TPU को भविष्यको विकासको लागि मुख्य निर्देशनहरू

TPU एक पोलीयुरेथेन थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर हो, जुन डायसोसाइनेट, पोलियोल र चेन एक्सटेन्डरहरू मिलेर बनेको मल्टिफेज ब्लक कोपोलिमर हो। उच्च-सम्पादन इलास्टोमरको रूपमा, TPU सँग डाउनस्ट्रीम उत्पादन निर्देशनहरूको विस्तृत श्रृंखला छ र दैनिक आवश्यकताहरू, खेलकुद उपकरणहरू, खेलौनाहरू, सजावटी सामग्रीहरू, र अन्य क्षेत्रहरू, जस्तै जुत्ता सामग्री, होसेस, केबलहरू, चिकित्सा उपकरणहरू, आदिमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

हाल, मुख्य TPU कच्चा माल निर्माताहरु BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua केमिकल,Linghua नयाँ सामग्री, र यस्तै। घरेलु उद्यमहरूको लेआउट र क्षमता विस्तारको साथ, TPU उद्योग हाल अत्यधिक प्रतिस्पर्धी छ। यद्यपि, उच्च-अन्त अनुप्रयोग क्षेत्रमा, यो अझै पनि आयातमा निर्भर छ, जुन चीनले सफलता हासिल गर्न आवश्यक पर्ने क्षेत्र पनि हो। TPU उत्पादनहरूको भविष्यको बजार सम्भावनाहरूको बारेमा कुरा गरौं।

1. सुपरक्रिटिकल फोमिङ E-TPU

2012 मा, एडिडास र BASF ले संयुक्त रूपमा चलिरहेको जुत्ता ब्रान्ड EnergyBoost को विकास गर्यो, जसले फोम गरिएको TPU (ट्रेड नेम इन्फिनर्जी) लाई मिडसोल सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्दछ। सब्सट्रेटको रूपमा ८०-८५ को किनाराको कठोरता भएको पोलिथर TPU को प्रयोगको कारण, EVA मिडसोल्सको तुलनामा, फोम गरिएको TPU मिडसोलहरूले अझै पनि 0 ℃ भन्दा कम वातावरणमा राम्रो लोच र कोमलता कायम राख्न सक्छ, जसले पहिरनमा आरामलाई सुधार गर्दछ र व्यापक रूपमा मान्यता प्राप्त छ। बजार।
2. फाइबर प्रबलित परिमार्जित TPU कम्पोजिट सामग्री

TPU सँग राम्रो प्रभाव प्रतिरोध छ, तर केहि अनुप्रयोगहरूमा, उच्च लोचदार मोड्युलस र धेरै कडा सामग्री आवश्यक छ। ग्लास फाइबर सुदृढीकरण परिमार्जन सामग्रीको लोचदार मोडुलस बढाउनको लागि सामान्यतया प्रयोग गरिने प्रविधि हो। परिमार्जन मार्फत, उच्च लोचदार मोड्युलस, राम्रो इन्सुलेशन, बलियो ताप प्रतिरोध, राम्रो लोचदार रिकभरी प्रदर्शन, राम्रो जंग प्रतिरोध, प्रभाव प्रतिरोध, विस्तार को कम गुणांक, र आयामी स्थिरता जस्ता धेरै फाइदाहरु संग थर्मोप्लास्टिक मिश्रित सामग्री प्राप्त गर्न सकिन्छ।

BASF ले आफ्नो पेटेन्टमा ग्लास छोटो फाइबर प्रयोग गरी उच्च मोडुलस फाइबरग्लास प्रबलित TPU तयार गर्ने प्रविधि ल्याएको छ। 83 को किनारा D कठोरता भएको TPU लाई पोलिटेट्राफ्लुरोइथिलिन ग्लाइकोल (PTMEG, Mn=1000), MDI, र 1,4-butanediol (BDO) लाई 1,3-propanediol को कच्चा पदार्थको रूपमा मिसाएर संश्लेषित गरिएको थियो। यो TPU 18.3 GPa को लोचदार मोड्युलस र 244 MPa को तन्य शक्ति संग मिश्रित सामग्री प्राप्त गर्न 52:48 को मास अनुपात मा ग्लास फाइबर संग कम्पाउन्ड गरिएको थियो।

