TPU, diizosiyanatlar, polioller ve zincir genişleticilerinden oluşan çok fazlı bir blok kopolimer olan bir poliüretan termoplastik elastomerdir. Yüksek performanslı bir elastomer olarak TPU, çok çeşitli aşağı akış ürün yönlerine sahiptir ve günlük ihtiyaçlar, spor ekipmanları, oyuncaklar, dekoratif malzemeler ve ayakkabı malzemeleri, hortumlar, kablolar, tıbbi cihazlar vb. Gibi diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Şu anda, ana TPU hammadde üreticileri BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Yeni Malzemeler, ve benzeri. Yerli işletmelerin düzeni ve kapasite genişlemesi ile TPU endüstrisi şu anda oldukça rekabetçi. Bununla birlikte, üst düzey uygulama alanında, yine de Çin'in atılımlar elde etmesi gereken bir alan olan ithalata dayanmaktadır. TPU ürünlerinin gelecekteki pazar beklentileri hakkında konuşalım.
1. Süpercrital Köpük E-TPU
2012 yılında Adidas ve BASF, orta taban malzemesi olarak köpük TPU'yu (ticaret adı Infinergy) kullanan koşu ayakkabı markası Energyboost'u birlikte geliştirdi. EVA orta uçlarına kıyasla, substrat olarak 80-85 sertliği olan polieter TPU'nun kullanılması nedeniyle, köpüklü TPU orta tabanları hala 0 ℃ altındaki ortamlarda iyi esneklik ve yumuşaklığı koruyabilir, bu da konforu artırır ve piyasada yaygın olarak tanınır.
2. Fiber takviyeli modifiye TPU kompozit malzeme
TPU'nun iyi darbe direncine sahiptir, ancak bazı uygulamalarda yüksek elastik modül ve çok sert malzemeler gereklidir. Cam elyaf takviye modifikasyonu, malzemelerin elastik modülünü arttırmak için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Modifikasyon yoluyla, yüksek elastik modül, iyi yalıtım, güçlü ısı direnci, iyi elastik iyileşme performansı, iyi korozyon direnci, darbe direnci, düşük genleşme katsayısı ve boyutsal stabilite gibi birçok avantaja sahip termoplastik kompozit malzemeler elde edilebilir.
BASF, patentinde cam kısa elyaf kullanarak yüksek modüllü fiberglas takviyeli TPU hazırlamak için bir teknoloji sundu. Kıyısı D sertliği 83 olan bir TPU, hammadde olarak 1,3-propanediol ile politetrafloroetilen glikol (PTMEG, Mn = 1000), MDI ve 1,4-butanediol (BDO) karıştırılarak sentezlendi. Bu TPU, 18.3 GPa elastik modülü ve 244 MPa'lık bir gerilme mukavemetine sahip kompozit bir malzeme elde etmek için 52:48 kütle oranında cam elyaf ile birleştirildi.
Cam fibere ek olarak, Covestro'nun Maezio karbon fiber/TPU kompozit kartı gibi karbon fiber kompozit TPU kullanan ürünlerin, 100GPA'ya kadar elastik bir modül ve metallerden daha düşük yoğunluğa sahip ürünlerin raporları da vardır.
3. Halojen Serbest Alev Geciktirici TPU
TPU yüksek mukavemet, yüksek tokluk, mükemmel aşınma direnci ve diğer özelliklere sahiptir, bu da onu teller ve kablolar için çok uygun bir kılıf malzemesi haline getirir. Ancak şarj istasyonları gibi uygulama alanlarında, daha yüksek alev geciktirme gereklidir. TPU'nun alev geciktirici performansını artırmanın genellikle iki yolu vardır. Bunlardan biri, kimyasal bağ yoluyla TPU sentezine fosfor, azot ve diğer elementleri içeren polioller veya izosiyanatlar gibi alev geciktirici malzemelerin sokulmasını içeren reaktif alev geciktirici modifikasyonudur; İkincisi, TPU'nun substrat olarak kullanılmasını ve eriyik karıştırma için alev geciktiriciler eklemeyi içeren ilave alev geciktirici modifikasyonudur.
