Ang TPU usa ka polyurethane thermoplastic elastomer, nga usa ka multiphase block copolymer nga gilangkoban sa diisocyanates, polyols, ug chain extenders. Isip usa ka high-performance elastomer, ang TPU adunay halapad nga han-ay sa mga direksyon sa downstream product ug kaylap nga gigamit sa adlaw-adlaw nga mga panginahanglanon, kagamitan sa palakasan, mga dulaan, mga materyales nga pangdekorasyon, ug uban pang mga natad, sama sa mga materyales sa sapatos, mga hose, mga kable, mga aparato sa medikal, ug uban pa.
Sa pagkakaron, ang mga nag-unang tiggama sa hilaw nga materyales sa TPU naglakip sa BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Bag-ong Materyal, ug uban pa. Uban sa pagpalapad sa layout ug kapasidad sa mga lokal nga negosyo, ang industriya sa TPU karon taas kaayo ang kompetisyon. Bisan pa, sa natad sa high-end nga aplikasyon, nagsalig gihapon kini sa mga import, nga usa usab ka lugar nga kinahanglan nga makab-ot sa China ang mga kalampusan. Atong hisgutan ang umaabot nga mga palaaboton sa merkado sa mga produkto sa TPU.
1. Superkritikal nga nagbula nga E-TPU
Niadtong 2012, ang Adidas ug BASF nagtinabangay sa pagpalambo sa brand sa sapatos pangdagan nga EnergyBoost, nga naggamit og foamed TPU (trade name infinergy) isip materyal sa midsole. Tungod sa paggamit og polyether TPU nga adunay Shore A hardness nga 80-85 isip substrate, kon itandi sa EVA midsoles, ang foamed TPU midsoles makapadayon gihapon sa maayong elasticity ug kahumok bisan sa mga palibot nga ubos sa 0 ℃, nga makapauswag sa kahupayan sa pagsul-ob ug kaylap nga nailhan sa merkado.
2. Gibag-o nga TPU composite nga materyal nga gipalig-on sa fiber
Ang TPU adunay maayong resistensya sa impact, apan sa pipila ka mga aplikasyon, gikinahanglan ang taas nga elastic modulus ug gahi kaayo nga mga materyales. Ang pagbag-o sa glass fiber reinforcement usa ka kasagarang gigamit nga teknik aron madugangan ang elastic modulus sa mga materyales. Pinaagi sa pagbag-o, ang mga thermoplastic composite nga materyales nga adunay daghang mga bentaha sama sa taas nga elastic modulus, maayong insulasyon, kusog nga resistensya sa kainit, maayo nga elastic recovery performance, maayo nga resistensya sa corrosion, resistensya sa impact, ubos nga coefficient of expansion, ug dimensional stability makuha.
Ang BASF nagpaila sa usa ka teknolohiya alang sa pag-andam sa high modulus fiberglass reinforced TPU gamit ang glass short fibers sa ilang patente. Usa ka TPU nga adunay Shore D hardness nga 83 ang gi-synthesize pinaagi sa pagsagol sa polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, ug 1,4-butanediol (BDO) uban sa 1,3-propanediol isip hilaw nga materyales. Kini nga TPU gisagol sa glass fiber sa mass ratio nga 52:48 aron makakuha og composite material nga adunay elastic modulus nga 18.3 GPa ug tensile strength nga 244 MPa.
Gawas sa glass fiber, aduna usay mga report sa mga produkto nga naggamit og carbon fiber composite TPU, sama sa Maezio carbon fiber/TPU composite board sa Covestro, nga adunay elastic modulus nga hangtod sa 100GPa ug mas ubos nga density kaysa mga metal.
3. Halogen-free nga flame retardant nga TPU
Ang TPU adunay taas nga kusog, taas nga kalig-on, maayo kaayo nga resistensya sa pagkaguba ug uban pang mga kabtangan, nga naghimo niini nga usa ka angay nga materyal sa sapin alang sa mga alambre ug mga kable. Apan sa mga natad sa aplikasyon sama sa mga charging station, gikinahanglan ang mas taas nga flame retardancy. Kasagaran adunay duha ka paagi aron mapaayo ang flame retardant performance sa TPU. Ang usa mao ang reactive flame retardant modification, nga naglakip sa pagpaila sa mga materyales nga flame retardant sama sa polyols o isocyanates nga adunay phosphorus, nitrogen, ug uban pang mga elemento ngadto sa synthesis sa TPU pinaagi sa chemical bonding; Ang ikaduha mao ang additive flame retardant modification, nga naglakip sa paggamit sa TPU isip substrate ug pagdugang og flame retardants para sa melt mixing.