ग्लास फाइबरको अतिरिक्त, त्यहाँ कार्बन फाइबर कम्पोजिट TPU प्रयोग गर्ने उत्पादनहरू पनि रिपोर्टहरू छन्, जस्तै Covestro को Maezio कार्बन फाइबर/TPU कम्पोजिट बोर्ड, जसमा 100GPa सम्मको लोचदार मोड्युल र धातुहरू भन्दा कम घनत्व छ।
3. हलोजन मुक्त ज्वाला retardant TPU

TPU मा उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, उत्कृष्ट पहिरन प्रतिरोध र अन्य गुणहरू छन्, जसले यसलाई तार र केबलहरूको लागि धेरै उपयुक्त म्यान सामग्री बनाउँछ। तर चार्जिङ स्टेशनहरू जस्ता आवेदन क्षेत्रहरूमा, उच्च ज्वाला रिटार्डन्सी आवश्यक छ। TPU को ज्वाला retardant प्रदर्शन सुधार गर्न सामान्यतया दुई तरिकाहरू छन्। एउटा प्रतिक्रियाशील ज्वाला retardant परिमार्जन हो, जसमा रासायनिक बन्धन मार्फत TPU को संश्लेषणमा फस्फोरस, नाइट्रोजन, र अन्य तत्वहरू समावेश गर्ने पोलियोल वा आइसोसाइनेटहरू जस्ता ज्वाला प्रतिरोधी सामग्रीहरू परिचय गराउने समावेश छ; दोस्रो हो additive ज्वाला retardant परिमार्जन, जसमा TPU लाई सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गर्ने र पिघल मिश्रणको लागि ज्वाला retardants थप्ने समावेश छ।

प्रतिक्रियात्मक परिमार्जनले TPU को संरचना परिवर्तन गर्न सक्छ, तर जब additive ज्वाला retardant को मात्रा ठूलो हुन्छ, TPU को बल घट्छ, प्रशोधन कार्यसम्पादन बिग्रन्छ, र सानो मात्रा थप्दा आवश्यक ज्वाला retardant स्तर हासिल गर्न सक्दैन। हाल, त्यहाँ कुनै व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध उच्च ज्वाला retardant उत्पादन छैन कि साँच्चै चार्ज स्टेशन को आवेदन पूरा गर्न सक्छ।

पूर्व बायर मटेरियल साइंस (अहिले कोस्ट्रोन) ले एक पटक पेटेन्टमा फोस्फिन अक्साइडमा आधारित पोलियोल (IHPO) युक्त जैविक फस्फोरस प्रस्तुत गर्‍यो। IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, र BDO बाट संश्लेषित पोलिथर TPU ले उत्कृष्ट ज्वाला रिटार्डन्सी र मेकानिकल गुणहरू प्रदर्शन गर्दछ। बाहिर निकाल्ने प्रक्रिया चिल्लो छ, र उत्पादन को सतह चिल्लो छ।

हलोजन-मुक्त ज्वाला retardants थप्ने हाल हलोजन-रहित ज्वाला retardant TPU तयारीको लागि सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने प्राविधिक मार्ग हो। सामान्यतया, फस्फोरस आधारित, नाइट्रोजन आधारित, सिलिकन आधारित, बोरोन आधारित ज्वाला retardants मिश्रित वा धातु हाइड्रोक्साइड ज्वाला retardants रूपमा प्रयोग गरिन्छ। TPU को अन्तर्निहित ज्वलनशीलताको कारण, 30% भन्दा बढीको ज्वाला retardant भरिने मात्रा अक्सर दहन को समयमा एक स्थिर ज्वाला retardant तह बनाउन आवश्यक छ। यद्यपि, जब थपिएको ज्वाला retardant को मात्रा ठूलो छ, ज्वाला retardant TPU सब्सट्रेटमा असमान रूपमा फैलिएको छ, र ज्वाला retardant TPU को मेकानिकल गुणहरू आदर्श हुँदैनन्, जसले होसेस, फिल्महरू जस्ता क्षेत्रहरूमा यसको प्रयोग र प्रचारलाई पनि सीमित गर्दछ। , र केबलहरू।

