TPU se yon elastomè termoplastik an poliyiretàn, ki se yon kopolimè blòk miltifaz ki konpoze de diizocyanat, poliòl, ak ekstansyon chèn. Kòm yon elastomè pèfòmans segondè, TPU gen yon pakèt direksyon pwodwi en epi li lajman itilize nan nesesite chak jou, ekipman espòtif, jwèt, materyèl dekoratif, ak lòt domèn, tankou materyèl soulye, tiyo, câbles, aparèy medikal, elatriye.
Kounye a, prensipal manifaktirè matyè premyè TPU yo enkli BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua nouvo materyèl, ak sou sa. Avèk ekspansyon layout ak kapasite antrepriz domestik yo, endistri TPU a trè konpetitif kounye a. Sepandan, nan domèn aplikasyon wo nivo a, li toujou depann sou enpòtasyon, ki se tou yon domèn kote Lachin bezwen reyalize avansman. Ann pale sou pèspektiv mache pwodwi TPU yo nan lavni.
1. E-TPU ki fè mous superkritik
An 2012, Adidas ak BASF te devlope ansanm mak soulye kous EnergyBoost la, ki itilize TPU kim (non komèsyal infinergy) kòm materyèl midsole la. Gras a itilizasyon polyether TPU ak yon dite Shore A 80-85 kòm substra a, konpare ak midsole EVA, midsole kim TPU yo ka toujou kenbe bon elastisite ak dousè nan anviwònman ki anba 0 ℃, sa ki amelyore konfò nan mete epi ki lajman rekonèt sou mache a.
2. Materyèl konpoze TPU modifye ranfòse ak fib
TPU gen bon rezistans enpak, men nan kèk aplikasyon, li nesesè pou gen yon modil elastik ki wo epi pou materyèl ki trè di. Modifikasyon ranfòsman fib vè se yon teknik ki souvan itilize pou ogmante modil elastik materyèl yo. Atravè modifikasyon, yo ka jwenn materyèl konpoze termoplastik ki gen anpil avantaj tankou yon modil elastik ki wo, bon izolasyon, yon gwo rezistans chalè, yon bon pèfòmans rekiperasyon elastik, yon bon rezistans korozyon, rezistans enpak, yon koyefisyan ekspansyon ki ba, ak estabilite dimansyonèl.
BASF prezante yon teknoloji pou prepare TPU ranfòse ak fib vè ak modil wo lè l sèvi avèk fib kout vè nan patant li a. Yo te sentetize yon TPU ak yon dite Shore D 83 lè yo te melanje politetrafluoroetilèn glikòl (PTMEG, Mn=1000), MDI, ak 1,4-butanediol (BDO) ak 1,3-propanediol kòm matyè premyè. Yo te konpoze TPU sa a ak fib vè nan yon rapò mas 52:48 pou jwenn yon materyèl konpoze ak yon modil elastik 18.3 GPa ak yon rezistans a tansyon 244 MPa.
Anplis fib vè, genyen tou rapò sou pwodwi ki itilize TPU konpoze fib kabòn, tankou tablo konpoze fib kabòn/TPU Maezio Covestro a, ki gen yon modil elastik jiska 100GPa ak yon dansite pi ba pase metal yo.
3. TPU ignifuge san alojèn
TPU gen gwo fòs, gwo rezistans, ekselan rezistans kont mete ak lòt pwopriyete, sa ki fè li yon materyèl doubli ki trè apwopriye pou fil ak kab. Men, nan domèn aplikasyon tankou estasyon chaje, li nesesè pou gen yon pi gwo rezistans flanm dife. Anjeneral, gen de fason pou amelyore pèfòmans TPU a kòm rezistan flanm dife. Youn se modifikasyon reyaktif rezistan flanm dife, ki enplike entwodiksyon materyèl rezistan flanm dife tankou poliòl oswa izosyanat ki gen fosfò, azòt ak lòt eleman nan sentèz TPU a atravè lyezon chimik; Dezyèm lan se modifikasyon aditif rezistan flanm dife, ki enplike itilizasyon TPU kòm substra epi ajoute rezistan flanm dife pou melanje fonn.
