TPU është një elastomer termoplastik poliuretani, i cili është një kopolimer bllok multifazash i përbërë nga diisocyanates, polols dhe zgjerues të zinxhirit. Si një elastomer me performancë të lartë, TPU ka një gamë të gjerë të drejtimeve të produkteve në rrjedhën e poshtme dhe përdoret gjerësisht në nevojat e përditshme, pajisjet sportive, lodrat, materialet dekorative dhe fushat e tjera, të tilla si materialet e këpucëve, zorrët, kabllot, pajisjet mjekësore, etj.
Aktualisht, prodhuesit kryesorë të lëndëve të para TPU përfshijnë BASF, COVESTRO, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Materiale të reja, etj. Me paraqitjen dhe zgjerimin e kapaciteteve të ndërmarrjeve vendase, industria TPU aktualisht është shumë konkurruese. Sidoqoftë, në fushën e aplikimit të nivelit të lartë, ajo ende mbështetet në importe, e cila është gjithashtu një zonë në të cilën Kina duhet të arrijë përparime. Le të flasim për perspektivat e ardhshme të tregut të produkteve TPU.
1. Shkumë superkritike E-TPU
Në vitin 2012, Adidas dhe BASF zhvilluan së bashku markën e këpucëve të drejtimit EnergyBoost, e cila përdor TPU të shkumëzuar (Emri i Tregtisë Infinergy) si materiali i mesëm. Për shkak të përdorimit të Polyether TPU me një bregun e një fortësie prej 80-85 si substrat, në krahasim me Midsoles EVA, mesi i shkumëzuar TPU mund të ruajë ende elasticitet dhe butësi të mirë në mjedise nën 0 ℃, gjë që përmirëson veshjen e rehati dhe njihet gjerësisht në treg.
2. Materiali i përbërë i modifikuar TPU i përforcuar me fibra
TPU ka rezistencë të mirë me ndikim, por në disa aplikacione, kërkohet modul elastik i lartë dhe materiale shumë të vështira. Modifikimi i përforcimit të fibrave të qelqit është një teknikë e përdorur zakonisht për të rritur modulin elastik të materialeve. Përmes modifikimit, materialet e përbëra termoplastike me shumë avantazhe të tilla si moduli i lartë elastik, izolimi i mirë, rezistenca e fortë e nxehtësisë, performanca e mirë e elastike e elastike, rezistenca e mirë e korrozionit, rezistenca e ndikimit, koeficienti i ulët i zgjerimit dhe stabiliteti dimensional.
BASF ka prezantuar një teknologji për përgatitjen e TPU -së të përforcuar me fije qelqi të modulit të lartë duke përdorur fibra të shkurtra qelqi në patentën e saj. Një TPU me një fortësi të 83 bregdetare u sintetizua duke përzier polytetrafluoroethylene glikol (ptmeg, MN = 1000), MDI, dhe 1,4-butanediol (BDO) me 1,3-propanediol si lëndë të para. Ky TPU u ndërlikua me fibra qelqi në një raport masiv prej 52:48 për të marrë një material të përbërë me një modul elastik prej 18.3 GPA dhe një forcë tërheqëse prej 244 MPa.
Përveç fibrave të qelqit, ka edhe raporte të produkteve që përdorin TPU të përbërë të fibrave të karbonit, siç është Bordi i përbërë me fibër karboni MAZIO të COVESTRO -së, i cili ka një modul elastik deri në 100GPa dhe një densitet më të ulët se metalet.
3. TPU retardant i flakës pa halogjen
TPU ka forcë të lartë, ashpërsi të lartë, rezistencë të shkëlqyeshme të veshjes dhe veti të tjera, duke e bërë atë një material shumë të përshtatshëm për tela dhe kabllo. Por në fushat e aplikimit siç janë stacionet e karikimit, kërkohet prapambetje më e lartë e flakës. Në përgjithësi ekzistojnë dy mënyra për të përmirësuar performancën retardantë të flakës së TPU. Njëra është modifikimi reaktiv i retardantit të flakës, i cili përfshin prezantimin e materialeve retardantë të flakës siç janë pololet ose izocyanates që përmbajnë fosfor, azot dhe elementë të tjerë në sintezën e TPU përmes lidhjes kimike; E dyta është modifikimi i retardantit të flakës shtesë, i cili përfshin përdorimin e TPU si substrat dhe shtimin e retardantëve të flakës për përzierjen e shkrirjes.
