TPU minangka elastomer termoplastik poliuretan, yaiku kopolimer blok multiphase sing kasusun saka diisosianat, poliol, lan extender rantai. Minangka elastomer kinerja dhuwur, TPU wis sawetara saka sudhut arah produk hilir lan digunakake digunakake ing kabutuhan saben dina, peralatan olahraga, Toys, bahan hiasan, lan kothak liyane, kayata bahan sepatu, hoses, kabel, piranti medical, etc.
Saiki, produsen bahan baku TPU utama kalebu BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua New Materials, lan sapanunggalane. Kanthi tata letak lan ekspansi kapasitas perusahaan domestik, industri TPU saiki kompetitif banget. Nanging, ing lapangan aplikasi dhuwur-mburi, iku isih gumantung ing impor, kang uga wilayah sing China perlu kanggo entuk breakthroughs ing. Ayo dadi pirembagan bab prospek pasar mangsa produk TPU.
1. Supercritical foaming E-TPU
Ing taun 2012, Adidas lan BASF bebarengan ngembangake merek sepatu lari EnergyBoost, sing nggunakake TPU busa (nama dagang infinergy) minangka bahan midsole. Amarga nggunakake TPU polieter kanthi kekerasan Shore A 80-85 minangka landasan, dibandhingake karo midsoles EVA, midsoles TPU foamed isih bisa njaga elastisitas lan kelembutan sing apik ing lingkungan ngisor 0 ℃, sing nambah kenyamanan nganggo lan diakoni sacara wiyar ing pasar.
2. Serat dikiataken materi komposit TPU dipunéwahi
TPU nduweni resistance impact apik, nanging ing sawetara aplikasi, modulus lentur dhuwur lan bahan hard banget dibutuhake. Modifikasi penguatan serat kaca minangka teknik sing umum digunakake kanggo nambah modulus elastis bahan. Liwat modifikasi, bahan komposit termoplastik kanthi akeh kaluwihan kayata modulus elastis sing dhuwur, insulasi sing apik, tahan panas sing kuwat, kinerja pemulihan elastis sing apik, resistensi korosi sing apik, resistensi impact, koefisien ekspansi sing kurang, lan stabilitas dimensi bisa diduweni.
BASF wis ngenalaken teknologi kanggo nyiapake modulus dhuwur fiberglass dikiataken TPU nggunakake serat cekak kaca ing paten sawijining. TPU kanthi kekerasan Shore D 83 disintesis kanthi nyampur polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, lan 1,4-butanediol (BDO) karo 1,3-propanediol minangka bahan baku. TPU iki dicampur karo serat kaca kanthi rasio massa 52:48 kanggo entuk bahan komposit kanthi modulus elastis 18,3 GPa lan kekuatan tarik 244 MPa.
Saliyane serat kaca, ana uga laporan produk sing nggunakake TPU komposit serat karbon, kayata papan komposit serat karbon Maezio / TPU Covestro, sing duwe modulus elastis nganti 100GPa lan kapadhetan luwih murah tinimbang logam.
3. Halogen free flame retardant TPU
TPU nduweni kekuatan dhuwur, kateguhan dhuwur, tahan nyandhang banget lan sifat liyane, dadi bahan sarung sing cocok kanggo kabel lan kabel. Nanging ing lapangan aplikasi kayata stasiun pangisi daya, retardancy nyala sing luwih dhuwur dibutuhake. Umume ana rong cara kanggo nambah kinerja tahan api TPU. Salah sijine yaiku modifikasi tahan api reaktif, sing kalebu ngenalake bahan tahan api kayata poliol utawa isosianat sing ngemot fosfor, nitrogen, lan unsur liyane menyang sintesis TPU liwat ikatan kimia; Kapindho yaiku modifikasi tahan api aditif, sing kalebu nggunakake TPU minangka landasan lan nambahake tahan api kanggo campuran leleh.
Modifikasi reaktif bisa ngganti struktur TPU, nanging nalika jumlah aditif flame retardant gedhe, kekuatan TPU sudo, kinerja Processing deteriorates, lan nambah jumlah cilik ora bisa entuk tingkat retardant semangat sing dibutuhake. Saiki, ora ana produk tahan api dhuwur sing kasedhiya kanthi komersial sing bisa nyukupi aplikasi stasiun pangisi daya.
Biyen Bayer MaterialScience (saiki Kostron) tau ngenalake fosfor organik sing ngandhut poliol (IHPO) adhedhasar fosfin oksida ing paten. TPU polieter sing disintesis saka IHPO, PTMEG-1000, 4,4'- MDI, lan BDO nuduhake retardasi nyala lan sifat mekanik sing apik banget. Proses ekstrusi lancar, lan permukaan produk lancar.
Nambahake tahan api tanpa halogen saiki dadi rute teknis sing paling umum digunakake kanggo nyiapake TPU tahan api tanpa halogen. Umume, adhedhasar fosfor, adhedhasar nitrogen, adhedhasar silikon, tahan api adhedhasar boron digabungake utawa hidroksida logam digunakake minangka tahan api. Amarga gampang kobong TPU, jumlah ngisi tahan api luwih saka 30% asring dibutuhake kanggo mbentuk lapisan tahan api sing stabil sajrone pembakaran. Nanging, nalika jumlah retardant semangat sing ditambahake gedhe, tahan api ora rata ing substrat TPU, lan sifat mekanik TPU tahan api ora cocog, sing uga mbatesi aplikasi lan promosi ing lapangan kayata selang, film. , lan kabel.