Modifikasyon reyaktif ka chanje estrikti TPU a, men lè kantite aditif ignifujant lan gwo, fòs TPU a diminye, pèfòmans pwosesis la deteryore, epi ajoute yon ti kantite pa ka rive nan nivo ignifujant ki nesesè a. Kounye a, pa gen okenn pwodwi ignifujant ki disponib nan komès ki ka vrèman satisfè aplikasyon estasyon chaj yo.
Ansyen Bayer MaterialScience (kounye a Kostron) te prezante yon poliol (IHPO) ki gen fosfò òganik ki baze sou oksid fosfin nan yon patant. Polietè TPU ki sentetize apati IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '-MDI, ak BDO a montre ekselan rezistans flanm dife ak pwopriyete mekanik. Pwosesis èkstruzyon an lis, epi sifas pwodwi a lis.
Kounye a, ajoute pwodui ignifuje san alojèn se metòd teknik ki pi itilize pou prepare TPU ignifuje san alojèn. Anjeneral, yo konpoze pwodui ignifuje ki baze sou fosfò, azòt, silikon, bor oubyen yo itilize idroksid metal kòm pwodui ignifuje. Akòz enflamabilite natirèl TPU a, souvan yo bezwen yon kantite pwodui ignifuje ki plis pase 30% pou fòme yon kouch ignifuje ki estab pandan konbisyon. Sepandan, lè kantite pwodui ignifuje ki ajoute a gwo, pwodui ignifuje a gaye inegalman nan substra TPU a, epi pwopriyete mekanik TPU ignifuje a pa ideyal, sa ki limite aplikasyon ak pwomosyon li nan domèn tankou tiyo, fim ak kab.
Patant BASF la prezante yon teknoloji TPU ki reziste flanm dife, ki melanje melamin polifosfat ak yon dérivés asid fosfinik ki gen fosfò kòm pwodui ki reziste flanm dife ak TPU ki gen yon pwa molekilè mwayèn ki pi gran pase 150kDa. Yo te jwenn ke pèfòmans pwodui ki reziste flanm dife a te amelyore anpil pandan y ap reyalize yon gwo rezistans a tansyon.
Pou amelyore plis rezistans a traksyon materyèl la, patant BASF la prezante yon metòd pou prepare yon masterbatch ajan retikulasyon ki gen izosyanat. Lè w ajoute 2% nan kalite masterbatch sa a nan yon konpozisyon ki satisfè egzijans ignifuje UL94V-0 yo, sa ka ogmante rezistans a traksyon materyèl la soti nan 35MPa pou rive nan 40MPa tout pandan w ap kenbe pèfòmans ignifuje V-0 la.
Pou amelyore rezistans TPU rezistan flanm dife a kont vyeyisman chalè, patant lanKonpayi Nouvo Materyèl Linghuaprezante tou yon metòd pou itilize idroksid metal ki kouvri ak sifas kòm ignifuje. Pou amelyore rezistans idwoliz TPU ignifuje a,Konpayi Nouvo Materyèl Linghuate entwodui kabonat metal sou baz ajoute melamin ki ignifuge nan yon lòt aplikasyon patant.
4. TPU pou fim pwoteksyon penti otomobil
Fim pwoteksyon penti machin se yon fim pwoteksyon ki izole sifas penti a nan lè a apre enstalasyon, anpeche lapli asid, oksidasyon, reyur, epi bay pwoteksyon ki dire lontan pou sifas penti a. Fonksyon prensipal li se pwoteje sifas penti machin nan apre enstalasyon. Fim pwoteksyon penti a jeneralman konsiste de twa kouch, ak yon kouch oto-geri sou sifas la, yon fim polymère nan mitan an, ak yon adezif Acrylic sansib a presyon sou kouch anba a. TPU se youn nan materyèl prensipal yo pou prepare fim polymère entèmedyè.
