TPU mangrupakeun elastomer termoplastik polyurethane, nu mangrupakeun multiphase blok copolymer diwangun ku diisocyanates, polyols, sarta extenders ranté. Salaku elastomer-kinerja tinggi, TPU boga rupa-rupa arah produk hilir sarta loba dipaké dina kaperluan sapopoé, alat-alat olahraga, Toys, bahan hiasan, sarta widang lianna, kayaning bahan sapatu, hoses, kabel, alat médis, jsb.
Ayeuna, pabrik bahan baku TPU utama kaasup BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Kimia,Bahan Anyar Linghua, teras salajengna. Kalayan perenah sareng ékspansi kapasitas perusahaan domestik, industri TPU ayeuna pisan kompetitif. Sanajan kitu, dina widang aplikasi high-end, éta masih ngandelkeun impor, nu ogé mangrupa wewengkon nu Cina perlu ngahontal breakthroughs di. Hayu urang ngobrol ngeunaan prospek pasar hareup produk TPU.
1. Supercritical foaming E-TPU
Dina 2012, Adidas jeung BASF babarengan ngembangkeun sapatu ngajalankeun EnergyBoost brand, nu ngagunakeun foamed TPU (ngaran dagang infinergy) salaku bahan midsole. Alatan pamakéan poliéter TPU kalawan Shore A karasa 80-85 salaku substrat, dibandingkeun EVA midsoles, foamed TPU midsoles masih bisa ngajaga élastisitas alus tur softness di lingkungan handap 0 ℃, nu ngaronjatkeun ngagem kanyamanan sarta dipikawanoh lega di. pasar.
2. Serat bertulang bahan komposit TPU dirobah
TPU boga résistansi dampak alus, tapi dina sababaraha aplikasi, modulus elastis tinggi jeung bahan pisan teuas diperlukeun. Modifikasi tulangan serat gelas mangrupikeun téknik anu biasa dianggo pikeun ningkatkeun modulus elastis bahan. Ngaliwatan modifikasi, bahan komposit thermoplastic kalawan loba kaunggulan kayaning modulus elastis tinggi, insulasi alus, résistansi panas kuat, kinerja recovery elastis alus, résistansi korosi alus, résistansi dampak, koefisien ékspansi low, sarta stabilitas dimensi tiasa didapet.
BASF geus ngawanohkeun téhnologi pikeun Nyiapkeun modulus tinggi fiberglass bertulang TPU maké serat pondok kaca dina patén na. TPU kalawan kekerasan Shore D 83 disintésis ku cara nyampur polytétrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, jeung 1,4-butanediol (BDO) jeung 1,3-propanédiol salaku bahan baku. TPU ieu diperparah jeung serat kaca dina nisbah massa 52:48 pikeun ménta hiji bahan komposit jeung modulus elastis 18,3 GPa jeung kakuatan tensile 244 MPa.
Salian serat gelas, aya ogé laporan produk anu ngagunakeun TPU komposit serat karbon, sapertos papan komposit serat karbon Maezio / TPU Covestro, anu ngagaduhan modulus elastis dugi ka 100GPa sareng kapadetan anu langkung handap tibatan logam.
3. Halogén bébas seuneu retardant TPU
TPU boga kakuatan tinggi, kateguhan tinggi, résistansi maké alus teuing jeung pasipatan lianna, sahingga bahan malapah pisan cocog pikeun kawat jeung kabel. Tapi dina widang aplikasi sapertos stasiun ngecas, retardancy seuneu anu langkung luhur diperyogikeun. Umumna aya dua cara pikeun ningkatkeun kamampuan tahan seuneu tina TPU. Salah sahijina nyaéta modifikasi tahan seuneu réaktif, anu ngalibatkeun ngenalkeun bahan tahan seuneu sapertos poliol atanapi isosianat anu ngandung fosfor, nitrogén, sareng unsur-unsur sanés kana sintésis TPU ngaliwatan beungkeutan kimiawi; Anu kadua nyaéta modifikasi tahan seuneu aditif, anu ngalibatkeun ngagunakeun TPU salaku substrat sareng nambihan retardants seuneu pikeun ngalembereh.
