀。聚氯乙烯和聚苯乙烯树脂主要采用悬浮聚合法进行生产。 乳液聚合的特点是可以在较高的反应速度下进行，获得较高分子量的聚合物，且物料的粘度低，易于传热和混合，生产过程易于控制，残留单体易于除去。乳液聚合也可制得固体聚合物，但是需增加凝聚、分离、洗涤等生产过程。 溶液聚合 溶液聚合产品可作涂料或胶粘剂。溶液聚合物也可用于沉淀聚合或淤浆聚合，若需生产固体聚合物，还需经过沉淀、过滤、洗涤、干燥方能制成固体成品。在溶液聚合中，生产操作和反应温度都易于控制，但均需回收溶剂。工业生产中溶液聚合可采用连续法和间歇法，大规模工业化生产常采用连续法，如聚丙烯生产。 [3]1：https://www.zgbk.… 2：https://webvpn.sd… 3：https://www.chem… 4：大百科全书，知网 [4]1：https://www.chem… 2：大百科全书 [5]1：https://www.zgbk.… 2：https://webvpn.sd… 3：中国大百科全书知网 [6]1：https://webvpn.sd… 2：https://www.chem… 3：https://www.zgbk.… 4：中国环境科学研究院 [7]1：https://webvpn.sd… 2：https://www.chem… 3：中国知网 3D打印材料之树脂行业特征[8] 树脂行业有多种盈利模式可选择，包括线下开单，一级经销商代理，电商。行业竞争激烈，头部企业具有垄断优势，还涉及多种创新技术开发。行业不同领域准入门槛不同，轻工业较石油化工准入门槛低。[9] 1商业模式 树脂行业树脂材料具有多种盈利模式可选择，下单方式多样。 合成树脂作为基础材料，在诸如航天、军工、新能源、核能发电、功能性膜材料、高端装备制造、液晶高分子材料、医用高分子材料等战略性新兴产业中得到广泛应用。此外，随着国内经济发展进入“新常态”阶段，国家对基础建设投资力度加大，也推动着中国通信产业快速发展。三种购买模式均需符合一定的资质要求，包括完全代理在线下开单、竞拍加代理（一级经销商）以及电商模式。 [10 2竞争环境 全球经济处于复苏阶段，树脂行业供应多于需求，中国合成树脂行业竞争将更激烈；上游行业中国创新能力不足，产品同质化严重。 合成树脂上游面临着产成品价格、市场化创新管理的需求。企业生产技术均引自国外，技术雷同现象将导致产品同质化问题进一步加剧，尽管国内生产企业已加大科研投入和研发力度，但高VA含量的产品多依赖进口，产能的快速扩张在增加国产料、替代部分进口料的同时，更多的是加剧行业竞争。但在行业环保要求趋严、环保成本大幅飙升这一大环境之下，大量中小企业倒闭，竞争环境或将有所转好，加上市场对新材料需求越发旺盛，国产替代空间并不小。低端领域竞争激烈、高端领域缺少技术。 3准入门槛 合成树脂行业准入门槛再不断提高，行业所需科研和研发力度在不断加大，投入资金高。 树脂行业上游原材料产业进入门槛高，需要大规模的资本和资金投入，具有一定的垄断色彩。合成树脂中游市场参与主体众多，同时由于合成树脂产业具有多品种多、应用广泛等特征，贸易行业无法做到一家独大，经销商和贸易已经成为行业惯例。合成树脂下游是以塑料制品为主营业务的轻工业。 4发展前景 国家不断出台新政策来支持3D打印技术以及树脂材料行业发展，树脂行业在中国发展不断提升。 随着科技的不断进步和新兴领域的不断涌现，树脂的应用前景将不断拓展。至2030年全球将有大约35%的化学品和其他工业产品来自生物质资源。保守预计2022-2027年中国合成树脂行业市场规模将以5%的年复 合增长率维持增长，至2027年中国合成树脂行业市场规模有望达到3708亿元。