Mae TPU yn elastomer thermoplastig polywrethan, sy'n gopolymer bloc amlgyfnod sy'n cynnwys diisocyanadau, polyolau, ac estynwyr cadwyn. Fel elastomer perfformiad uchel, mae gan TPU ystod eang o gyfarwyddiadau cynnyrch i lawr yr afon ac fe'i defnyddir yn eang mewn angenrheidiau dyddiol, offer chwaraeon, teganau, deunyddiau addurnol, a meysydd eraill, megis deunyddiau esgidiau, pibellau, ceblau, dyfeisiau meddygol, ac ati.
Ar hyn o bryd, mae prif wneuthurwyr deunydd crai TPU yn cynnwys BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Deunyddiau Newydd Linghua, ac yn y blaen. Gyda gosodiad ac ehangu gallu mentrau domestig, mae'r diwydiant TPU yn hynod gystadleuol ar hyn o bryd. Fodd bynnag, yn y maes cais pen uchel, mae'n dal i ddibynnu ar fewnforion, sydd hefyd yn faes y mae angen i Tsieina gyflawni datblygiadau arloesol ynddo. Gadewch i ni siarad am ragolygon marchnad cynhyrchion TPU yn y dyfodol.
1. Supercritical ewynnog E-TPU
Yn 2012, datblygodd Adidas a BASF y brand esgidiau rhedeg EnergyBoost ar y cyd, sy'n defnyddio TPU ewynnog (infinergy enw masnach) fel y deunydd midsole. Oherwydd y defnydd o polyether TPU gyda chaledwch Shore A o 80-85 fel y swbstrad, o'i gymharu â midsoles EVA, gall midsoles TPU ewynnog barhau i gynnal elastigedd a meddalwch da mewn amgylcheddau o dan 0 ℃, sy'n gwella cysur gwisgo ac yn cael ei gydnabod yn eang yn y farchnad.
2. Fiber atgyfnerthu addasedig TPU deunydd cyfansawdd
Mae gan TPU wrthwynebiad effaith dda, ond mewn rhai cymwysiadau, mae angen modwlws elastig uchel a deunyddiau caled iawn. Mae addasu atgyfnerthu ffibr gwydr yn dechneg a ddefnyddir yn gyffredin i gynyddu modwlws elastig deunyddiau. Trwy addasu, gellir cael deunyddiau cyfansawdd thermoplastig gyda llawer o fanteision megis modwlws elastig uchel, inswleiddio da, ymwrthedd gwres cryf, perfformiad adfer elastig da, ymwrthedd cyrydiad da, ymwrthedd effaith, cyfernod ehangu isel, a sefydlogrwydd dimensiwn.
Mae BASF wedi cyflwyno technoleg ar gyfer paratoi TPU gwydr ffibr modwlws uchel wedi'i atgyfnerthu gan ddefnyddio ffibrau byr gwydr yn ei batent. Cafodd TPU gyda chaledwch Shore D o 83 ei syntheseiddio trwy gymysgu polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn = 1000), MDI, a 1,4-butanediol (BDO) gyda 1,3-propanediol fel deunyddiau crai. Cafodd y TPU hwn ei gymhlethu â ffibr gwydr mewn cymhareb màs o 52:48 i gael deunydd cyfansawdd gyda modwlws elastig o 18.3 GPa a chryfder tynnol o 244 MPa.
Yn ogystal â ffibr gwydr, mae adroddiadau hefyd am gynhyrchion sy'n defnyddio TPU cyfansawdd ffibr carbon, megis bwrdd cyfansawdd ffibr carbon Maezio / TPU Covestro, sydd â modwlws elastig o hyd at 100GPa a dwysedd is na metelau.
3. TPU gwrth-fflam rhad ac am ddim halogen
Mae gan TPU gryfder uchel, caledwch uchel, ymwrthedd gwisgo rhagorol a phriodweddau eraill, gan ei wneud yn ddeunydd gwain addas iawn ar gyfer gwifrau a cheblau. Ond mewn meysydd cais fel gorsafoedd gwefru, mae angen gwrth-fflam uwch. Yn gyffredinol, mae dwy ffordd i wella perfformiad gwrth-fflam TPU. Un yw addasiad gwrth-fflam adweithiol, sy'n golygu cyflwyno deunyddiau gwrth-fflam fel polyolau neu isocyanadau sy'n cynnwys ffosfforws, nitrogen, ac elfennau eraill i synthesis TPU trwy fondio cemegol; Yr ail yw addasiad gwrth-fflam ychwanegyn, sy'n golygu defnyddio TPU fel y swbstrad ac ychwanegu gwrth-fflamau ar gyfer cymysgu toddi.
