TPU ni elastoma ya thermoplastic ya polyurethane, ambayo ni copolymer ya block multiphase inayojumuisha diisocyanates, polyols, na kupanua kwa minyororo. Kama elastomer ya utendaji wa juu, TPU ina anuwai ya maelekezo ya bidhaa za chini na hutumiwa sana katika mahitaji ya kila siku, vifaa vya michezo, vifaa vya kuchezea, vifaa vya mapambo, na nyanja zingine, kama vile vifaa vya viatu, hosi, nyaya, vifaa vya matibabu, n.k.
Kwa sasa, wazalishaji wakuu wa malighafi wa TPU ni pamoja na BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Nyenzo Mpya za Linghua, na kadhalika. Kwa mpangilio na upanuzi wa uwezo wa biashara za ndani, tasnia ya TPU kwa sasa ina ushindani mkubwa. Hata hivyo, katika uwanja wa maombi ya hali ya juu, bado inategemea uagizaji, ambayo pia ni eneo ambalo China inahitaji kufikia mafanikio. Hebu tuzungumze kuhusu matarajio ya soko ya baadaye ya bidhaa za TPU.
1. E-TPU inayotoa povu kali sana
Mnamo 2012, Adidas na BASF kwa pamoja walitengeneza chapa ya viatu vinavyoendesha EnergyBoost, ambayo hutumia TPU yenye povu (jina la biashara infinergy) kama nyenzo ya katikati. Kutokana na matumizi ya polyether TPU yenye ugumu wa Shore A wa 80-85 kama substrate, ikilinganishwa na midsoles ya EVA, midsoles ya TPU yenye povu bado inaweza kudumisha elasticity nzuri na ulaini katika mazingira chini ya 0 ℃, ambayo inaboresha uvaaji wa faraja na inatambulika sana soko.
2. Fiber iliyoimarishwa nyenzo za mchanganyiko wa TPU zilizoboreshwa
TPU ina upinzani mzuri wa athari, lakini katika baadhi ya maombi, moduli ya juu ya elastic na nyenzo ngumu sana zinahitajika. Marekebisho ya uimarishaji wa nyuzi za glasi ni mbinu inayotumiwa sana kuongeza moduli ya elastic ya nyenzo. Kupitia urekebishaji, nyenzo za mchanganyiko wa thermoplastic zenye faida nyingi kama vile moduli ya juu ya elastic, insulation nzuri, upinzani mkali wa joto, utendaji mzuri wa urejeshaji wa elastic, upinzani mzuri wa kutu, upinzani wa athari, mgawo wa chini wa upanuzi, na utulivu wa dimensional unaweza kupatikana.
BASF imeanzisha teknolojia ya kuandaa TPU iliyoimarishwa ya modulus fiberglass kwa kutumia nyuzi fupi za glasi katika hati miliki yake. TPU yenye ugumu wa Shore D wa 83 iliundwa kwa kuchanganya polytetrafluoroethilini glikoli (PTMEG, Mn=1000), MDI, na 1,4-butanediol (BDO) na 1,3-propanediol kama malighafi. TPU hii iliunganishwa na nyuzi za kioo katika uwiano wa wingi wa 52:48 ili kupata nyenzo za mchanganyiko na moduli ya elastic ya 18.3 GPa na nguvu ya 244 MPa.
Kando na nyuzi za glasi, pia kuna ripoti za bidhaa zinazotumia TPU ya nyuzi kaboni iliyojumuishwa, kama vile bodi ya Covestro's Maezio carbon fiber/TPU, ambayo ina moduli nyororo ya hadi 100GPa na msongamano wa chini kuliko metali.
3. TPU isiyo na halojeni inayozuia moto
TPU ina nguvu ya juu, ushupavu wa juu, upinzani bora wa kuvaa na mali nyingine, na kuifanya kuwa nyenzo ya sheath inayofaa sana kwa waya na nyaya. Lakini katika sehemu za maombi kama vile vituo vya kuchaji, ucheleweshaji wa juu wa moto unahitajika. Kwa ujumla kuna njia mbili za kuboresha utendaji wa TPU wa kuzuia moto. Mojawapo ni urekebishaji tendaji wa kirudisha nyuma mwali, unaohusisha kuanzishwa kwa nyenzo zinazozuia moto kama vile polyols au isosianati zilizo na fosforasi, nitrojeni, na vipengele vingine katika usanisi wa TPU kupitia kuunganisha kemikali; Ya pili ni urekebishaji wa ziada wa kuzuia miali, ambayo inahusisha kutumia TPU kama sehemu ndogo na kuongeza vizuia moto kwa kuchanganya.
