TPU huwa elastomeru termoplastiku tal-polyurethane, li huwa kopolimeru blokka b'ħafna fażijiet magħmul minn diisocyanates, polyols, u estensuri tal-katina. Bħala elastomer ta 'prestazzjoni għolja, it-TPU għandu firxa wiesgħa ta' direzzjonijiet tal-prodott downstream u huwa użat ħafna fil-ħtiġijiet ta 'kuljum, tagħmir sportiv, ġugarelli, materjali dekorattivi, u oqsma oħra, bħal materjali taż-żraben, pajpijiet, kejbils, apparat mediku, eċċ.
Fil-preżent, il-manifatturi ewlenin tal-materja prima tat-TPU jinkludu BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Materjali Ġodda, u l-bqija. Bit-tqassim u l-espansjoni tal-kapaċità ta 'intrapriżi domestiċi, l-industrija tat-TPU bħalissa hija kompetittiva ħafna. Madankollu, fil-qasam tal-applikazzjoni high-end, xorta tiddependi fuq l-importazzjonijiet, li huwa wkoll qasam li ċ-Ċina għandha bżonn biex tikseb skoperti. Ejja nitkellmu dwar il-prospetti futuri tas-suq tal-prodotti TPU.
1.
Fl-2012, adidas u BASF żviluppaw b'mod konġunt il-marka taż-żraben tal-ġiri EnergyBoost, li tuża TPU bir-ragħwa (isem kummerċjali Infinergy) bħala l-materjal tal-midsole. Minħabba l-użu ta 'Polyether TPU ma' xatt ta 'ebusija ta' 80-85 bħala s-sottostrat, meta mqabbel ma 'midsoles EVA, il-midsoles TPU bir-ragħwa xorta jistgħu jżommu elastiċità tajba u irtubija f'ambjenti taħt 0 ℃, li jtejjeb l-ilbies ta' kumdità u huwa rikonoxxut ħafna fis-suq.
2. Materjal kompost TPU modifikat modifikat mill-fibra tal-fibra
It-TPU għandu reżistenza għall-impatt tajba, iżda f'xi applikazzjonijiet, modulus elastiku għoli u materjali iebsa ħafna huma meħtieġa. Il-modifikazzjoni ta 'rinforz tal-fibra tal-ħġieġ hija teknika użata b'mod komuni biex tiżdied il-modulu elastiku tal-materjali. Permezz ta 'modifika, materjali komposti termoplastiċi b'ħafna vantaġġi bħal modulu elastiku għoli, insulazzjoni tajba, reżistenza qawwija tas-sħana, prestazzjoni tajba ta' rkupru elastiku, reżistenza tajba għall-korrużjoni, reżistenza għall-impatt, koeffiċjent baxx ta 'espansjoni, u stabbiltà dimensjonali jistgħu jinkisbu.
BASF introduċa teknoloġija għall-preparazzjoni ta 'TPU ta' modulus għoli rinforzat bl-użu ta 'fibri qosra tal-ħġieġ fil-brevett tiegħu. TPU b'ebusija ta 'x-xatt ta' 83 ġie sintetizzat billi tħallat polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, MN = 1000), MDI, u 1,4-butanediol (BDO) ma '1,3-propanediol bħala materjali RAW. Dan it-TPU kien aggravat b'fibra tal-ħġieġ fi proporzjon tal-massa ta '52: 48 biex jinkiseb materjal kompost b'modulu elastiku ta '18.3 GPa u saħħa tat-tensjoni ta' 244 MPa.
Minbarra l-fibra tal-ħġieġ, hemm ukoll rapporti ta 'prodotti li jużaw TPU kompost tal-fibra tal-karbonju, bħalma huma l-covestro's Maezio Carbon Fiber / TPU Composite Board, li għandu modulus elastiku ta' sa 100GPa u densità aktar baxxa minn metalli.
3. TPU ta 'ritardant tal-fjammi bla haloġen ħielsa
It-TPU għandu saħħa għolja, ebusija għolja, reżistenza għall-ilbies eċċellenti u proprjetajiet oħra, li jagħmilha materjal tal-għant adattat ħafna għal wajers u kejbils. Iżda fl-oqsma tal-applikazzjoni bħal stazzjonijiet tal-iċċarġjar, ritardanza tal-fjammi ogħla hija meħtieġa. Ġeneralment hemm żewġ modi kif ittejjeb il-prestazzjoni ritardanti tal-fjamma tat-TPU. Waħda hija modifikazzjoni ta 'ritardant tal-fjammi reattivi, li tinvolvi l-introduzzjoni ta' materjali ritardanti tal-fjammi bħal polyols jew isocyanates li fihom fosfru, nitroġenu, u elementi oħra fis-sintesi tat-TPU permezz ta 'twaħħil kimiku; It-tieni hija modifika ta 'ritardant tal-fjamma addittiva, li tinvolvi l-użu ta' TPU bħala s-sottostrat u ż-żieda ta 'ritardanti tal-fjammi għat-taħlit ta' tidwib.