Ang reactive modification makausab sa istruktura sa TPU, apan kon dako ang gidaghanon sa additive flame retardant, mokunhod ang kusog sa TPU, mograbe ang performance sa pagproseso, ug ang pagdugang og gamay nga kantidad dili makab-ot ang gikinahanglan nga lebel sa flame retardant. Sa pagkakaron, walay komersyal nga magamit nga high flame retardant nga produkto nga tinuod nga makatubag sa aplikasyon sa mga charging station.
Ang kanhing Bayer MaterialScience (karon Kostron) nagpaila kaniadto og organic phosphorus containing polyol (IHPO) nga gibase sa phosphine oxide sa usa ka patente. Ang polyether TPU nga gi-synthesize gikan sa IHPO, PTMEG-1000, 4,4'-MDI, ug BDO nagpakita og maayo kaayong flame retardancy ug mekanikal nga mga kabtangan. Hamis ang proseso sa extrusion, ug hamis ang nawong sa produkto.
Ang pagdugang og halogen-free flame retardants mao karon ang labing kasagarang gigamit nga teknikal nga pamaagi sa pag-andam og halogen-free flame retardant TPU. Kasagaran, ang phosphorus based, nitrogen based, silicon based, boron based flame retardants gi-compound o metal hydroxides ang gigamit isip flame retardants. Tungod sa kinaiyanhong pagkasunog sa TPU, ang gidaghanon sa flame retardant filling nga sobra sa 30% kanunay nga gikinahanglan aron maporma ang usa ka lig-on nga flame retardant layer atol sa pagkasunog. Bisan pa, kung daghan ang flame retardant nga gidugang, ang flame retardant dili patas nga nagkatag sa TPU substrate, ug ang mekanikal nga mga kabtangan sa flame retardant TPU dili sulundon, nga naglimite usab sa aplikasyon ug promosyon niini sa mga natad sama sa mga hose, film, ug mga kable.
Ang patente sa BASF nagpaila sa usa ka flame-retardant nga teknolohiya sa TPU, nga nagsagol sa melamine polyphosphate ug usa ka phosphorus nga adunay derivative sa phosphinic acid isip flame retardants uban sa TPU nga adunay average nga timbang nga molecular nga labaw sa 150kDa. Nakaplagan nga ang flame retardant performance miuswag pag-ayo samtang nakab-ot ang taas nga tensile strength.
Aron mapalambo pa ang tensile strength sa materyal, ang patente sa BASF nagpaila sa usa ka pamaagi alang sa pag-andam sa crosslinking agent masterbatch nga adunay isocyanates. Ang pagdugang og 2% niini nga matang sa masterbatch sa usa ka komposisyon nga nakakab-ot sa mga kinahanglanon sa UL94V-0 flame retardant makadugang sa tensile strength sa materyal gikan sa 35MPa ngadto sa 40MPa samtang gipadayon ang V-0 flame retardant performance.
Aron mapaayo ang resistensya sa kainit sa flame-retardant TPU, ang patente saKompanya sa Bag-ong mga Materyales sa Linghuanagpaila usab og pamaagi sa paggamit sa surface coated metal hydroxides isip flame retardants. Aron mapaayo ang hydrolysis resistance sa flame-retardant TPU,Kompanya sa Bag-ong mga Materyales sa Linghuanagpaila sa metal carbonate base sa pagdugang og melamine flame retardant sa laing aplikasyon sa patente.
4. TPU para sa pelikula nga pangpanalipod sa pintura sa awto
Ang panalipod sa pintura sa sakyanan usa ka panalipod nga nagbulag sa nawong sa pintura gikan sa hangin pagkahuman sa pag-instalar, nagpugong sa acid rain, oksihenasyon, mga garas, ug naghatag ug dugay nga proteksyon alang sa nawong sa pintura. Ang panguna nga gimbuhaton niini mao ang pagpanalipod sa nawong sa pintura sa sakyanan pagkahuman sa pag-instalar. Ang panalipod sa pintura kasagaran gilangkoban sa tulo ka mga lut-od, nga adunay usa ka self-healing coating sa nawong, usa ka polymer film sa tunga, ug usa ka acrylic pressure-sensitive adhesive sa ilawom nga lut-od. Ang TPU usa sa mga panguna nga materyales alang sa pag-andam sa mga intermediate polymer film.