Marekebisho tendaji yanaweza kubadilisha muundo wa TPU, lakini wakati kiasi cha retardant ya ziada ya moto ni kubwa, nguvu ya TPU hupungua, utendaji wa usindikaji huharibika, na kuongeza kiasi kidogo hawezi kufikia kiwango cha retardant cha moto kinachohitajika. Kwa sasa, hakuna bidhaa inayouzwa kibiashara isiyo na mwanga mwingi ambayo inaweza kutimiza utumizi wa vituo vya kuchaji.
Iliyokuwa Bayer MaterialScience (sasa ni Kostron) iliwahi kuleta fosforasi ya kikaboni iliyo na polyol (IHPO) kulingana na oksidi ya fosfini katika hataza. TPU ya polyetha iliyosanisishwa kutoka kwa IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, na BDO huonyesha udumavu bora wa miale na sifa za kiufundi. Mchakato wa extrusion ni laini, na uso wa bidhaa ni laini.
Kuongeza vizuia miale visivyo na halojeni kwa sasa ndiyo njia ya kiufundi inayotumika sana kuandaa TPU ya kizuia miale isiyo na halojeni. Kwa ujumla, msingi wa fosforasi, msingi wa nitrojeni, msingi wa silicon, vizuia moto vya boroni vinajumuishwa au hidroksidi za chuma hutumiwa kama vizuia moto. Kwa sababu ya asili ya kuwaka kwa TPU, kiasi cha kujaza kizuia moto cha zaidi ya 30% mara nyingi kinahitajika ili kuunda safu thabiti ya kuzuia moto wakati wa mwako. Walakini, wakati kiasi cha retardant cha moto kilichoongezwa ni kikubwa, kizuia moto hutawanywa kwa usawa katika substrate ya TPU, na sifa za mitambo ya TPU inayozuia moto sio bora, ambayo pia inazuia matumizi na utangazaji wake katika nyanja kama vile hoses, filamu. , na nyaya.
Hati miliki ya BASF inatanguliza teknolojia ya TPU isiyoweza kuwaka moto, ambayo huchanganya melamine polyfosfati na fosforasi iliyo na asidi ya fosfini kama vizuia miali na TPU yenye uzito wa wastani wa molekuli zaidi ya 150kDa. Ilibainika kuwa utendaji wa kurudisha nyuma mwali uliboreshwa kwa kiasi kikubwa huku ukipata nguvu nyingi za mkazo.
Ili kuimarisha zaidi nguvu ya mkazo wa nyenzo, hataza ya BASF inatanguliza mbinu ya kuandaa fungu kuu la wakala wa kuunganisha zenye isosianati. Kuongeza 2% ya aina hii ya masterbatch kwenye muundo unaokidhi mahitaji ya UL94V-0 ya kizuia miale kunaweza kuongeza uthabiti wa nyenzo kutoka 35MPa hadi 40MPa huku ukidumisha utendakazi wa kuzuia mwali wa V-0.
Kuboresha upinzani joto kuzeeka ya TPU moto-retardant, patent yaKampuni ya Nyenzo Mpya ya Linghuapia huanzisha mbinu ya kutumia hidroksidi za chuma zilizopakwa uso kama vizuia moto. Ili kuboresha upinzani wa hidrolisisi ya TPU isiyozuia moto,Kampuni ya Nyenzo Mpya ya Linghuailianzisha kabonati ya chuma kwa msingi wa kuongeza kizuia moto cha melamini katika programu nyingine ya hataza.
4. TPU kwa filamu ya ulinzi wa rangi ya magari
Filamu ya ulinzi ya rangi ya gari ni filamu ya kinga ambayo hutenga uso wa rangi kutoka kwa hewa baada ya kusakinishwa, huzuia mvua ya asidi, uoksidishaji, mikwaruzo, na hutoa ulinzi wa muda mrefu kwa uso wa rangi. Kazi yake kuu ni kulinda uso wa rangi ya gari baada ya ufungaji. Filamu ya ulinzi ya rangi kwa ujumla ina tabaka tatu, ikiwa na mipako ya kujiponya juu ya uso, filamu ya polima katikati, na kibandiko cha akriliki kinachohimili shinikizo kwenye safu ya chini. TPU ni moja ya nyenzo kuu za kuandaa filamu za polima za kati.