Reaktif modifikasyon TPU'nun yapısını değiştirebilir, ancak katkı alev geciktirici miktarı büyük olduğunda, TPU'nun gücü azalır, işlem performansı bozulur ve küçük bir miktar eklemek gerekli alev geciktirici seviyesine ulaşamaz. Şu anda, şarj istasyonlarının uygulamasını gerçekten karşılayabilen ticari olarak temin edilebilen yüksek alev geciktirici bir ürün yoktur.
Eski Bayer MaterialScience (şimdi Kostron) bir zamanlar bir patentte fosfin oksite dayanan poliol (IHPO) içeren organik bir fosfor tanıttı. IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI ve BDO'dan sentezlenen polieter TPU, mükemmel alev geciktirme ve mekanik özellikler sergiler. Ekstrüzyon işlemi pürüzsüzdür ve ürünün yüzeyi pürüzsüzdür.
Halojen içermeyen alev geciktiriciler eklemek şu anda halojensiz alev geciktirici TPU hazırlamak için en yaygın kullanılan teknik yoldur. Genel olarak, fosfor bazlı, azot bazlı, silikon bazlı, bor bazlı alev geciktiriciler birleştirilir veya alev geciktiriciler olarak metal hidroksitler kullanılır. TPU'nun doğal yanıp sönebilirliği nedeniyle, yanma sırasında kararlı bir alev geciktirici tabaka oluşturmak için genellikle% 30'dan fazla alev geciktirici doldurma miktarına ihtiyaç vardır. Bununla birlikte, eklenen alev geciktirici miktarı büyük olduğunda, alev geciktirici TPU substratında eşit olmayan bir şekilde dağılır ve alev geciktirici TPU'nun mekanik özellikleri ideal değildir, bu da hortumlar, filmler ve kablolar gibi alanlarda uygulamasını ve tanıtımını sınırlar.
BASF'nin patenti, melamin polifosfatı ve fosfinik asit türevini, ağırlık ortalama moleküler ağırlık 150KDA'dan büyük bir tpu ile fosfinik asit türevini harmanlayan bir alev geciktirici TPU teknolojisi sunar. Yüksek gerilme mukavemeti elde ederken alev geciktirici performansının önemli ölçüde iyileştirildiği bulunmuştur.
Malzemenin gerilme mukavemetini daha da arttırmak için, BASF'nin patenti, izosiyanatlar içeren çapraz bağlama ajanı masterbatch hazırlamak için bir yöntem sunar. Bu tip Masterbatch'ın% 2'sini, UL94V-0 alev geciktirici gereksinimlerini karşılayan bir bileşime eklemek, V-0 alev geciktirici performansını korurken malzemenin gerilme mukavemetini 35MPA'dan 40MPA'ya artırabilir.
Alev geciktirici TPU'nun ısı yaşlanma direncini artırmak için,Linghua Yeni Malzeme ŞirketiAyrıca alev geciktiriciler olarak yüzey kaplı metal hidroksitleri kullanma yöntemi sunar. Alev geciktirici TPU'nun hidroliz direncini iyileştirmek için,Linghua Yeni Malzeme Şirketibaşka bir patent uygulamasına melamin alev geciktirici eklenmesi temelinde metal karbonat tanıttı.
4. Otomotiv boya koruma filmi için TPU
Araba boyası koruma filmi, kurulumdan sonra boya yüzeyini havadan izole eden, asit yağmurunu, oksidasyonu, çizilmeleri önleyen ve boya yüzeyi için uzun süreli koruma sağlayan koruyucu bir filmdir. Ana işlevi, kurulumdan sonra araba boya yüzeyini korumaktır. Boya koruma filmi genellikle yüzeyde kendi kendini iyileştiren bir kaplama, ortada bir polimer film ve alt tabakada akrilik basınca duyarlı bir yapıştırıcı olan üç katmandan oluşur. TPU, ara polimer filmleri hazırlamak için ana malzemelerden biridir.