Modifikasi réaktif bisa ngarobah struktur TPU, tapi lamun jumlah aditif retardant seuneu badag, kakuatan TPU nurun, kinerja processing deteriorates, sarta nambahkeun jumlah leutik teu bisa ngahontal tingkat retardant seuneu diperlukeun. Ayeuna, teu aya komersil produk tahan seuneu tinggi anu leres-leres tiasa nyumponan aplikasi stasiun ngecas.
Tilas Bayer MaterialScience (ayeuna Kostron) sakali ngenalkeun fosfor organik anu ngandung poliol (IHPO) dumasar kana fosfin oksida dina patén. TPU poliéter anu disintésis tina IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, sareng BDO nunjukkeun rétardancy seuneu anu saé sareng sipat mékanis. Prosés Tonjolan lemes, sarta beungeut produk lemes.
Nambahkeun penghambat seuneu bébas halogén ayeuna mangrupikeun jalur téknis anu paling sering dianggo pikeun nyiapkeun TPU tahan seuneu bébas halogén. Sacara umum, dumasar fosfor, nitrogén, silikon dumasar, boron retardants seuneu diperparah atawa logam hidroksida dipaké salaku retardants seuneu. Alatan flammability alamiah tina TPU, jumlah keusikan retardant seuneu leuwih ti 30% mindeng diperlukeun pikeun ngabentuk lapisan retardant seuneu stabil salila durukan. Sanajan kitu, lamun jumlah retardant seuneu ditambahkeun badag, retardant seuneu ieu unevenly dispersed dina substrat TPU, sarta sipat mékanis tina TPU retardant seuneu henteu idéal, nu ogé ngawatesan aplikasi tur promosi na dina widang kayaning hoses, film. , jeung kabel.
Patén BASF ngenalkeun téknologi TPU anu tahan seuneu, anu nyampur polifosfat melamin sareng fosfor anu ngandung turunan asam fosfat salaku tahan seuneu kalayan TPU kalayan beurat molekul rata-rata langkung ageung ti 150kDa. Ieu kapanggih yén kinerja retardant seuneu ieu nyata ningkat bari achieving kakuatan tensile tinggi.
Pikeun ningkatkeun kakuatan tegangan bahan, patén BASF ngenalkeun metode pikeun nyiapkeun masterbatch agén crosslinking anu ngandung isosianat. Nambahkeun 2% tina jinis masterbatch ieu kana komposisi anu nyumponan sarat tahan seuneu UL94V-0 tiasa ningkatkeun kakuatan tegangan bahan tina 35MPa ka 40MPa bari ngajaga kinerja tahan seuneu V-0.
Pikeun ningkatkeun daya tahan sepuh panas tina TPU tahan seuneu, patén tinaPerusahaan Bahan Anyar Linghuaogé ngenalkeun metode ngagunakeun hidroksida logam anu dilapis permukaan salaku tahan seuneu. Pikeun ningkatkeun résistansi hidrolisis tina TPU tahan seuneu,Perusahaan Bahan Anyar Linghuadiwanohkeun karbonat logam dina dasar nambahkeun melamin retardant seuneu dina aplikasi patén séjén.
4. TPU pikeun pilem panyalindungan cet otomotif
Film panyalindungan cet mobil mangrupikeun pilem pelindung anu ngasingkeun permukaan cet tina hawa saatos dipasang, nyegah hujan asam, oksidasi, goresan, sareng nyayogikeun panyalindungan anu tahan lama pikeun permukaan cet. Fungsi utami nyaéta ngajagi permukaan cét mobil saatos dipasang. Pilem panyalindungan cet umumna diwangun ku tilu lapisan, kalayan palapis penyembuhan diri dina permukaan, pilem polimér di tengah, sareng napel sénsitip tekanan akrilik dina lapisan handap. TPU mangrupa salah sahiji bahan utama pikeun Nyiapkeun pilem polimér panengah.