Mahitaji ya utendaji ya TPU inayotumika katika filamu ya ulinzi wa rangi ni kama ifuatavyo: upinzani dhidi ya mikwaruzo, uwazi wa juu (upitishaji mwanga>95%), kunyumbulika kwa halijoto ya chini, upinzani wa joto la juu, nguvu ya kustahimili>50MPa, kurefusha>400%, na Shore A. ugumu mbalimbali wa 87-93; Utendaji muhimu zaidi ni upinzani wa hali ya hewa, ambayo ni pamoja na kupinga kuzeeka kwa UV, uharibifu wa oksidi ya joto, na hidrolisisi.
Bidhaa zilizokomaa kwa sasa ni TPU aliphatic iliyotayarishwa kutoka dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) na polycaprolactone diol kama malighafi. TPU ya kawaida yenye harufu nzuri hubadilika kuwa njano baada ya siku moja ya mionzi ya ultraviolet, wakati TPU aliphatic inayotumiwa kwa filamu ya kufungia gari inaweza kudumisha mgawo wake wa njano bila mabadiliko makubwa chini ya hali sawa.
Aina nyingi (ε – caprolactone) TPU ina utendaji uliosawazishwa zaidi ikilinganishwa na polyether na polyester TPU. Kwa upande mmoja, inaweza kuonyesha upinzani bora wa machozi ya TPU ya kawaida ya polyester, wakati kwa upande mwingine, pia inaonyesha deformation bora ya chini ya ukandamizaji na utendaji wa juu wa polyether TPU, hivyo kutumika sana sokoni.
Kwa sababu ya mahitaji tofauti ya ufanisi wa gharama ya bidhaa baada ya mgawanyo wa soko, pamoja na uboreshaji wa teknolojia ya kupaka uso na uwezo wa kurekebisha fomula ya wambiso, kuna nafasi pia ya polyester H12MDI aliphatic TPU ya polyester kutumika kwa filamu za ulinzi wa rangi katika siku zijazo.
5. TPU ya kibayolojia
Mbinu ya kawaida ya kuandaa TPU inayotokana na bio ni kuanzisha monoma zenye msingi wa kibiolojia au vipatanishi wakati wa mchakato wa upolimishaji, kama vile isosianati zenye msingi wa kibiolojia (kama vile MDI, PDI), polyols za bio, n.k. Miongoni mwao, isosianati za bio ni nadra sana katika soko, wakati polyols za kibayolojia ni za kawaida zaidi.
Kwa upande wa isosianati zinazotokana na bio, mapema kama 2000, BASF, Covestro, na wengine wamewekeza juhudi nyingi katika utafiti wa PDI, na kundi la kwanza la bidhaa za PDI ziliwekwa sokoni mnamo 2015-2016. Wanhua Chemical imetengeneza bidhaa za TPU za 100% kwa kutumia bio-based PDI iliyotengenezwa kutoka kwa stover ya mahindi.
Kwa upande wa polioli zinazotokana na bio, ni pamoja na polytetrafluoroethilini (PTMEG), bio msingi 1,4-butanediol (BDO), bio msingi 1,3-propanediol (PDO), polyester polyester polyols, polyether polyether polyols, nk.
Kwa sasa, watengenezaji wengi wa TPU wamezindua TPU inayotokana na bio, ambayo utendaji wake unalinganishwa na TPU ya jadi ya petrokemikali. Tofauti kuu kati ya TPU hizi za msingi wa bio iko katika kiwango cha yaliyomo kwenye bio, kwa ujumla kuanzia 30% hadi 40%, huku zingine zikifikia viwango vya juu zaidi. Ikilinganishwa na TPU ya jadi ya kemikali ya petroli, TPU ya bio ina faida kama vile kupunguza utoaji wa kaboni, uundaji upya endelevu wa malighafi, uzalishaji wa kijani kibichi, na uhifadhi wa rasilimali. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, naNyenzo Mpya za Linghuawamezindua chapa zao za TPU kulingana na wasifu, na upunguzaji wa kaboni na uendelevu pia ni mwelekeo muhimu kwa maendeleo ya TPU katika siku zijazo.
Muda wa kutuma: Aug-09-2024