TPU е полиуретан термопластичен еластомер, кој е мултифазен блок кополимер составен од диизоцијани, полиоли и екстендери на ланец. Како еластомер со високи перформанси, TPU има широк спектар на насоки низводно на производи и се користи во дневни потреби, спортска опрема, играчки, украсни материјали и други полиња, како што се материјали за чевли, црева, кабли, медицински уреди, итн.
Во моментов, главните производители на суровини на TPU вклучуваат BASF, Covestro, Lustizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua нови материјали, и така натаму. Со распоредот и проширувањето на капацитетите на домашните претпријатија, индустријата TPU во моментов е многу конкурентна. Како и да е, во областа на високо ниво на апликација, сè уште се потпира на увоз, што е исто така област во која Кина треба да постигне пробив. Ајде да разговараме за идните изгледи на пазарот на производите на TPU.
1. Е-ТПУ за суперкритично пенење
Во 2012 година, Адидас и БАСФ заеднички ја развија енергетскиот бренд на бренд за чевли, кој користи пени TPU (трговско име Инфинергија) како материјал за средна боја. Поради употребата на полиетер TPU со брег, цврстина од 80-85 како подлога, во споредба со мидините на ЕВА, пенените минијали на TPU сè уште можат да одржат добра еластичност и мекост во околини под 0 ℃, што го подобрува носењето удобност и е широко признаено на пазарот.
2. Засилен со влакна модифициран композитен материјал TPU
TPU има добра отпорност на влијание, но кај некои апликации се потребни високи еластичен модул и многу тврди материјали. Модификацијата за засилување на стаклени влакна е најчесто користена техника за зголемување на еластичниот модул на материјали. Преку модификација, може да се добијат термопластични композитни материјали со многу предности како што се висок еластичен модул, добра изолација, силна отпорност на топлина, добра еластична изведба на обновување, добра отпорност на корозија, отпорност на влијание, низок коефициент на експанзија и димензионална стабилност.
BASF воведе технологија за подготовка на висок модул фиберглас засилен TPU користејќи стаклени кратки влакна во својот патент. TPU со цврстина на брегот Д од 83 се синтетизира со мешање на политетрафлуороетилен гликол (PTMEG, Mn = 1000), MDI и 1,4-бутанедиол (BDO) со 1,3-пропански материјал како суровини. Овој TPU беше комбиниран со стаклени влакна во масовен сооднос од 52:48 за да се добие композитен материјал со еластичен модул од 18,3 GPa и јачина на затегнување од 244 MPa.
Покрај стаклените влакна, има и извештаи за производи со употреба на композитни јаглеродни влакна Composite TPU, како што е Covestro's Maezio Carbon Fiber/TPU композит, која има еластичен модул до 100GPa и помала густина од металите.
3. ретардант на пламен без халоген TPU
TPU има голема јачина, висока цврстина, одлична отпорност на абење и други својства, што го прави многу соодветен материјал за обвивка за жици и кабли. Но, во полињата за апликација, како што се станици за полнење, потребна е поголема ретардност на пламенот. Општо, постојат два начина за подобрување на перформансите на ретардант на пламенот на TPU. Една од нив е модификација на реактивниот пламен ретардант, што вклучува воведување на материјали за ретардант на пламен, како што се полиоли или изоцијанати кои содржат фосфор, азот и други елементи во синтезата на TPU преку хемиско врзување; Втората е модификација на ретардант на адитивниот пламен, што вклучува употреба на TPU како подлога и додавање на ретарданти на пламен за мешање на топење.
Реактивната модификација може да ја промени структурата на TPU, но кога количината на ретардант на додаток на пламен е голема, јачината на TPU се намалува, перформансите на обработката се влошуваат, а додавањето на мала количина не може да го постигне потребното ниво на ретардант на пламен. Во моментов, не постои комерцијално достапен производ за ретардант со висок пламен кој може навистина да ја исполни примената на станиците за полнење.
Поранешниот Bayer MaterialScience (сега Кострон) некогаш воведе органски фосфор кој содржи полиол (IHPO) заснован на фосфин оксид во патент. Полиетер TPU синтетизиран од IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI и BDO покажува одлична ретардност на пламен и механички својства. Процесот на екструзија е мазен, а површината на производот е мазна.
Додавањето на ретарданти на пламен без халоген во моментов е најчесто користената техничка рута за подготовка на ретардант на пламен без халоген TPU. Општо, фосфор, базирана на азот, базиран на азот, силикон базиран, ретарданти на пламен базиран на бор се соединети или метални хидроксиди се користат како ретарданти на пламен. Поради својствената запаливост на TPU, честопати е потребна количина на полнење на пламен за полнење повеќе од 30% за да се формира стабилен слој на ретардант на пламен за време на согорувањето. Меѓутоа, кога количината на додадена ретардант на пламен е голема, ретардантот на пламенот е нерамномерно распрснат во подлогата TPU, а механичките својства на пламенот ретардант TPU не се идеални, што исто така ја ограничува неговата примена и промоција на полиња како што се црева, филмови и кабли.
