Mae TPU yn elastomer thermoplastig polywrethan, sef copolymer bloc aml-gam sy'n cynnwys diisocyanadau, polyolau, ac estynwyr cadwyn. Fel elastomer perfformiad uchel, mae gan TPU ystod eang o gyfeiriadau cynnyrch i lawr yr afon ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn anghenion dyddiol, offer chwaraeon, teganau, deunyddiau addurniadol, a meysydd eraill, megis deunyddiau esgidiau, pibellau, ceblau, dyfeisiau meddygol, ac ati.
Ar hyn o bryd, mae'r prif wneuthurwyr deunydd crai TPU yn cynnwys BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Deunyddiau Newydd Linghua, ac yn y blaen. Gyda chynllun ac ehangu capasiti mentrau domestig, mae'r diwydiant TPU yn gystadleuol iawn ar hyn o bryd. Fodd bynnag, ym maes cymwysiadau 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. E-TPU ewynog uwchgritigol
Yn 2012, datblygodd Adidas a BASF y brand esgidiau rhedeg EnergyBoost ar y cyd, sy'n defnyddio TPU ewynog (enw masnach infinergy) fel deunydd y canolwadn. Oherwydd y defnydd o polyether TPU gyda chaledwch Shore A o 80-85 fel y swbstrad, o'i gymharu â chanolwadnau EVA, gall canolwadnau TPU ewynog barhau i gynnal hydwythedd a meddalwch da mewn amgylcheddau islaw 0 ℃, sy'n gwella cysur gwisgo ac sy'n cael ei gydnabod yn eang yn y farchnad.
2. Deunydd cyfansawdd TPU wedi'i addasu wedi'i atgyfnerthu â ffibr
Mae gan TPU wrthwynebiad effaith da, ond mewn rhai cymwysiadau, mae angen modwlws elastigedd uchel a deunyddiau caled iawn. Mae addasu atgyfnerthu ffibr gwydr yn dechneg a ddefnyddir yn gyffredin i gynyddu modwlws elastigedd deunyddiau. Trwy addasu, gellir cael deunyddiau cyfansawdd thermoplastig gyda llawer o fanteision megis modwlws elastigedd uchel, inswleiddio da, gwrthiant gwres cryf, perfformiad adferiad elastig da, gwrthiant cyrydiad da, gwrthiant effaith, cyfernod ehangu isel, a sefydlogrwydd dimensiwn.
Mae BASF wedi cyflwyno technoleg ar gyfer paratoi TPU wedi'i atgyfnerthu â gwydr ffibr modwlws uchel gan ddefnyddio ffibrau byr gwydr yn ei batent. Syntheseiddiwyd TPU gyda chaledwch Shore D o 83 trwy gymysgu polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, ac 1,4-butanediol (BDO) gydag 1,3-propanediol fel deunyddiau crai. Cyfansoddwyd yr TPU hwn 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 yna hefyd adroddiadau am gynhyrchion sy'n defnyddio TPU cyfansawdd ffibr carbon, fel bwrdd cyfansawdd ffibr carbon/TPU Maezio Covestro, sydd â modwlws elastigedd o hyd at 100GPa a dwysedd is na metelau.
3. TPU gwrth-fflam di-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 cymhwysiad fel gorsafoedd gwefru, mae angen gwrthsefyll fflam uwch. Yn gyffredinol mae dwy ffordd i wella perfformiad gwrthsefyll fflam TPU. Un yw addasu gwrthsefyll fflam adweithiol, sy'n cynnwys cyflwyno deunyddiau gwrthsefyll fflam fel polyolau neu isocyanadau sy'n cynnwys ffosfforws, nitrogen, ac elfennau eraill i synthesis TPU trwy fondio cemegol; Yr ail yw addasu gwrthsefyll fflam ychwanegol, sy'n cynnwys defnyddio TPU fel y swbstrad ac ychwanegu gwrthsefyllyddion fflam ar gyfer cymysgu toddi.
Gall addasu adweithiol newid strwythur TPU, ond pan fydd faint o atalydd fflam ychwanegol yn fawr, mae cryfder TPU yn lleihau, mae'r perfformiad prosesu yn dirywio, ac ni all ychwanegu swm bach gyflawni'r lefel atalydd fflam gofynnol. Ar hyn o bryd, nid oes cynnyrch atalydd fflam uchel sydd ar gael yn fasnachol a all wir fodloni cymhwysiad gorsafoedd gwefru.
Cyflwynodd Bayer MaterialScience gynt (Kostron bellach) polyol organig sy'n cynnwys ffosfforws (IHPO) yn seiliedig ar ocsid ffosffin mewn patent ar un adeg. Mae'r polyether TPU a syntheseiddiwyd o IHPO, PTMEG-1000, 4,4'-MDI, a BDO yn arddangos gwrth-fflam a phriodweddau mecanyddol rhagorol. Mae'r broses allwthio yn llyfn, ac mae wyneb y cynnyrch yn llyfn.
Ychwanegu gwrthfflamau di-halogen yw'r llwybr technegol a ddefnyddir amlaf ar hyn o bryd ar gyfer paratoi TPU gwrthfflam di-halogen. Yn gyffredinol, mae gwrthfflamau sy'n seiliedig ar ffosfforws, nitrogen, silicon, a boron yn cael eu cyfansoddi neu defnyddir hydrocsidau metel fel gwrthfflamau. Oherwydd fflamadwyedd cynhenid TPU, mae angen swm llenwi gwrthfflam o fwy na 30% yn aml i ffurfio haen gwrthfflam sefydlog yn ystod hylosgi. Fodd bynnag, pan fo swm y gwrthfflam a ychwanegir yn fawr, mae'r gwrthfflam wedi'i wasgaru'n anwastad yn y swbstrad TPU, ac nid yw priodweddau mecanyddol y gwrthfflam TPU yn ddelfrydol, sydd hefyd yn cyfyngu ar ei gymhwysiad a'i hyrwyddo mewn meysydd fel pibellau, ffilmiau a cheblau.