在中国加入WTO以后，逐渐下调进口化工原材料的关税，这为树脂行业提供了原材来成本优势，带来了活力。 [8]1：中国科学技术大学 [9]1：https://www.fucaiy… 2：复材云集 [10]1：中国市场 3D打印材料之树脂发展历程[11] 树脂行业在1943年由德国克罗宁发明用酚醛树脂开创了人类使用人工合成树脂的历程。自20世纪50年代末期至90年代，合成树脂领域一直向研发转型升级，同阶段，光固化3D打印开始引入市场研究；3D打印材料之树脂行业正式进入研发的关键时期。但由于环保政策和可持续发展政策的提出，合成树脂因污染物超标进入近13年的动荡期来符合国际标准。直到2010年，3D打印技术进入快速发展阶段，全世界的工商业界都十分看好这个领域。作为具有前沿性、先导性的新兴技术，3D打印技术正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。[12] 萌芽期1930~1943 在二十世纪30年代以前，粘土是铸造生产使用的唯一粘结剂，至今仍在广泛使用。直到1943年德 国J.克罗宁发明用酚醛树脂作粘结剂制造薄壳砂型，才开创了人类使用人工合成树脂的历程。从此以后，新的铸造用树脂粘结体系不断涌现。 合成树脂初步进入行业领域，以合成树脂为基础，新的树脂体系不断出现。 [13 启动期1950~1986 在上世纪50年代末期，出现了热性呋喃树脂，易于实现机械化、自动化。但能耗多，排出有刺激性的 气体，工人的劳动条件差；60年代末期，出现了酚醛脲烷树脂。70年代中期，出现了二氧化硫固化的呋喃树脂，其特点是固化快、型芯强度高等。70年代末期，出现了自硬合成树脂，例如自硬呋喃树脂、自硬酚醛脲烷树脂、自硬碱性酚醛树脂等。它们的共同特点是：造型制芯时，在室温条件下，砂型在芯盒或砂箱中自行固化成型。其中自硬呋喃树脂由于它具有较高的高温强度，优良的旧砂回用等性能，从80年代开始，在铸钢、铸铁及厚大有色铸件的生产中得到了广泛应用。1977年，WKswainson提出一个三维实体的概念。这一概念引导了光固化3D打印的发展。1981年，日本名古屋市工业研究所HideoKodam提出逐层打印制造方法并亲手搭建了光敏树脂通过紫外光聚合的光固化3D 打印系统。同一时期，美国ChesWHull通过控制紫外激光束扫描液态光敏树脂表面使其逐层固化堆 叠，最终打印出一个3D实体物件。首台3D打印机于1986年出现。工程、建筑和制造业偶尔少量运用。 合成树脂诸多种类依次出现：呋喃树脂，酚醛脲烷树脂和硬合成树脂。同时出现光固化3D打印概念，搭建出光固化3D打印系统，以此催生出首台3D打印机，打印出第一个3D实体物件。 震荡期1994~2010 到目前为止，合成树脂已形成了从工装设计、原材料准备、造型制芯、合箱浇注、旧砂再生到铸件缺陷防治的完整的商品供应、工艺控制的管理体系，现全国呋喃自硬树脂砂生产线近600条，年产铸 件约400万吨。然而随着时代的进步，人们对环境保护、清洁生产的要求会越来越高，例如，游离甲醛车间允许最高浓度，目前英国已降低到2PPM，日本5PPM，德国1PPM，中国也已降到3PPM，这是必然趋势。因此，为滿足环保要求，绿色合成树脂要在原材料、用户使用、废弃物处理的每一个环节都应符合环境的要求，对环境无害，对人体无害，以实现“既能满足当代人需要，又不对子孙后代满足其需要能力构成危害”的可持续发展。对现阶段而言，就是要千方百计降低树脂中游离甲醛、游离酚等有害物质的含量，减少合成树脂对环境的污染，实现达标排放。目前铸造中最理想的无毒无害型合成树脂，例如美国通用汽车公司在1994年研制成功的由不同分子量的蛋白质混合成浅棕色的干燥细粉，用氧化铁作催化剂的铝合金合成树脂。 合成树脂行业发展拥有了较