Ang mga kinahanglanon sa performance para sa TPU nga gigamit sa paint protection film mao ang mosunod: scratch resistance, taas nga transparency (light transmittance>95%), low-temperature flexibility, high-temperature resistance, tensile strength>50MPa, elongation>400%, ug Shore A hardness range nga 87-93; Ang labing importante nga performance mao ang weather resistance, nga naglakip sa resistensya sa UV aging, thermal oxidative degradation, ug hydrolysis.
Ang kasamtangang mga hamtong nga produkto mao ang aliphatic TPU nga giandam gikan sa dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) ug polycaprolactone diol isip hilaw nga materyales. Ang ordinaryong aromatic TPU makita nga mo-yellow human sa usa ka adlaw nga UV irradiation, samtang ang aliphatic TPU nga gigamit para sa car wrap film makapadayon sa yellowing coefficient niini nga walay dakong kausaban ubos sa samang mga kondisyon.
Ang Poly (ε – caprolactone) TPU adunay mas balanse nga performance kon itandi sa polyether ug polyester TPU. Sa usa ka bahin, kini makapakita og maayo kaayong pagsukol sa pagkagisi sama sa ordinaryong polyester TPU, samtang sa laing bahin, kini usab nagpakita og talagsaong ubos nga compression permanent deformation ug taas nga rebound performance sa polyether TPU, busa kaylap nga gigamit sa merkado.
Tungod sa lain-laing mga kinahanglanon alang sa pagka-epektibo sa gasto sa produkto pagkahuman sa pagbahinbahin sa merkado, uban ang pag-uswag sa teknolohiya sa pag-coat sa ibabaw ug abilidad sa pag-adjust sa pormula sa adhesive, adunay usab higayon nga magamit ang polyether o ordinaryong polyester H12MDI aliphatic TPU sa mga pelikula nga adunay proteksyon sa pintura sa umaabot.
5. Biobased nga TPU
Ang komon nga pamaagi sa pag-andam sa bio-based TPU mao ang pagpaila sa bio-based monomers o intermediates atol sa proseso sa polymerization, sama sa bio-based isocyanates (sama sa MDI, PDI), bio-based polyols, ug uban pa. Lakip niini, ang bio-based isocyanates medyo talagsaon sa merkado, samtang ang bio-based polyols mas komon.
Kabahin sa bio-based isocyanates, sayo pa sa tuig 2000, ang BASF, Covestro, ug uban pa migahin og dakong paningkamot sa panukiduki sa PDI, ug ang unang batch sa mga produkto sa PDI gibutang sa merkado niadtong 2015-2016. Ang Wanhua Chemical nakaugmad og 100% bio-based nga mga produkto sa TPU gamit ang bio-based nga PDI nga hinimo gikan sa corn stover.
Kon bahin sa bio-based polyols, kini naglakip sa bio-based polytetrafluoroethylene (PTMEG), bio-based 1,4-butanediol (BDO), bio-based 1,3-propanediol (PDO), bio-based polyester polyols, bio-based polyether polyols, ug uban pa.
Sa pagkakaron, daghang mga tiggama og TPU ang naglunsad og bio-based nga TPU, kansang performance ikatandi sa tradisyonal nga petrochemical-based nga TPU. Ang pangunang kalainan tali niining mga bio-based nga TPU anaa sa lebel sa bio-based nga sulod, kasagaran gikan sa 30% ngadto sa 40%, diin ang uban gani nakaabot sa mas taas nga lebel. Kon itandi sa tradisyonal nga petrochemical-based nga TPU, ang bio-based nga TPU adunay mga bentaha sama sa pagpakunhod sa carbon emissions, malungtarong pagbag-o sa mga hilaw nga materyales, green production, ug pagkonserba sa kahinguhaan. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, ugLinghua Bag-ong Materyalnaglunsad sa ilang mga bio-based nga TPU brand, ug ang pagkunhod sa carbon ug pagpadayon mga importanteng direksyon usab alang sa kalamboan sa TPU sa umaabot.
Oras sa pag-post: Ago-09-2024