Modifika reattiva tista 'tbiddel l-istruttura tat-TPU, iżda meta l-ammont ta' ritardant tal-fjamma addittiva huwa kbir, is-saħħa tat-TPU tonqos, il-prestazzjoni tal-ipproċessar tiddeterjora u żżid ammont żgħir ma tistax tikseb il-livell meħtieġ ritardant tal-fjammi. Bħalissa, m'hemm l-ebda prodott ta 'ritardant ta' fjamma għolja disponibbli kummerċjalment li jista 'verament jissodisfa l-applikazzjoni ta' stazzjonijiet ta 'ċċarġjar.
L-ex Bayer MaterialScience (issa Kostron) darba introduċa fosfru organiku li fih polyol (IHPO) ibbażat fuq ossidu tal-fosfina fi privattiva. Il-polyether TPU sintetizzat minn IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, u BDO juri ritardanza tal-fjammi eċċellenti u proprjetajiet mekkaniċi. Il-proċess ta 'estrużjoni huwa bla xkiel, u l-wiċċ tal-prodott huwa bla xkiel.
Iż-żieda ta 'ritardanti tal-fjammi ħielsa mill-aloġeni bħalissa hija r-rotta teknika l-iktar użata għall-preparazzjoni ta' TPU ritardant tal-fjammi bla aloġeni. Ġeneralment, ritardanti tal-fjammi bbażati fuq in-nitroġenu bbażati fuq in-nitroġenu, ibbażati fuq is-silikon huma aggravati jew l-idrossidi tal-metall jintużaw bħala ritardanti tal-fjammi. Minħabba l-fjammabbiltà inerenti tat-TPU, ammont ta 'mili ritardant tal-fjammi ta' aktar minn 30% huwa meħtieġ biex jifforma saff ta 'ritardant tal-fjammi stabbli waqt il-kombustjoni. Madankollu, meta l-ammont ta 'ritardant tal-fjammi miżjud huwa kbir, ir-ritardant tal-fjammi huwa mxerred b'mod irregolari fis-sottostrat tat-TPU, u l-proprjetajiet mekkaniċi tat-TPU ritardanti tal-fjammi mhumiex ideali, li jillimita wkoll l-applikazzjoni u l-promozzjoni tiegħu fl-oqsma bħal pajpijiet, films, u kejbils.
Il-brevett ta 'BASF jintroduċi teknoloġija TPU ritardanti tal-fjamma, li tħallat il-polyphosphate tal-melamina u l-fosfru li fih derivattiv ta' l-aċidu fosfiniku bħala ritardanti tal-fjammi bit-TPU b'piż molekulari medju ta 'piż akbar minn 150kDA. Instab li l-prestazzjoni ritardanti tal-fjammi kienet imtejba b'mod sinifikanti waqt li kisbet saħħa ta 'tensjoni għolja.
Biex tkompli ttejjeb is-saħħa tat-tensjoni tal-materjal, il-privattiva ta 'BASF tintroduċi metodu għall-preparazzjoni ta' aġent ta 'crosslinking masterbatch li fih isocyanates. Iż-żieda ta '2% ta' dan it-tip ta 'masterbatch ma' kompożizzjoni li tissodisfa r-rekwiżiti ta 'ritardant tal-fjammi UL94V-0 tista' żżid is-saħħa tat-tensjoni tal-materjal minn 35MPa għal 40MPa filwaqt li żżomm il-prestazzjoni ta 'ritardant tal-fjammi V-0.
Biex ittejjeb ir-reżistenza għat-tixjiħ tas-sħana tat-TPU tal-fjamma, il-brevett ta 'Kumpanija ta 'Materjali Ġodda ta' LinghuaJintroduċi wkoll metodu ta 'użu ta' idrossidi tal-metall miksija bil-wiċċ bħala ritardanti tal-fjammi. Sabiex titjieb ir-reżistenza għall-idroliżi tat-TPU tal-fjamma-rtardanti,Kumpanija ta 'Materjali Ġodda ta' LinghuaIntrodotta karbonat tal-metall abbażi taż-żieda ta 'ritardant tal-fjamma tal-melamina f'applikazzjoni oħra ta' privattiva.
4. TPU għal film tal-protezzjoni taż-żebgħa tal-karozzi
Film tal-protezzjoni taż-żebgħa tal-karozzi huwa film protettiv li jiżola l-wiċċ taż-żebgħa mill-arja wara l-installazzjoni, jipprevjeni xita aċiduża, ossidazzjoni, grif, u jipprovdi protezzjoni dejjiema għall-wiċċ taż-żebgħa. Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li tipproteġi l-wiċċ taż-żebgħa tal-karozza wara l-installazzjoni. Il-film tal-protezzjoni taż-żebgħa ġeneralment jikkonsisti fi tliet saffi, b'kisja ta 'fejqan fuq il-wiċċ, film polimeru fin-nofs, u kolla sensittiva għall-pressjoni akrilika fuq is-saff tal-qiegħ. TPU huwa wieħed mill-materjali ewlenin għall-preparazzjoni ta 'films ta' polimeri intermedji.