Paten BASF ngenalake teknologi TPU tahan api, sing nyampur polifosfat melamin lan fosfor sing ngemot turunan asam fosfat minangka tahan api kanthi TPU kanthi bobot molekul rata-rata luwih saka 150kDa. Ditemokake manawa kinerja tahan api saya tambah apik nalika entuk kekuatan tarik sing dhuwur.
Kanggo luwih nambah kekuatan tarik materi, paten BASF ngenalake cara kanggo nyiapake masterbatch agen crosslinking sing ngemot isosianat. Nambahake 2% saka masterbatch jinis iki menyang komposisi sing nyukupi syarat tahan api UL94V-0 bisa nambah kekuatan tarik materi saka 35MPa dadi 40MPa nalika njaga kinerja tahan api V-0.
Kanggo nambah resistance tuwa panas saka TPU tahan api, paten sakaLinghua New Materials Companyuga ngenalake cara nggunakake hidroksida logam sing dilapisi permukaan minangka tahan api. Kanggo nambah resistensi hidrolisis TPU tahan api,Linghua New Materials Companyngenalaken karbonat logam ing basis saka nambah melamine retardant semangat ing aplikasi paten liyane.
4. TPU kanggo film pangayoman cat otomotif
Film proteksi cat mobil minangka film protèktif sing ngisolasi permukaan cat saka udhara sawise dipasang, nyegah udan asam, oksidasi, goresan, lan menehi perlindungan tahan lama kanggo permukaan cat. Fungsi utamane yaiku kanggo nglindhungi permukaan cat mobil sawise dipasang. Film proteksi cat umume kasusun saka telung lapisan, kanthi lapisan marasake awakmu dhewe ing permukaan, film polimer ing tengah, lan adhesive sensitif tekanan akrilik ing lapisan ngisor. TPU minangka salah sawijining bahan utama kanggo nyiapake film polimer penengah.
Keperluan kinerja kanggo TPU sing digunakake ing film perlindungan cat yaiku: tahan gores, transparansi dhuwur (transmisi cahya> 95%), keluwesan suhu rendah, tahan suhu dhuwur, kekuatan tarik> 50MPa, elongasi> 400%, lan Shore A sawetara atose 87-93; Kinerja sing paling penting yaiku tahan cuaca, sing kalebu resistensi kanggo penuaan UV, degradasi oksidatif termal, lan hidrolisis.
Produk sing saiki diwasa yaiku TPU alifatik sing disiapake saka dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) lan polycaprolactone diol minangka bahan mentah. TPU aromatik biasa katon kuning sawise sedina iradiasi UV, dene TPU alifatik sing digunakake kanggo film bungkus mobil bisa njaga koefisien kuning tanpa owah-owahan sing signifikan ing kahanan sing padha.
Poly (ε - caprolactone) TPU nduweni kinerja sing luwih seimbang dibandhingake karo polieter lan poliester TPU. Ing tangan siji, bisa ngetokne resistance luh banget TPU polyester biasa, nalika ing tangan liyane, iku uga nduduhake pinunjul kurang komprèsi deformasi permanen lan kinerja mbalek dhuwur saka polyether TPU, saéngga digunakake digunakake ing pasar.
Amarga syarat sing beda-beda kanggo efektifitas biaya produk sawise segmentasi pasar, kanthi paningkatan teknologi lapisan permukaan lan kemampuan penyesuaian rumus adesif, ana uga kemungkinan polieter utawa poliester biasa H12MDI alifatik TPU ditrapake kanggo film perlindungan cat ing mangsa ngarep.
5. Biobased TPU
Cara umum kanggo nyiapake TPU adhedhasar bio yaiku ngenalake monomer utawa intermediet adhedhasar bio sajrone proses polimerisasi, kayata isosianat berbasis bio (kayata MDI, PDI), poliol berbasis bio, lan liya-liyane. Antarane, isosianat biobasis relatif langka ing pasar, nalika polyols biobased luwih umum.
Ing babagan isosianat adhedhasar bio, wiwit taun 2000, BASF, Covestro, lan liya-liyane wis nandur modal akeh gaweyan ing riset PDI, lan batch pertama produk PDI dilebokake ing pasar ing 2015-2016. Wanhua Chemical wis ngembangake 100% produk TPU adhedhasar bio nggunakake PDI adhedhasar bio sing digawe saka stover jagung.
Ing babagan bio-based polyols, kalebu bio-based polytetrafluoroethylene (PTMEG), bio based 1,4-butanediol (BDO), bio based 1,3-propanediol (PDO), bio based polyester polyols, bio based polyether polyols, lsp.
Saiki, pirang-pirang pabrikan TPU wis ngluncurake TPU adhedhasar bio, sing kinerja bisa dibandhingake karo TPU adhedhasar petrokimia tradisional. Bentenane utama ing antarane TPU adhedhasar bio iki yaiku ing tingkat konten adhedhasar bio, umume saka 30% nganti 40%, lan sawetara malah entuk tingkat sing luwih dhuwur. Dibandhingake TPU adhedhasar petrokimia tradisional, TPU adhedhasar bio nduweni kaluwihan kayata ngurangi emisi karbon, regenerasi bahan mentah sing lestari, produksi ijo, lan konservasi sumber daya. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, lanLinghua New Materialswis ngluncurake merek TPU adhedhasar bio, lan pengurangan karbon lan kelestarian uga minangka pituduh utama kanggo pangembangan TPU ing mangsa ngarep.
Wektu kirim: Aug-09-2024