Ang TPU usa ka polyurethane thermoplastic elastomer, nga usa ka multiphase block copolymer nga gilangkoban sa diisocyanates, polyols, ug chain extenders. Ingon nga usa ka high-performance elastomer, ang TPU adunay daghang halapad nga direksyon sa produkto sa ubos ug kaylap nga gigamit sa adlaw-adlaw nga mga kinahanglanon, kagamitan sa sports, mga dulaan, mga materyales nga pangdekorasyon, ug uban pang mga natad, sama sa mga materyales sa sapatos, hose, kable, medikal nga aparato, ug uban pa.
Sa pagkakaron, ang nag-unang TPU hilaw nga materyales manufacturers naglakip BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Bag-ong Materyal, ug uban pa. Uban sa layout ug pagpalapad sa kapasidad sa mga domestic nga negosyo, ang industriya sa TPU karon labi ka kompetisyon. Bisan pa, sa high-end nga natad sa aplikasyon, nagsalig gihapon kini sa mga pag-import, nga usa usab ka lugar nga kinahanglan sa China aron makab-ot ang mga kalampusan. Atong hisgutan ang umaabot nga mga palaaboton sa merkado sa mga produkto sa TPU.
1. Supercritical foaming E-TPU
Kaniadtong 2012, ang Adidas ug BASF dungan nga nagpalambo sa running shoe brand nga EnergyBoost, nga naggamit sa foamed TPU (trade name infinergy) isip midsole material. Tungod sa paggamit sa polyether TPU nga adunay Shore A nga katig-a sa 80-85 ingon nga substrate, kon itandi sa EVA midsoles, foamed TPU midsoles mahimo gihapon nga magpadayon sa maayo nga elasticity ug kalumo sa mga palibot ubos sa 0 ℃, nga nagpalambo sa pagsul-ob sa kahupayan ug kaylap nga giila sa ang merkado.
2. Fiber reinforced modified TPU composite nga materyal
Ang TPU adunay maayo nga resistensya sa epekto, apan sa pipila nga mga aplikasyon, gikinahanglan ang taas nga elastic modulus ug lisud kaayo nga mga materyales. Ang pagbag-o sa glass fiber reinforcement usa ka sagad nga gigamit nga teknik aron madugangan ang pagkamaunat nga modulus sa mga materyales. Pinaagi sa pagbag-o, ang thermoplastic composite nga mga materyales nga adunay daghang mga bentaha sama sa taas nga elastic modulus, maayo nga insulasyon, lig-on nga pagbatok sa kainit, maayo nga pagkamaunat-unat nga pagkaayo sa performance, maayo nga pagsukol sa corrosion, resistensya sa epekto, ubos nga coefficient sa pagpalapad, ug dimensional nga kalig-on mahimong makuha.
Gipaila sa BASF ang usa ka teknolohiya alang sa pag-andam sa taas nga modulus fiberglass nga gipalig-on nga TPU gamit ang mugbong mga lanot sa bildo sa patente niini. Usa ka TPU nga adunay Shore D nga katig-a sa 83 gi-synthesize pinaagi sa pagsagol sa polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, ug 1,4-butanediol (BDO) nga adunay 1,3-propanediol isip hilaw nga materyales. Kini nga TPU gisagol sa glass fiber sa mass ratio nga 52:48 aron makakuha og composite nga materyal nga adunay elastic modulus nga 18.3 GPa ug usa ka tensile strength nga 244 MPa.
Gawas pa sa glass fiber, adunay usab mga taho sa mga produkto nga naggamit sa carbon fiber composite TPU, sama sa Covestro's Maezio carbon fiber/TPU composite board, nga adunay elastic modulus hangtod sa 100GPa ug mas ubos nga density kaysa mga metal.
3. Halogen free flame retardant TPU
Ang TPU adunay taas nga kalig-on, taas nga kalig-on, maayo kaayo nga pagsukol sa pagsul-ob ug uban pang mga kabtangan, nga naghimo niini nga usa ka angay kaayo nga materyal sa sakoban alang sa mga wire ug cable. Apan sa mga natad sa aplikasyon sama sa mga istasyon sa pag-charge, gikinahanglan ang labi ka taas nga paglangan sa siga. Sa kasagaran adunay duha ka mga paagi aron mapaayo ang flame retardant performance sa TPU. Ang usa mao ang reactive flame retardant modification, nga naglakip sa pagpaila sa flame retardant nga mga materyales 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 sa flame retardant alang sa melt mixing.