Gall addasiad adweithiol newid strwythur TPU, ond pan fo swm yr ychwanegyn gwrth-fflam yn fawr, mae cryfder TPU yn lleihau, mae'r perfformiad prosesu yn dirywio, ac ni all ychwanegu swm bach gyflawni'r lefel gwrth-fflam ofynnol. Ar hyn o bryd, nid oes unrhyw gynnyrch gwrth-fflam uchel ar gael yn fasnachol a all wirioneddol fodloni cymhwysiad gorsafoedd gwefru.
Unwaith y cyflwynodd cyn-Bayer MaterialScience (Kostron erbyn hyn) ffosfforws organig sy'n cynnwys polyol (IHPO) yn seiliedig ar ocsid ffosffin mewn patent. Mae'r polyether TPU synthesized o IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, a BDO arddangos gwrth-fflam ardderchog a phriodweddau mecanyddol. Mae'r broses allwthio yn llyfn, ac mae wyneb y cynnyrch yn llyfn.
Ar hyn o bryd, ychwanegu gwrth-fflamau di-halogen yw'r llwybr technegol a ddefnyddir amlaf ar gyfer paratoi TPU gwrth-fflam di-halogen. Yn gyffredinol, mae atalyddion fflam sy'n seiliedig ar ffosfforws, yn seiliedig ar nitrogen, yn seiliedig ar silicon, yn seiliedig ar boron yn cael eu gwaethygu neu defnyddir hydrocsidau metel fel gwrth-fflamau. Oherwydd fflamadwyedd cynhenid TPU, mae angen llenwi gwrth-fflam o fwy na 30% yn aml i ffurfio haen sefydlog gwrth-fflam yn ystod hylosgi. Fodd bynnag, pan fydd swm y gwrth-fflam a ychwanegir yn fawr, mae'r gwrth-fflam wedi'i wasgaru'n anwastad yn y swbstrad TPU, ac nid yw priodweddau mecanyddol y TPU gwrth-fflam yn ddelfrydol, sydd hefyd yn cyfyngu ar ei gymhwysiad a'i ddyrchafiad mewn meysydd megis pibellau, ffilmiau. , a cheblau.
Mae patent BASF yn cyflwyno technoleg gwrth-fflam TPU, sy'n cyfuno polyffosffad melamin a ffosfforws sy'n cynnwys deilliad o asid ffosffinig fel gwrth-fflam gyda TPU gyda phwysau moleciwlaidd pwysau cyfartalog uwch na 150kDa. Canfuwyd bod y perfformiad gwrth-fflam wedi gwella'n sylweddol tra'n cyflawni cryfder tynnol uchel.
Er mwyn gwella cryfder tynnol y deunydd ymhellach, mae patent BASF yn cyflwyno dull ar gyfer paratoi masterbatch asiant croesgysylltu sy'n cynnwys isocyanadau. Gall ychwanegu 2% o'r math hwn o masterbatch at gyfansoddiad sy'n bodloni gofynion gwrth-fflam UL94V-0 gynyddu cryfder tynnol y deunydd o 35MPa i 40MPa wrth gynnal perfformiad gwrth-fflam V-0.
Er mwyn gwella ymwrthedd heneiddio gwres o flame-retardant TPU, y patent oCwmni Deunyddiau Newydd Linghuahefyd yn cyflwyno dull o ddefnyddio hydrocsidau metel gorchuddio wyneb fel gwrth-fflamau. Er mwyn gwella ymwrthedd hydrolysis TPU gwrth-fflam,Cwmni Deunyddiau Newydd Linghuacyflwyno carbonad metel ar sail ychwanegu gwrth-fflam melamin mewn cais patent arall.
4. TPU ar gyfer ffilm amddiffyn paent modurol
Mae ffilm amddiffyn paent car yn ffilm amddiffynnol sy'n ynysu'r wyneb paent o'r aer ar ôl ei osod, yn atal glaw asid, ocsidiad, crafiadau, ac yn darparu amddiffyniad parhaol i'r wyneb paent. Ei brif swyddogaeth yw amddiffyn wyneb paent y car ar ôl ei osod. Yn gyffredinol, mae'r ffilm amddiffyn paent yn cynnwys tair haen, gyda gorchudd hunan-iachau ar yr wyneb, ffilm polymer yn y canol, a gludiog acrylig sy'n sensitif i bwysau ar yr haen isaf. TPU yw un o'r prif ddeunyddiau ar gyfer paratoi ffilmiau polymer canolradd.