Sarat kinerja pikeun TPU dipaké dina pilem panyalindungan cet nyaéta kieu: résistansi scratch, transparansi tinggi (transparansi cahaya> 95%), kalenturan-suhu low, résistansi-suhu luhur, kakuatan tensile> 50MPa, elongation> 400%, sarta Shore A rentang karasa 87-93; Kinerja anu paling penting nyaéta résistansi cuaca, anu kalebet résistansi kana sepuh UV, degradasi oksidatif termal, sareng hidrolisis.
Produk anu ayeuna dewasa nyaéta TPU alifatik anu disiapkeun tina dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) sareng polycaprolactone diol salaku bahan baku. TPU aromatik biasa katingalina koneng saatos hiji dinten iradiasi UV, sedengkeun TPU alifatik anu dianggo pikeun pilem bungkus mobil tiasa ngajaga koefisien konéngna tanpa parobahan anu signifikan dina kaayaan anu sami.
Poli (ε - caprolactone) TPU gaduh kinerja anu langkung saimbang dibandingkeun poliéter sareng poliéster TPU. Di hiji sisi, éta tiasa nunjukkeun résistansi cimata anu saé tina TPU poliéster biasa, sedengkeun di sisi anu sanés, éta ogé nunjukkeun deformasi permanén komprési rendah anu luar biasa sareng kinerja rebound tinggi tina TPU poliéter, sahingga seueur dianggo di pasar.
Alatan sarat béda pikeun ongkos-efektivitas produk sanggeus segmentation pasar, jeung pamutahiran ti téhnologi palapis permukaan jeung kamampuhan adjustment rumus napel, aya ogé kasempetan pikeun polyether atawa poliéster biasa H12MDI alifatik TPU bisa dilarapkeun ka cet film panyalindungan dina mangsa nu bakal datang.
5. TPU basis bio
Métode umum pikeun nyiapkeun TPU berbasis bio nyaéta ngawanohkeun monomér basis bio atanapi perantara nalika prosés polimérisasi, sapertos isosianat berbasis bio (sapertos MDI, PDI), poliol dumasar bio, jsb. Di antarana, isosianat berbasis bio relatif jarang di pasar, sedengkeun polyols biobased leuwih umum.
Dina watesan isocyanates dumasar bio, sakumaha mimiti 2000, BASF, Covestro, jeung nu lianna geus invested loba usaha dina panalungtikan PDI, sarta angkatan munggaran produk PDI anu nempatkeun kana pasaran dina 2015-2016. Wanhua Chemical geus ngembangkeun 100% produk TPU dumasar bio ngagunakeun PDI dumasar bio dijieun tina stover jagong.
Tina segi poliol dumasar kana bio, éta kalebet polytetrafluoroethylene berbasis bio (PTMEG), basis bio 1,4-butanediol (BDO), basis bio 1,3-propanediol (PDO), poliol poliéster berbasis bio, poliéter dumasar bio, jsb.
Ayeuna, sababaraha pabrik TPU parantos ngaluncurkeun TPU berbasis bio, anu kinerjana dibandingkeun sareng TPU dumasar pétrokimia tradisional. Beda utama antara TPU dumasar bio ieu perenahna dina tingkat eusi dumasar bio, umumna mimitian ti 30% nepi ka 40%, jeung sababaraha malah ngahontal tingkat luhur. Dibandingkeun sareng TPU berbasis pétrokimia tradisional, TPU berbasis bio gaduh kaunggulan sapertos ngirangan émisi karbon, regenerasi bahan baku anu lestari, produksi héjo, sareng konservasi sumber daya. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Kimia, jeungBahan Anyar Linghuaparantos ngaluncurkeun merek TPU dumasar kana bio, sareng pangurangan karbon sareng kelestarian ogé mangrupikeun arah konci pikeun pangwangunan TPU ka hareup.
waktos pos: Aug-09-2024