Ang reaktibo nga pagbag-o mahimong magbag-o sa istruktura sa TPU, apan kung ang kantidad sa additive flame retardant dako, ang kusog sa TPU mikunhod, ang pasundayag sa pagproseso nadaot, ug ang pagdugang usa ka gamay nga kantidad dili makab-ot ang gikinahanglan nga lebel sa flame retardant. Sa pagkakaron, walay komersiyal nga magamit nga taas nga flame retardant nga produkto nga tinuod nga makatubag sa paggamit sa mga istasyon sa pag-charge.
Ang kanhi Bayer MaterialScience (karon Kostron) kaniadto nagpaila sa usa ka organic phosphorus nga adunay polyol (IHPO) base sa phosphine oxide sa usa ka patente. Ang polyether TPU nga gi-synthesize gikan sa IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, ug BDO nagpakita sa maayo kaayo nga flame retardancy ug mekanikal nga mga kabtangan. Ang proseso sa extrusion hapsay, ug ang nawong sa produkto hapsay.
Ang pagdugang ug mga halogen-free flame retardant sa pagkakaron mao ang kasagarang gigamit nga teknikal nga rota para sa pag-andam sa halogen-free flame retardant TPU. Kasagaran, ang phosphorus base, nitrogen based, silicon based, boron based flame retardant kay compounded o metal hydroxides gigamit isip flame retardant. Tungod sa kinaiyanhon nga pagkasunog sa TPU, ang usa ka flame retardant nga pagpuno nga kantidad nga labaw sa 30% kanunay nga gikinahanglan aron maporma ang usa ka lig-on nga flame retardant layer sa panahon sa pagkasunog. Bisan pa, kung ang kantidad sa flame retardant nga gidugang dako, ang flame retardant dili parehas nga nagkatibulaag sa TPU substrate, ug ang mekanikal nga mga kabtangan sa flame retardant TPU dili maayo, nga naglimite usab sa aplikasyon ug promosyon niini sa mga natad sama sa mga hose, pelikula. , ug mga kable.
Ang patente sa BASF nagpaila ug flame-retardant TPU nga teknolohiya, nga nagsagol sa melamine polyphosphate ug phosphorus nga adunay derivative sa phosphinic acid isip flame retardant nga adunay TPU nga adunay average nga gibug-aton nga gibug-aton sa molekula nga labaw sa 150kDa. Nakit-an nga ang flame retardant performance labi nga milambo samtang nakab-ot ang taas nga tensile strength.
Aron madugangan pa ang tensile strength sa materyal, ang patente sa BASF nagpaila ug pamaagi sa pag-andam sa crosslinking agent masterbatch nga adunay isocyanates. Ang pagdugang sa 2% niini nga matang sa masterbatch sa usa ka komposisyon nga nakab-ot sa UL94V-0 flame retardant nga mga kinahanglanon makadugang sa tensile strength sa materyal gikan sa 35MPa ngadto sa 40MPa samtang gimintinar ang V-0 flame retardant performance.
Aron mapauswag ang kainit nga pagkatigulang nga pagsukol sa flame-retardant TPU, ang patente saLinghua Bag-ong Materyal nga Kompanyanagpaila usab sa usa ka pamaagi sa paggamit sa ibabaw nga adunay sapaw nga metal hydroxides isip flame retardants. Aron mapauswag ang resistensya sa hydrolysis sa flame-retardant TPU,Linghua Bag-ong Materyal nga Kompanyagipaila ang metal carbonate base sa pagdugang sa melamine flame retardant sa lain nga aplikasyon sa patente.
4. TPU alang sa automotive paint protection film
Ang pelikula sa pagpanalipod sa pintal sa awto usa ka pelikula nga proteksiyon nga naglain sa nawong sa pintura gikan sa hangin pagkahuman sa pag-instalar, nagpugong sa pag-ulan sa acid, oksihenasyon, mga garas, ug naghatag ug malungtaron nga proteksyon sa nawong sa pintura. Ang panguna nga gimbuhaton niini mao ang pagpanalipod sa nawong sa pintura sa awto pagkahuman sa pag-instalar. Ang pelikula nga proteksyon sa pintura kasagaran naglangkob sa tulo ka mga sapaw, nga adunay usa ka self-healing coating sa ibabaw, usa ka polymer film sa tunga, ug usa ka acrylic pressure-sensitive adhesive sa ubos nga layer. Ang TPU usa sa mga nag-unang materyales alang sa pag-andam sa intermediate polymer films.