Modifikimi reaktiv mund të ndryshojë strukturën e TPU, por kur sasia e retardantit të flakës shtesë është e madhe, forca e TPU zvogëlohet, performanca e përpunimit përkeqësohet dhe shtimi i një sasie të vogël nuk mund të arrijë nivelin e kërkuar të retardantit të flakës. Aktualisht, nuk ka asnjë produkt të disponueshëm komercial të retardantit me flakë të lartë që me të vërtetë mund të plotësojë aplikimin e stacioneve të karikimit.
Ish -Bayer Materialscience (tani Kostron) dikur prezantoi një fosfor organik që përmbante polol (IHPO) bazuar në oksidin e fosfinës në një patentë. TPU Polyether sintetizohet nga IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, dhe BDO shfaq prapambetje të shkëlqyera të flakës dhe veti mekanike. Procesi i nxjerrjes është i qetë, dhe sipërfaqja e produktit është e qetë.
Shtimi i retardantëve të flakës pa halogjen është aktualisht rruga teknike më e përdorur për përgatitjen e TPU-së Retardant Flaka pa halogjene. Në përgjithësi, fosfori i bazuar në fosfor, me bazë azoti, me bazë silikoni, retardantët e flakës me bazë Boron janë të përbërë ose hidroksidet metalike përdoren si retardantë të flakës. Për shkak të ndezshmërisë së qenësishme të TPU, një sasi mbushëse e retardantit të flakës më shumë se 30% shpesh kërkohet për të formuar një shtresë të qëndrueshme retardantë të flakës gjatë djegies. Sidoqoftë, kur sasia e retardantit të flakës së shtuar është e madhe, retardanti i flakës shpërndahet në mënyrë të pabarabartë në substratin TPU, dhe vetitë mekanike të TPU -së Retardant Flaka nuk janë ideale, të cilat gjithashtu kufizojnë aplikimin dhe promovimin e tij në fusha të tilla si gete, filma dhe kabllo.
Patenta e BASF prezanton një teknologji TPU-retardant të flakës TPU, e cila ndërton polifosfatin e melaminës dhe një fosfor që përmban derivat të acidit fosfinik si retardantë të flakës me TPU me një peshë mesatare molekulare më të madhe se 150kDa. U zbulua se performanca retardant e flakës u përmirësua ndjeshëm ndërsa arriti forcë të lartë tërheqëse.
Për të rritur më tej forcën elastike të materialit, patenta e BASF prezanton një metodë për përgatitjen e agjentit kryqëzues Masterbatch që përmban izocyanates. Shtimi i 2% të këtij lloji të MasterBatch në një përbërje që plotëson kërkesat e retardantit të flakës UL94V-0 mund të rrisë forcën elastike të materialit nga 35MPa në 40MPa duke ruajtur performancën e retardantit të flakës V-0.
Për të përmirësuar rezistencën e plakjes së nxehtësisë së TPU-së të retardantit të flakës, patentën eKompania e Materialeve të Re Linghuagjithashtu prezanton një metodë të përdorimit të hidroksideve metalike të veshura me sipërfaqe si retardantë të flakës. Në mënyrë që të përmirësohet rezistenca e hidrolizës së TPU-së të retardantit të flakës,Kompania e Materialeve të Re Linghuaprezantuar karbonat metalik në bazë të shtimit të retardantit të flakës së melaminës në një aplikim tjetër për patentë.
4. TPU për film për mbrojtjen e bojrave automobilistike
Filmi për mbrojtjen e bojrave të makinave është një film mbrojtës që izolon sipërfaqen e bojës nga ajri pas instalimit, parandalon shiun e acidit, oksidimin, gërvishtjet dhe siguron mbrojtje të gjatë për sipërfaqen e bojës. Funksioni i tij kryesor është të mbrojë sipërfaqen e bojës së makinës pas instalimit. Filmi për mbrojtjen e bojës në përgjithësi përbëhet nga tre shtresa, me një shtresë vetë-shëruese në sipërfaqe, një film polimer në mes dhe një ngjitës të ndjeshëm ndaj presionit akrilik në shtresën e poshtme. TPU është një nga materialet kryesore për përgatitjen e filmave polimer të ndërmjetëm.