Kondisyon pèfòmans pou TPU ki itilize nan fim pwoteksyon penti yo se jan sa a: rezistans nan reyur, gwo transparans (transmisyon limyè> 95%), fleksibilite nan tanperati ki ba, rezistans nan tanperati ki wo, fòs tansyon> 50MPa, elongasyon> 400%, ak yon seri dite Shore A nan 87-93; Pèfòmans ki pi enpòtan an se rezistans move tan, ki gen ladan rezistans a aje UV, degradasyon oksidatif tèmik, ak idroliz.
Pwodwi ki deja matirite yo se TPU alifatik ki prepare ak disikloheksil diizocyanate (H12MDI) ak polikaprolakton dyòl kòm matyè premyè. TPU aromatik òdinè vin jòn vizibman apre yon jou iradyasyon UV, alòske TPU alifatik ki itilize pou fim vlope machin ka kenbe koyefisyan jòn li san chanjman enpòtan anba menm kondisyon yo.
Poly (ε-kaprolakton) TPU a gen yon pèfòmans ki pi ekilibre konpare ak polyetè ak polyester TPU. Yon bò, li ka montre yon ekselan rezistans chire tankou polyester TPU òdinè, alòske yon lòt bò, li demontre tou yon pèfòmans eksepsyonèl defòmasyon pèmanan anba konpresyon ki ba ak yon pèfòmans rebondisman ki wo tankou polyeter TPU, kidonk li lajman itilize sou mache a.
Akòz diferan egzijans pou pri-efikasite pwodwi apre segmentasyon mache a, ak amelyorasyon teknoloji kouch sifas ak kapasite ajisteman fòmil adezif, genyen tou yon chans pou polietè oswa òdinè polyester H12MDI alifatik TPU yo dwe aplike nan fim pwoteksyon penti nan lavni.
5. TPU byolojik
Metòd komen pou prepare TPU ki baze sou byo se entwodui monomè oswa entèmedyè ki baze sou byo pandan pwosesis polimerizasyon an, tankou izosyanat ki baze sou byo (tankou MDI, PDI), poliòl ki baze sou byo, elatriye. Pami yo, izosyanat ki baze sou byo yo relativman ra sou mache a, alòske poliòl ki baze sou byo yo pi komen.
An tèm de izosyanat ki baze sou byo, depi ane 2000, BASF, Covestro, ak lòt konpayi te envesti anpil efò nan rechèch PDI, epi premye pakèt pwodwi PDI yo te mete sou mache a an 2015-2016. Wanhua Chemical te devlope pwodwi TPU 100% ki baze sou byo lè l sèvi avèk PDI ki baze sou byo ki fèt ak pay mayi.
An tèm de poliòl ki baze sou byolojik, li gen ladan l politetrafluoroetilèn ki baze sou byolojik (PTMEG), 1,4-butanediol ki baze sou byolojik (BDO), 1,3-propanediol ki baze sou byolojik (PDO), poliòl polyester ki baze sou byolojik, poliòl polietè ki baze sou byolojik, elatriye.
Kounye a, plizyè manifakti TPU te lanse TPU ki baze sou byo, ki gen pèfòmans konparab ak TPU tradisyonèl ki baze sou pwodui petwochimik. Diferans prensipal ant TPU sa yo ki baze sou byo se nivo kontni byo a, jeneralman soti nan 30% a 40%, e gen kèk ki menm rive nan nivo ki pi wo. Konpare ak TPU tradisyonèl ki baze sou pwodui petwochimik, TPU ki baze sou byo gen avantaj tankou rediksyon emisyon kabòn, rejenerasyon dirab matyè premyè, pwodiksyon vèt, ak konsèvasyon resous. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, akLinghua nouvo materyèlte lanse mak TPU ki baze sou byo yo, epi rediksyon kabòn ak dirabilite se tou direksyon kle pou devlopman TPU nan lavni.
Dat piblikasyon: 9 Out 2024