TPU is in polyurethaan thermoplastysk elastomeer, in mearfaze blokkopolymeer gearstald út diisocyanaten, polyolen en ketenferlingers. As in hege prestaasjes elastomeer hat TPU in breed skala oan downstream produktrjochtingen en wurdt it in soad brûkt yn deistige needsaak, sportartikelen, boartersguod, dekorative materialen en oare fjilden, lykas skuonmaterialen, slangen, kabels, medyske apparaten, ensfh.
Op it stuit binne de wichtichste fabrikanten fan TPU-rau materiaal BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Nije materialen, ensafuorthinne. Mei de yndieling en kapasiteitsútwreiding fan ynlânske bedriuwen is de TPU-yndustry op it stuit tige konkurrearjend. Yn it hege-end tapassingsfjild is it lykwols noch altyd ôfhinklik fan ymport, wat ek in gebiet is wêr't Sina trochbraken yn moatte berikke. Litte wy prate oer de takomstige merkperspektiven fan TPU-produkten.
1. Superkrityske skomjende E-TPU
Yn 2012 ûntwikkelen Adidas en BASF tegearre it rinnende skuonmerk EnergyBoost, dat gebrûk makket fan skomde TPU (hannelsnamme infinergy) as tuskensoalmateriaal. Troch it gebrûk fan polyether TPU mei in Shore A-hurdens fan 80-85 as substraat, kinne skomde TPU-middensoalen, yn ferliking mei EVA-middensoallen, noch altyd goede elastisiteit en sêftens behâlde yn omjouwings ûnder 0 ℃, wat it draachkomfort ferbetteret en breed erkend wurdt yn 'e merk.
2. Mei glêstried fersterke modifisearre TPU-kompositmateriaal
TPU hat goede ynfloedresistinsje, mar yn guon tapassingen binne hege elastyske modulus en tige hurde materialen fereaske. Modifikaasje fan glêstriedfersterking is in faak brûkte technyk om de elastyske modulus fan materialen te ferheegjen. Troch modifikaasje kinne termoplastyske kompositmaterialen mei in protte foardielen wurde krigen, lykas hege elastyske modulus, goede isolaasje, sterke waarmtebestriding, goede elastyske herstelprestaasjes, goede korrosjebestriding, ynfloedresistinsje, lege útwreidingskoëffisjint en dimensjonele stabiliteit.
BASF hat yn har patint in technology yntrodusearre foar it tarieden fan TPU fersterke mei hege modulus glêstried mei gebrûk fan koarte glêstrieds. In TPU mei in Shore D-hurdens fan 83 waard synthetisearre troch polytetrafluoroethyleenglycol (PTMEG, Mn=1000), MDI en 1,4-butaandiol (BDO) te mingen mei 1,3-propaandiol as grûnstoffen. Dizze TPU waard gearstald mei glêstried yn in massaferhâlding fan 52:48 om in gearstald materiaal te krijen mei in elastyske modulus fan 18,3 GPa en in treksterkte fan 244 MPa.
Neist glêstried binne der ek rapporten fan produkten dy't koalstoffiberkomposit TPU brûke, lykas Covestro's Maezio koalstoffiber/TPU-kompositplaat, dy't in elastyske modulus hat fan maksimaal 100GPa en in legere tichtheid as metalen.
3. Halogeenfrije flammefertragende TPU
TPU hat hege sterkte, hege taaiheid, poerbêste slijtvastheid en oare eigenskippen, wêrtroch it in heul geskikt mantelmateriaal is foar triedden en kabels. Mar yn tapassingsfjilden lykas laadstasjons is hegere flamfertraging fereaske. D'r binne oer it algemien twa manieren om de flamfertragende prestaasjes fan TPU te ferbetterjen. Ien is reaktive flamfertragende modifikaasje, wêrby't flamfertragende materialen lykas polyolen of isocyanaten mei fosfor, stikstof en oare eleminten yn 'e synteze fan TPU ynfierd wurde troch gemyske binding; De twadde is additive flamfertragende modifikaasje, wêrby't TPU as substraat brûkt wurdt en flamfertragers tafoege wurde foar it mingen fan smelten.