BASF को पेटेन्टले ज्वाला-प्रतिरोधी TPU टेक्नोलोजी प्रस्तुत गर्दछ, जसले मेलामाइन पोलिफोस्फेट र फस्फिनिक एसिडको व्युत्पन्न भएको फस्फोरसलाई TPU सँग 150kDa भन्दा माथिको तौल औसत आणविक वजनको साथ ज्वाला retardants को रूपमा मिश्रण गर्दछ। यो फेला पर्यो कि उच्च तन्य शक्ति प्राप्त गर्दा ज्वाला retardant प्रदर्शन उल्लेखनीय सुधार भएको थियो।

सामग्रीको तन्य शक्तिलाई थप वृद्धि गर्न, BASF को प्याटेन्टले आइसोस्यानेटहरू भएको क्रसलिङ्किङ एजेन्ट मास्टरब्याच तयार गर्ने विधि प्रस्तुत गर्दछ। UL94V-0 ज्वाला retardant आवश्यकताहरू पूरा गर्ने संरचनामा यस प्रकारको मास्टरब्याचको 2% थप्दा V-0 ज्वाला प्रतिरोधी कार्यसम्पादन कायम राख्दै सामग्रीको तन्य शक्ति 35MPa बाट 40MPa सम्म बढाउन सक्छ।

ज्वाला-retardant TPU को गर्मी बुढ्यौली प्रतिरोध सुधार गर्न, को पेटेंटLinghua नयाँ सामग्री कम्पनीज्वाला retardants रूपमा सतह लेपित धातु हाइड्रोक्साइड प्रयोग गर्ने विधि पनि परिचय गर्दछ। ज्वाला-retardant TPU को हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध सुधार गर्न को लागी,Linghua नयाँ सामग्री कम्पनीअर्को प्याटेन्ट आवेदनमा मेलामाइन फ्लेम रिटार्डन्ट थप्ने आधारमा धातु कार्बोनेट प्रस्तुत गरियो।

4. अटोमोटिभ पेन्ट संरक्षण फिल्मको लागि TPU

कार पेन्ट संरक्षण फिल्म एक सुरक्षात्मक फिल्म हो जसले पेन्ट सतहलाई स्थापना पछि हावाबाट अलग गर्दछ, एसिड वर्षा, अक्सिडेशन, स्क्र्याचहरू रोक्छ, र पेन्ट सतहको लागि दीर्घकालीन सुरक्षा प्रदान गर्दछ। यसको मुख्य कार्य स्थापना पछि कार रंग सतह को रक्षा गर्न को लागी छ। पेन्ट प्रोटेक्शन फिल्ममा सामान्यतया तीन तहहरू हुन्छन्, जसमा सतहमा सेल्फ-हिलिंग कोटिंग हुन्छ, बीचमा पोलिमर फिल्म हुन्छ, र तलको तहमा एक्रिलिक दबाब-संवेदनशील टाँसिएको हुन्छ। TPU मध्यवर्ती बहुलक फिल्महरू तयार गर्नका लागि मुख्य सामग्रीहरू मध्ये एक हो।

पेन्ट प्रोटेक्शन फिल्ममा प्रयोग हुने TPU का लागि प्रदर्शन आवश्यकताहरू निम्नानुसार छन्: स्क्र्याच प्रतिरोध, उच्च पारदर्शिता (प्रकाश प्रसारण> 95%), कम-तापमान लचिलोपन, उच्च-तापमान प्रतिरोध, तन्य शक्ति>50MPa, लम्बाइ>400%, र किनारा A 87-93 को कठोरता दायरा; सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रदर्शन मौसम प्रतिरोध हो, जसमा UV बुढ्यौली, थर्मल अक्सिडेटिभ गिरावट, र हाइड्रोलिसिसको प्रतिरोध समावेश छ।