Boya koruma filminde kullanılan TPU için performans gereksinimleri aşağıdaki gibidir: çizik direnci, yüksek şeffaflık (ışık geçirgenliği>%95), düşük sıcaklık esnekliği, yüksek sıcaklık direnci, gerilme mukavemeti> 50MPA, uzama>%400 ve 87-93'lük bir sertlik menzili; En önemli performans, UV yaşlanmasına direnç, termal oksidatif degradasyon ve hidroliz içeren hava direncidir.
Şu anda olgun ürünler, hammadde olarak disikloheksil diizosiyanattan (H12MDI) ve polikaprolakton diol'den hazırlanan alifatik TPU'dur. Sıradan aromatik TPU, bir günlük UV ışınlamasından sonra gözle görülür şekilde sarıya dönerken, araba sarma filmi için kullanılan alifatik TPU, aynı koşullar altında önemli değişiklikler olmadan sararma katsayısını koruyabilir.
Poli (ε - kaprolakton) TPU, polieter ve polyester TPU'ya kıyasla daha dengeli bir performansa sahiptir. Bir yandan, sıradan polyester TPU'nun mükemmel gözyaşı direnci sergileyebilirken, diğer yandan da olağanüstü düşük sıkıştırma kalıcı deformasyonu ve poliether TPU'nun yüksek geri tepme performansını gösterir, böylece piyasada yaygın olarak kullanılır.
Piyasa segmentasyonundan sonra ürün maliyet etkinliği için farklı gereksinimler nedeniyle, yüzey kaplama teknolojisinin iyileştirilmesi ve yapışkan formül ayarlama yeteneği ile, gelecekte polieter veya sıradan polyester H12MDI alifatik TPU'nun gelecekte boya koruma filmlerine uygulanması için bir şans vardır.
5. Biyo -kanal TPU
Biyo bazlı TPU'nun hazırlanması için yaygın yöntem, biyo -bazlı izosiyanatlar (MDI, PDI gibi), biyo bazlı polioller, vb. Gibi polimerizasyon işlemi sırasında biyo -bazlı monomerleri veya ara maddeleri tanıtmaktır. Biyobalan izosiyanatlar piyasada nispeten nadirdir, biyo -kanallı polioller daha yaygındır.
Biyo bazlı izosiyanatlar açısından, 2000 yılı başlarında BASF, Covestro ve diğerleri PDI araştırmalarına çok fazla çaba harcadılar ve ilk PDI ürün grubu 2015-2016'da piyasaya sürüldü. Wanhua Chemical, mısır sobasından yapılmış biyo bazlı PDI kullanarak% 100 biyo bazlı TPU ürünleri geliştirmiştir.
Biyo bazlı polioller açısından, biyo bazlı politetrafloroetilen (PTMEG), biyo bazlı 1,4-butandiol (BDO), biyo bazlı 1,3-propandiol (PDO), biyo bazlı poliester polioller, biyo bazlı polieter polioller, vb. İçerir.
Şu anda, çoklu TPU üreticileri, performansı geleneksel petrokimya tabanlı TPU ile karşılaştırılabilir olan Bio tabanlı TPU'yu başlattı. Bu biyo bazlı TPU'lar arasındaki temel fark, genellikle% 30 ila% 40 arasında değişen biyo tabanlı içerik seviyesinde yatmaktadır ve bazıları daha yüksek seviyelere ulaşır. Geleneksel petrokimya tabanlı TPU ile karşılaştırıldığında, biyo bazlı TPU'nun karbon emisyonlarının azaltılması, hammaddelerin sürdürülebilir rejenerasyonu, yeşil üretim ve kaynakların korunması gibi avantajları vardır. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical veLinghua Yeni MalzemelerBiyo tabanlı TPU markalarını başlattılar ve karbon azaltma ve sürdürülebilirlik de gelecekte TPU gelişimi için önemli yönlendirmelerdir.
Gönderme Zamanı: Ağustos-09-2024