Mae patent BASF yn cyflwyno technoleg TPU gwrth-fflam, sy'n cyfuno polyffosffad melamin a deilliad asid ffosffinig sy'n cynnwys ffosfforws fel gwrth-fflam gyda TPU â phwysau moleciwlaidd cyfartalog pwysau sy'n fwy na 150kDa. Canfuwyd bod perfformiad y gwrth-fflam wedi gwella'n sylweddol wrth gyflawni cryfder tynnol uchel.
Er mwyn gwella cryfder tynnol y deunydd ymhellach, mae patent BASF yn cyflwyno dull ar gyfer paratoi meistr-swp asiant croesgysylltu sy'n cynnwys isocyanadau. Gall ychwanegu 2% o'r math hwn o feistr-swp 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 TPU gwrth-fflam, patentCwmni Deunyddiau Newydd Linghuahefyd yn cyflwyno dull o ddefnyddio hydrocsidau metel wedi'u gorchuddio ar yr wyneb fel gwrthfflamau. Er mwyn gwella ymwrthedd hydrolysis TPU gwrthfflam,Cwmni Deunyddiau Newydd Linghuacyflwynodd garbonad metel ar sail ychwanegu gwrthfflam melamin mewn cais patent arall.
4. TPU ar gyfer ffilm amddiffyn paent modurol
Mae ffilm amddiffynnol paent car yn ffilm amddiffynnol sy'n ynysu wyneb y paent o'r awyr ar ôl ei osod, yn atal glaw asid, ocsideiddio, crafiadau, ac yn darparu amddiffyniad hirhoedlog i wyneb y paent. Ei brif swyddogaeth yw amddiffyn wyneb paent y car ar ôl ei osod. Yn gyffredinol, mae'r ffilm amddiffynnol paent yn cynnwys tair haen, gyda gorchudd hunan-iachâd ar yr wyneb, ffilm polymer yn y canol, a glud acrylig sy'n sensitif i bwysau ar yr haen waelod. TPU yw un o'r prif ddeunyddiau ar gyfer paratoi ffilmiau polymer canolradd.
Dyma'r gofynion perfformiad ar gyfer TPU a ddefnyddir mewn ffilm amddiffyn paent: ymwrthedd i grafiadau, tryloywder uchel (trosglwyddiad golau> 95%), hyblygrwydd tymheredd isel, ymwrthedd i dymheredd uchel, cryfder tynnol> 50MPa, ymestyniad> 400%, ac ystod caledwch Shore A o 87-93; Y perfformiad pwysicaf yw ymwrthedd i dywydd, sy'n cynnwys ymwrthedd i heneiddio UV, diraddio ocsideiddiol thermol, a hydrolysis.
Y cynhyrchion sydd wedi'u haeddfedu ar hyn o bryd yw TPU aliffatig wedi'i baratoi o dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) a polycaprolactone diol fel deunyddiau crai. Mae TPU aromatig cyffredin yn troi'n felyn yn weladwy 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 TPU poly (ε – caprolactone) berfformiad mwy cytbwys o'i gymharu â TPU polyether a polyester. Ar y naill law, gall arddangos ymwrthedd rhwygo rhagorol i TPU polyester cyffredin, tra ar y llaw arall, mae hefyd yn arddangos perfformiad anffurfiad parhaol cywasgu isel rhagorol a pherfformiad adlam uchel TPU polyether, felly'n cael ei ddefnyddio'n helaeth yn y farchnad.
Oherwydd gwahanol ofynion ar gyfer cost-effeithiolrwydd cynnyrch ar ôl segmentu'r farchnad, gyda gwelliant technoleg cotio wyneb a gallu addasu fformiwla gludiog, mae siawns hefyd y bydd TPU aliffatig polyether neu polyester cyffredin H12MDI yn cael ei gymhwyso i ffilmiau amddiffyn paent yn y dyfodol.
5. TPU Bioseiliedig
Y dull cyffredin ar gyfer paratoi TPU bio-seiliedig yw cyflwyno monomerau neu ganolradd bio-seiliedig yn ystod y broses polymerization, megis isocyanadau bio-seiliedig (megis MDI, PDI), polyolau bio-seiliedig, ac ati. Yn eu plith, mae isocyanadau bio-seiliedig 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 i PDI, a rhoddwyd y swp cyntaf o gynhyrchion PDI ar y farchnad yn 2015-2016. Mae Wanhua Chemical wedi datblygu cynhyrchion TPU 100% bio-seiliedig gan ddefnyddio PDI bio-seiliedig wedi'i wneud o ŷd.
O ran polyolau bio-seiliedig, mae'n cynnwys polytetrafluoroethylene bio-seiliedig (PTMEG), 1,4-butanediol bio-seiliedig (BDO), 1,3-propanediol bio-seiliedig (PDO), polyolau polyester bio-seiliedig, polyolau polyether bio-seiliedig, ac ati.
Ar hyn o bryd, mae nifer o wneuthurwyr TPU wedi lansio TPU bio-seiliedig, y mae ei berfformiad yn gymharol â TPU petrocemegol traddodiadol. Y prif wahaniaeth rhwng y TPUs bio-seiliedig hyn yw lefel y cynnwys bio-seiliedig, sydd fel arfer yn amrywio o 30% i 40%, gyda rhai hyd yn oed yn cyflawni lefelau uwch. O'i gymharu â TPU petrocemegol traddodiadol, 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