Reaktive modifikaasje kin de struktuer fan TPU feroarje, mar as de hoemannichte tafoeging oan flammefertrager grut is, nimt de sterkte fan TPU ôf, de ferwurkingsprestaasjes ferswakje, en it tafoegjen fan in lytse hoemannichte kin it fereaske flammefertragernivo net berikke. Op it stuit is d'r gjin kommersjeel beskikber produkt mei hege flammefertragerigens dat echt foldocht oan 'e tapassing fan laadstasjons.
Eardere Bayer MaterialScience (no Kostron) yntrodusearre eartiids in organyske fosforhâldende polyol (IHPO) basearre op fosfineokside yn in patint. De polyether TPU synthetisearre út IHPO, PTMEG-1000, 4,4'-MDI, en BDO toant poerbêste flammefertraging en meganyske eigenskippen. It ekstruzjeproses is glêd, en it oerflak fan it produkt is glêd.
It tafoegjen fan halogeenfrije flammefertragers is op it stuit de meast brûkte technyske rûte foar it tarieden fan halogeenfrije flammefertrager TPU. Yn 't algemien wurde flammefertragers op basis fan fosfor, stikstof, silisium en boor gearstald of wurde metaalhydroxiden brûkt as flammefertragers. Fanwegen de ynherinte brânberens fan TPU is faak in flammefertragende hoemannichte fan mear as 30% nedich om in stabile flammefertragende laach te foarmjen tidens ferbaarning. As de hoemannichte tafoege flammefertrager lykwols grut is, wurdt de flammefertrager ûngeliken ferspraat yn it TPU-substraat, en de meganyske eigenskippen fan 'e flammefertrager TPU binne net ideaal, wat ek de tapassing en promoasje beheint yn fjilden lykas slangen, films en kabels.
It patint fan BASF yntrodusearret in flammefertragende TPU-technology, dy't melaminepolyfosfaat en in fosforhâldend derivative fan fosfinezuur mingt as flammefertragers mei TPU mei in gewichtsgemiddeld molekulêr gewicht grutter as 150 kDa. It die bliken dat de flammefertragende prestaasjes signifikant ferbettere waarden, wylst in hege treksterkte berikt waard.
Om de treksterkte fan it materiaal fierder te ferbetterjen, yntrodusearret it patent fan BASF in metoade foar it tarieden fan in masterbatch mei crosslinking-middels dy't isocyanaten befettet. It tafoegjen fan 2% fan dit type masterbatch oan in gearstalling dy't foldocht oan de easken foar flammefertraging fan UL94V-0 kin de treksterkte fan it materiaal ferheegje fan 35 MPa nei 40 MPa, wylst de V-0 flammefertragende prestaasjes behâlden wurde.
Om de waarmteferâlderingsresistinsje fan flammefertragerend TPU te ferbetterjen, it patint fanLinghua Nije Materialen Bedriuwyntrodusearret ek in metoade foar it brûken fan oerflakbedekte metaalhydroxiden as flammefertragers. Om de hydrolyseresistinsje fan flammefertragerend TPU te ferbetterjen,Linghua Nije Materialen Bedriuwyntrodusearre metaalkarbonaat op basis fan it tafoegjen fan melamine-flamfertrager yn in oare patentoanfraach.
4. TPU foar beskermingsfilm foar autolak
Autolakbeskermingsfilm is in beskermjende film dy't it lakoerflak isolearret fan 'e loft nei ynstallaasje, soere rein, oksidaasje, krassen foarkomt en langduorjende beskerming biedt foar it lakoerflak. De wichtichste funksje is om it autolakoerflak te beskermjen nei ynstallaasje. De lakbeskermingsfilm bestiet oer it algemien út trije lagen, mei in selsherstellende coating op it oerflak, in polymeerfilm yn 'e midden en in acryl drukgefoelige lijm op 'e ûnderste laach. TPU is ien fan 'e wichtichste materialen foar it tarieden fan tuskenlizzende polymeerfilms.