Ang mga kinahanglanon sa pasundayag alang sa TPU nga gigamit sa pelikula nga proteksyon sa pintura mao ang mga musunud: resistensya sa scratch, taas nga transparency (pagpadala sa kahayag> 95%), pagka-flexible sa ubos nga temperatura, pagsukol sa taas nga temperatura, kusog sa tensile> 50MPa, elongation> 400%, ug Shore A katig-a range sa 87-93; Ang labing importante nga performance mao ang weather resistance, nga naglakip sa resistensya sa UV nga pagkatigulang, thermal oxidative degradation, ug hydrolysis.
Ang kasamtangan nga hamtong nga mga produkto mao ang aliphatic TPU nga giandam gikan sa dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) ug polycaprolactone diol isip hilaw nga materyales. Ang ordinaryo nga humot nga TPU dayag nga nahimong dilaw pagkahuman sa usa ka adlaw sa UV irradiation, samtang ang aliphatic TPU nga gigamit alang sa car wrap film makapadayon sa iyang yellowing coefficient nga walay mahinungdanong kausaban ubos sa samang kondisyon.
Ang Poly (ε - caprolactone) TPU adunay mas balanse nga performance kumpara sa polyether ug polyester TPU. Sa usa ka bahin, mahimo’g ipakita ang maayo kaayo nga pagsukol sa luha sa ordinaryong polyester TPU, samtang sa pikas bahin, gipakita usab niini ang talagsaon nga ubos nga compression permanenteng deformation ug taas nga rebound nga pasundayag sa polyether TPU, sa ingon kaylap nga gigamit sa merkado.
Tungod sa lainlaing mga kinahanglanon alang sa pagka-epektibo sa gasto sa produkto pagkahuman sa pagbahinbahin sa merkado, uban ang pag-uswag sa teknolohiya sa coating sa ibabaw ug abilidad sa pag-adjust sa pormula sa adhesive, adunay usa usab ka higayon alang sa polyether o ordinaryo nga polyester H12MDI aliphatic TPU nga magamit sa pagpintal sa mga pelikula sa pagpanalipod sa umaabot.
5. Biobased TPU
Ang kasagarang paagi sa pag-andam sa bio based TPU mao ang pagpaila sa bio based monomers o intermediates atol sa polymerization process, sama sa bio based isocyanates (sama sa MDI, PDI), bio based polyols, ug uban pa. merkado, samtang ang biobased polyols mas komon.
Sa termino sa bio based isocyanates, sa sayo pa sa 2000, BASF, Covestro, ug uban pa nga namuhunan sa usa ka daghan sa mga paningkamot sa PDI research, ug ang unang batch sa PDI produkto gibutang sa merkado sa 2015-2016. Ang Wanhua Chemical nakamugna ug 100% bio based TPU nga mga produkto gamit ang bio based PDI nga ginama gikan sa corn stover.
Sa termino sa bio based polyols, naglakip kini 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 sa TPU ang naglansad sa bio based TPU, kansang performance kay ikatandi sa tradisyonal nga petrochemical based TPU. Ang nag-unang kalainan tali niining bio based TPUs anaa sa lebel sa bio based content, kasagaran gikan sa 30% ngadto sa 40%, nga ang uban nakab-ot pa gani ang mas taas nga lebel. Kung itandi sa tradisyonal nga TPU nga nakabase sa petrochemical, ang TPU nga nakabase sa bio adunay mga bentaha sama sa pagkunhod sa mga pagbuga sa carbon, malungtaron nga pagbag-o sa mga hilaw nga materyales, berde nga produksiyon, ug pagtipig sa kahinguhaan. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, ugLinghua Bag-ong Materyalnaglunsad sa ilang bio based TPU brands, ug ang carbon reduction ug sustainability mao usab ang mahinungdanong direksyon alang sa TPU development sa umaabot.
Oras sa pag-post: Ago-09-2024