Mae'r gofynion perfformiad ar gyfer TPU a ddefnyddir mewn ffilm amddiffyn paent fel a ganlyn: ymwrthedd crafu, tryloywder uchel (trosglwyddedd ysgafn> 95%), hyblygrwydd tymheredd isel, ymwrthedd tymheredd uchel, cryfder tynnol> 50MPa, elongation> 400%, a Shore A ystod caledwch o 87-93; Y perfformiad pwysicaf yw ymwrthedd tywydd, sy'n cynnwys ymwrthedd i heneiddio UV, diraddiad ocsideiddiol thermol, a hydrolysis.
Y cynhyrchion aeddfed ar hyn o bryd yw TPU aliffatig a baratowyd o dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) a diol polycaprolactone fel deunyddiau crai. Mae TPU aromatig cyffredin yn amlwg yn troi'n felyn ar ôl un diwrnod o arbelydru UV, tra gall TPU aliffatig a ddefnyddir ar gyfer ffilm lapio ceir gynnal ei gyfernod melynu heb newidiadau sylweddol o dan yr un amodau.
Mae gan Poly (ε - caprolactone) TPU berfformiad mwy cytbwys o'i gymharu â polyether a polyester TPU. Ar y naill law, gall arddangos ymwrthedd dagrau rhagorol o TPU polyester cyffredin, tra ar y llaw arall, mae hefyd yn dangos anffurfiannau parhaol cywasgu isel eithriadol a pherfformiad adlam uchel o polyether TPU, a thrwy hynny yn cael ei ddefnyddio'n helaeth yn y farchnad.
Oherwydd gofynion gwahanol ar gyfer cost-effeithiolrwydd cynnyrch ar ôl segmentu'r farchnad, gyda gwelliant mewn technoleg cotio wyneb a gallu addasu fformiwla gludiog, mae yna hefyd gyfle i ddefnyddio polyether neu polyester cyffredin H12MDI aliphatic TPU i ffilmiau amddiffyn paent yn y dyfodol.
5. TPU Biobased
Y dull cyffredin ar gyfer paratoi TPU seiliedig ar fio yw cyflwyno monomerau bio-seiliedig neu ganolradd yn ystod y broses polymerization, megis isocyanates bio seiliedig (fel MDI, PDI), polyolau seiliedig bio, ac ati Yn eu plith, isocyanates biobased yn gymharol brin yn y farchnad, tra bod polyolau bio-seiliedig yn fwy cyffredin.
O ran isocyanadau bio-seiliedig, mor gynnar â 2000, mae BASF, Covestro, ac eraill wedi buddsoddi llawer o ymdrech mewn ymchwil PDI, a rhoddwyd y swp cyntaf o gynhyrchion PDI ar y farchnad yn 2015-2016. Mae Wanhua Chemical wedi datblygu cynhyrchion TPU bio-seiliedig 100% gan ddefnyddio PDI bio-seiliedig wedi'i wneud o stôf corn.
O ran polyolau bio-seiliedig, mae'n cynnwys polytetrafluoroethylene bio-seiliedig (PTMEG), bio-seiliedig 1,4-butanediol (BDO), bio-seiliedig 1,3-propanediol (PDO), polyolau polyester bio-seiliedig, polyolau polyether seiliedig ar fio, ac ati.
Ar hyn o bryd, mae cynhyrchwyr TPU lluosog wedi lansio TPU bio-seiliedig, y mae eu perfformiad yn debyg i TPU traddodiadol sy'n seiliedig ar betrocemegol. Mae'r prif wahaniaeth rhwng y TPUs bio-seiliedig hyn yn gorwedd yn lefel y cynnwys bio-seiliedig, yn gyffredinol yn amrywio o 30% i 40%, gyda rhai hyd yn oed yn cyflawni lefelau uwch. O'i gymharu â TPU traddodiadol sy'n seiliedig ar betrocemegol, mae gan TPU bio-seiliedig fanteision megis lleihau allyriadau carbon, adfywio deunyddiau crai yn gynaliadwy, cynhyrchu gwyrdd, a chadwraeth adnoddau. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, aDeunyddiau Newydd Linghuawedi lansio eu brandiau TPU bio-seiliedig, ac mae lleihau carbon a chynaliadwyedd hefyd yn gyfeiriadau allweddol ar gyfer datblygu TPU yn y dyfodol.
Amser postio: Awst-09-2024