Kërkesat e performancës për TPU të përdorura në filmin e mbrojtjes së pikturës janë si më poshtë: rezistenca e gërvishtjeve, transparenca e lartë (transmetimi i dritës> 95%), fleksibiliteti i temperaturës së ulët, rezistenca ndaj temperaturës së lartë, forca elastike> 50MPA, zgjatja> 400%, dhe Shore një gamë e ngurtësisë prej 87-93; Performanca më e rëndësishme është rezistenca e motit, e cila përfshin rezistencën ndaj plakjes UV, degradimin oksidativ termik dhe hidrolizën.
Produktet aktualisht të pjekur janë TPU alifatike të përgatitura nga dicikloheksil diisocyanate (H12MDI) dhe diol polikaprolactone si lëndë të para. TPU aromatike e zakonshme në mënyrë të dukshme kthehet e verdhë pas një dite të rrezatimit UV, ndërsa TPU alifatike e përdorur për filmin e mbështjelljes së makinave mund të ruajë koeficientin e tij të zverdhjes pa ndryshime të rëndësishme në të njëjtat kushte.
POLY (ε - caprolactone) TPU ka një performancë më të ekuilibruar në krahasim me Polyether dhe Polyester TPU. Nga njëra anë, ajo mund të shfaqë rezistencë të shkëlqyeshme të lotëve të poliesterit të zakonshëm TPU, ndërsa nga ana tjetër, ajo gjithashtu demonstron deformim të përhershëm të ngjeshur të ngjeshur dhe performancë të lartë të kthimit të TPU polieter, duke u përdorur kështu gjerësisht në treg.
Për shkak të kërkesave të ndryshme për efektivitetin e kostos së produktit Pas ndarjes së tregut, me përmirësimin e teknologjisë së veshjes sipërfaqësore dhe aftësisë së rregullimit të formulës ngjitëse, ekziston gjithashtu një shans për poliesterin e zakonshëm ose poliesterin e zakonshëm H12MDI alifatik TPU për t'u aplikuar për filmat mbrojtës të pikturave në të ardhmen.
5. TPU Biobaze
Metoda e zakonshme për përgatitjen e TPU me bazë bio është të prezantojë monomerë ose ndërmjetës të bazuar në bio gjatë procesit të polimerizimit, siç janë izocyanates me bazë bio (siç janë MDI, PDI), pololet me bazë bio, etj. Ndër ata, izocyanates biobaza janë relativisht të rralla në treg, ndërsa pololet biobaza janë më të zakonshme.
Për sa i përket izocianateve të bazuara në bio, qysh në vitin 2000, BASF, CoveStro, dhe të tjerët kanë investuar shumë përpjekje në hulumtimin PDI, dhe grupi i parë i produkteve PDI u futën në treg në 2015-2016. Wanhua Chemical ka zhvilluar 100% produkte TPU me bazë bio duke përdorur PDI me bazë bio të bëra nga Stover Corn.
Për sa i përket pololeve të bazuara në bio, ai përfshin polytetrafluoroetilen të bazuar në bio (PTMEG), bio me bazë 1,4-butanediol (BDO), bio me bazë 1,3-propanediol (PDO), polols poliestër me bazë Bio, poliolët e bazuar në BIO, etj.
Aktualisht, prodhuesit e shumtë të TPU -së kanë nisur TPU me bazë BIO, performanca e të cilit është e krahasueshme me TPU -në tradicionale të bazuar në petrokimike. Dallimi kryesor midis këtyre TPU -ve të bazuara në bio qëndron në nivelin e përmbajtjes së bazuar në bio, përgjithësisht duke filluar nga 30% në 40%, me disa madje edhe duke arritur nivele më të larta. Në krahasim me TPU -në tradicionale të bazuar në petrokimike, TPU me bazë BIO ka avantazhe të tilla si zvogëlimi i emetimeve të karbonit, rigjenerimi i qëndrueshëm i lëndëve të para, prodhimi i gjelbër dhe ruajtja e burimeve. Basf, covestro, lubrizol, wanhua kimike, dheLinghua Materiale të rejakanë nisur markat e tyre TPU të bazuara në bio, dhe ulja dhe qëndrueshmëria e karbonit janë gjithashtu udhëzime kryesore për zhvillimin e TPU në të ardhmen.
Koha e postimit: Gusht-09-2024