Ir-rekwiżiti ta 'prestazzjoni għat-TPU użati fil-film tal-protezzjoni taż-żebgħa huma kif ġej: reżistenza għall-bidu, trasparenza għolja (trasmittanza tad-dawl> 95%), flessibilità ta' temperatura baxxa, reżistenza ta 'temperatura għolja, saħħa tat-tensjoni> 50MPa, titwil> 400%, u x-xatt ta' firxa ta 'ebusija ta' 87-93; L-iktar prestazzjoni importanti hija r-reżistenza għat-temp, li tinkludi reżistenza għat-tixjiħ tal-UV, degradazzjoni ossidattiva termali, u idroliżi.
Il-prodotti attwalment maturi huma TPU alifatiku ppreparat minn dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) u policaprolactone diol bħala materja prima. TPU aromatiku ordinarju viżibbilment isir isfar wara ġurnata ta 'irradjazzjoni UV, filwaqt li TPU alifatiku użat għall-film tat-tgeżwir tal-karozzi jista' jżomm il-koeffiċjent sofor tiegħu mingħajr bidliet sinifikanti taħt l-istess kundizzjonijiet.
Poly (ε - caprolactone) TPU għandu prestazzjoni aktar bilanċjata meta mqabbel ma 'polyether u poliester TPU. Min-naħa l-waħda, tista 'turi reżistenza tad-dmugħ eċċellenti ta' TPU tal-poliester ordinarju, filwaqt li min-naħa l-oħra turi wkoll deformazzjoni permanenti ta 'kompressjoni baxxa pendenti u prestazzjoni għolja ta' rebound ta 'polyether TPU, u b'hekk tintuża ħafna fis-suq.
Minħabba rekwiżiti differenti għall-kosteffikaċja tal-prodott wara s-segmentazzjoni tas-suq, bit-titjib tat-teknoloġija tal-kisi tal-wiċċ u l-abilità ta 'aġġustament tal-formula li teħel, hemm ukoll ċans għal polieterju jew poliester ordinarju H12MDI TPU alifatiku biex jiġi applikat għal films ta' protezzjoni taż-żebgħa fil-futur.
5. TPU Biobased
Il-metodu komuni għall-preparazzjoni ta 'TPU bbażat fuq il-bijo huwa li jintroduċi monomeri jew intermedji bbażati fuq il-bijo matul il-proċess ta' polimerizzazzjoni, bħal isocyanates ibbażati fuq il-bijo (bħal MDI, PDI), polioli bbażati fuq Bio, eċċ. Fosthom, isocyanates bijobased huma relattivament rari fis-suq, filwaqt li l-poliols bijotased huma aktar komuni.
F'termini ta 'isocyanates ibbażati fuq il-bijo, sa mill-2000, BASF, Covestro, u oħrajn investew ħafna sforz fir-riċerka PDI, u l-ewwel lott ta' prodotti PDI tqiegħdu fis-suq fl-2015-2016. Wanhua Chemical żviluppa prodotti TPU ibbażati fuq 100% bio billi jużaw PDI ibbażat fuq Bio Magħmul minn Stover tal-Qamħirrun.
F'termini ta 'polyols ibbażati fuq il-bijo, dan jinkludi polytetrafluoroethylene ibbażat fuq il-bijo (PTMEG), 1,4-butanediol ibbażat fuq Bio (BDO), 1,3-propanediol ibbażat fuq Bio (PDO), polyols tal-poliester ibbażat fuq il-bijo, polyether poliols, eċċ.
Fil-preżent, manifatturi multipli tat-TPU nedew TPU ibbażat fuq Bio, li l-prestazzjoni tagħha hija komparabbli mat-TPU tradizzjonali bbażata fuq petrokimika. Id-differenza ewlenija bejn dawn it-TPUs ibbażati fuq il-bijo-BiO tinsab fil-livell ta 'kontenut ibbażat fuq il-bijo, ġeneralment tvarja minn 30% sa 40%, b'xi wħud saħansitra jiksbu livelli ogħla. Meta mqabbel mat-TPU ibbażat fuq il-petrokimiċi tradizzjonali, TPU ibbażat fuq Bio għandu vantaġġi bħat-tnaqqis tal-emissjonijiet tal-karbonju, riġenerazzjoni sostenibbli ta 'materja prima, produzzjoni ekoloġika, u konservazzjoni tar-riżorsi. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, uLinghua Materjali Ġoddanedew il-marki TPU tagħhom ibbażati fuq il-bijo-bijo, u t-tnaqqis u s-sostenibbiltà tal-karbonju huma wkoll direzzjonijiet ewlenin għall-iżvilupp tat-TPU fil-futur.
POST TIME: AUG-09-2024