De prestaasjeeasken foar TPU dy't brûkt wurdt yn fervebeskermingsfilm binne as folget: krasbestindigens, hege transparânsje (ljochtoerdracht> 95%), fleksibiliteit by lege temperatuer, hege temperatuerbestindigens, treksterkte> 50 MPa, ferlinging> 400%, en Shore A hurdensberik fan 87-93; De wichtichste prestaasje is waarsbestinding, dy't wjerstân tsjin UV-ferâldering, termyske oksidative degradaasje en hydrolyse omfettet.
De op it stuit folwoeksen produkten binne alifatyske TPU taret út dicyclohexyldiisocyanaat (H12MDI) en polycaprolactondiol as grûnstoffen. Gewoane aromaatyske TPU wurdt sichtber giel nei ien dei UV-bestraling, wylst alifatyske TPU dy't brûkt wurdt foar autowrapfolie syn fergelingskoëffisjint sûnder wichtige feroarings ûnder deselde omstannichheden behâlde kin.
Poly (ε – caprolactone) TPU hat in lykwichtiger prestaasje yn ferliking mei polyether en polyester TPU. Oan 'e iene kant kin it de poerbêste skuorresistinsje fan gewoane polyester TPU sjen litte, wylst it oan 'e oare kant ek treflike lege kompresje permaninte deformaasje en hege rebound-prestaasjes fan polyether TPU sjen lit, en dêrom breed brûkt wurdt yn 'e merk.
Fanwegen ferskillende easken foar produktkosten-effektiviteit nei merksegmentaasje, mei de ferbettering fan oerflakcoatingtechnology en oanpassingsfermogen fan lijmformules, is d'r ek in kâns dat polyether of gewoane polyester H12MDI alifatyske TPU yn 'e takomst tapast wurde sil op fervebeskermingsfilms.
5. Biobasearre TPU
De mienskiplike metoade foar it tarieden fan bio-basearre TPU is it ynfieren fan bio-basearre monomeren of tuskenprodukten tidens it polymerisaasjeproses, lykas bio-basearre isocyanaten (lykas MDI, PDI), bio-basearre polyolen, ensfh. Under harren binne bio-basearre isocyanaten relatyf seldsum op 'e merk, wylst bio-basearre polyolen faker foarkomme.
Wat bio-basearre isocyanaten oanbelanget, hawwe BASF, Covestro en oaren al yn 2000 in soad muoite ynvestearre yn PDI-ûndersyk, en de earste partij PDI-produkten waard yn 2015-2016 op 'e merk brocht. Wanhua Chemical hat 100% bio-basearre TPU-produkten ûntwikkele mei bio-basearre PDI makke fan maisstjer.
Wat bio-basearre polyolen oanbelanget, omfettet it bio-basearre polytetrafluoroethyleen (PTMEG), bio-basearre 1,4-butaandiol (BDO), bio-basearre 1,3-propaandiol (PDO), bio-basearre polyesterpolyolen, bio-basearre polyetherpolyolen, ensfh.
Op it stuit hawwe meardere TPU-fabrikanten biobasearre TPU lansearre, waans prestaasjes fergelykber binne mei tradisjonele petrochemyske TPU. It wichtichste ferskil tusken dizze biobasearre TPU's leit yn it nivo fan biobasearre ynhâld, dat oer it algemien farieart fan 30% oant 40%, wêrby't guon sels hegere nivo's berikke. Yn ferliking mei tradisjonele petrochemyske TPU hat biobasearre TPU foardielen lykas it ferminderjen fan koalstofútstjit, duorsume regeneraasje fan grûnstoffen, griene produksje en it behâld fan boarnen. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, enLinghua Nije materialenhawwe har bio-basearre TPU-merken lansearre, en koalstofreduksje en duorsumens binne ek wichtige rjochtingen foar TPU-ûntwikkeling yn 'e takomst.
Pleatsingstiid: 9 augustus 2024