हाल परिपक्व उत्पादनहरू डाइसाइक्लोहेक्साइल डाइसोसायनेट (H12MDI) र कच्चा पदार्थको रूपमा पोलीकाप्रोल्याक्टोन डाइओलबाट तयार पारिएको एलिफ्याटिक TPU हुन्। साधारण सुगन्धित TPU UV विकिरणको एक दिन पछि पहेंलो हुन्छ, जबकि कार र्‍याप फिल्मको लागि प्रयोग गरिने एलिफ्याटिक TPU ले समान परिस्थितिमा महत्त्वपूर्ण परिवर्तन नगरी यसको पहेंलो गुणांक कायम राख्न सक्छ।
Poly (ε - caprolactone) TPU ले पोलिथर र पलिएस्टर TPU को तुलनामा धेरै सन्तुलित प्रदर्शन गर्दछ। एकातिर, यसले सामान्य पोलिएस्टर TPU को उत्कृष्ट आँसु प्रतिरोध प्रदर्शन गर्न सक्छ, जबकि अर्कोतर्फ, यसले उत्कृष्ट कम कम्प्रेसन स्थायी विकृति र पोलीथर TPU को उच्च रिबाउन्ड प्रदर्शन पनि प्रदर्शन गर्दछ, यसरी बजारमा व्यापक रूपमा प्रयोग भइरहेको छ।

बजार विभाजन पछि उत्पादन लागत-प्रभावकारिताका लागि विभिन्न आवश्यकताहरूको कारण, सतह कोटिंग टेक्नोलोजी र चिपकने सूत्र समायोजन क्षमताको सुधारको साथ, भविष्यमा पेन्ट प्रोटेक्शन फिल्महरूमा पोलिथर वा साधारण पलिएस्टर H12MDI एलिफ्याटिक TPU लागू गर्ने मौका पनि छ।

5. जैव आधारित TPU

जैव आधारित TPU को तयारी को लागी सामान्य विधि बायो आधारित मोनोमर वा मध्यवर्ती बहुलक प्रक्रिया को समयमा परिचय गर्न को लागी हो, जस्तै जैव आधारित आइसोसाइनेट (जस्तै MDI, PDI), जैव आधारित पोलियोल, इत्यादि। ती मध्ये, बायोबेस्ड आइसोसाइनेटहरू अपेक्षाकृत दुर्लभ छन्। बजारमा, जबकि बायोबेस्ड पोलियोलहरू अधिक सामान्य छन्।

जैव आधारित आइसोस्यानेटको सन्दर्भमा, 2000 को रूपमा, BASF, Covestro, र अरूले PDI अनुसन्धानमा धेरै प्रयासहरू लगानी गरेका छन्, र PDI उत्पादनहरूको पहिलो ब्याच 2015-2016 मा बजारमा राखिएको थियो। वानहुआ केमिकलले मकैको चुलोबाट बनेको जैव आधारित पीडीआई प्रयोग गरेर १००% जैव आधारित TPU उत्पादनहरू विकास गरेको छ।

जैव आधारित पोलियोलहरूको सन्दर्भमा, यसमा बायो आधारित पोलिटेट्राफ्लुरोइथिलिन (PTMEG), बायो आधारित 1,4-butanediol (BDO), जैव आधारित 1,3-propanediol (PDO), जैव आधारित पोलिएस्टर पोलियोल, जैव आधारित पोलिथेर पोलियोल, आदि समावेश छन्।

हाल, धेरै TPU निर्माताहरूले जैव आधारित TPU लन्च गरेका छन्, जसको प्रदर्शन परम्परागत पेट्रोकेमिकल आधारित TPU सँग तुलना गर्न सकिन्छ। यी जैव आधारित TPU हरू बीचको मुख्य भिन्नता जैव आधारित सामग्रीको स्तरमा हुन्छ, सामान्यतया 30% देखि 40% सम्म, केहीले उच्च स्तरहरू पनि हासिल गर्न सक्छन्। परम्परागत पेट्रोकेमिकल आधारित TPU को तुलनामा, जैव आधारित TPU का फाइदाहरू छन् जस्तै कार्बन उत्सर्जन घटाउने, कच्चा पदार्थको दिगो पुनर्जन्म, हरियो उत्पादन, र स्रोत संरक्षण। BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua केमिकल, रLinghua नयाँ सामग्रीआफ्नो जैव आधारित TPU ब्रान्डहरू लन्च गरेको छ, र कार्बन न्यूनीकरण र स्थिरता पनि भविष्यमा TPU विकासको लागि प्रमुख दिशाहरू हुन्।