Патентот на BASF воведува технологија за ретардација на пламен TPU, која ја меша меламин полифосфат и фосфор кој содржи дериват на фосфинска киселина како ретарданти на пламен со TPU со просечна тежина молекуларна тежина поголема од 150kDa. Откриено е дека перформансите на ретардант на пламенот се значително подобрени при постигнување на голема јачина на затегнување.
За понатамошно подобрување на јачината на затегнување на материјалот, патентот на BASF воведува метод за подготовка на агент за вкрстено поврзување мастербач кој содржи изоцијани. Додавањето 2% од овој вид Masterbatch во состав што ги исполнува барањата за ретардант на пламен UL94V-0 може да ја зголеми јачината на затегнување на материјалот од 35MPa на 40MPa додека одржува перформанси на ретардант на пламен V-0.
Да се подобри отпорноста на стареењето на топлината на ретардацијата на пламенот TPU, патентот наКомпанија за нови материјали во LinghuaИсто така, воведува метод за користење на површински обложени метални хидроксиди како ретарданти на пламен. Со цел да се подобри отпорноста на хидролиза на пламен-ретардант TPU,Компанија за нови материјали во LinghuaВоведен метален карбонат врз основа на додавање на меламин пламен ретардант во друга апликација за патент.
4. TPU за филм за заштита на автомобилски бои
Филмот за заштита на бојата на автомобилот е заштитен филм кој ја изолира површината на бојата од воздухот по инсталацијата, спречува киселински дожд, оксидација, гребнатини и обезбедува долготрајна заштита за површината на бојата. Неговата главна функција е да ја заштити површината на бојата на автомобилот по инсталацијата. Филмот за заштита на бојата генерално се состои од три слоја, со само-лекување на облогата на површината, полимер филм во средина и лепило чувствително на акрилен притисок на долниот слој. TPU е еден од главните материјали за подготовка на средно полимерни филмови.
Барањата за перформанси за TPU што се користат во филмот за заштита на бои се следниве: отпорност на гребење, висока транспарентност (светло пренесување> 95%), флексибилност на ниска температура, отпорност на висока температура, јачина на затегнување> 50MPa, издолжување> 400%и брег на опсег на цврстина од 87-93; Најважната изведба е временската отпорност, која вклучува отпорност на стареење на УВ, термичка оксидативна деградација и хидролиза.
Тековните зрели производи се алифатични TPU подготвени од дициклохексил диизоцијанат (H12MDI) и поликапролактон диол како суровини. Обичниот ароматичен TPU видливо се претвора во жолта боја по еден ден од УВ -зрачење, додека алифатичниот TPU што се користи за филм за завиткување на автомобили може да го одржи својот пожолтен коефициент без значителни промени во истите услови.
Poly (ε - caprolactone) TPU има поизбалансирани перформанси во споредба со полиетер и полиестер TPU. Од една страна, може да покаже одлична отпорност на солза на обичниот полиестер TPU, додека од друга страна, исто така демонстрира извонредна постојана деформација на ниска компресија и висока изведба на полиетер TPU, со што се користи широко користено на пазарот.
Поради различни барања за економичност на производот по сегментацијата на пазарот, со подобрување на технологијата на површинска облога и способноста за прилагодување на формулата за лепило, постои и шанса за полиетер или обичен полиестер H12MDI алифатичен TPU да се примени за филмови за заштита на бои во иднина.
5. Биобазиран TPU
Заедничкиот метод за подготовка на Bio -базиран TPU е да се воведат био -базирани мономери или посредници за време на процесот на полимеризација, како што се изооцијатите засновани на био (како што се MDI, PDI), био -базирани полиоли, итн. Меѓу нив, биобазираните изоцијани се релативно ретки на пазарот, додека биобазираните полили се почести.
Во однос на био-базираните изооцијати, уште во 2000 година, BASF, Covestro и други вложија многу напори во PDI Research, а првата серија на PDI производи беа ставени на пазарот во 2015-2016 година. Wanhua Chemical има развиено 100% био -базирани TPU производи со користење на PDI -базирана на Bio, направени од пченка.
Во однос на био-базирани полиоли, тој вклучува био-базиран политетрафлуороетилен (PTMEG), био-базиран 1,4-бутанедиол (BDO), био-базиран 1,3-пропанидиол (PDO), полиестер полиоли базиран на био-базиран полиестер, и др.
Во моментов, повеќе производители на TPU го лансираа Bio базиран TPU, чија изведба е споредлива со традиционалниот TPU базиран на петрохемиски. Главната разлика помеѓу овие био -базирани TPU лежи во нивото на био -базирана содржина, генерално, од 30% до 40%, при што некои дури и постигнуваат повисоки нивоа. Во споредба со традиционалното TPU базиран на петрохемиски, Bio базиран на TPU има предности како што се намалување на емисиите на јаглерод, одржлива регенерација на суровини, зелено производство и зачувување на ресурсите. BASF, Covestro, Lustizol, Wanhua Chemical иLinghua нови материјалиги лансираа своите био -базирани брендови TPU, а намалувањето и одржливоста на јаглеродот се исто така клучни насоки за развој на TPU во иднина.
Време на објавување: август-09-2024 година