TPU yra poliuretano termoplastinis elastomeras, kuris yra daugiafazio bloko kopolimeras, sudarytas iš diizocianatų, poliolių ir grandinės prailginimo priemonių. TPU, kaip aukšto našumo elastomeras, turi platų produktų krypčių asortimentą ir yra plačiai naudojamas kasdieniuose poreikiuose, sportinėje įrangoje, žaisluose, dekoratyvinėse medžiagose ir kitose srityse, tokiose kaip batų medžiagos, žarnos, kabeliai, medicinos prietaisai ir kt.
Šiuo metu pagrindiniai TPU žaliavų gamintojai yra BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua naujos medžiagos, ir panašiai. Vidaus įmonių išdėstymui ir pajėgumui plečiant, TPU pramonė šiuo metu yra labai konkurencinga. Tačiau aukščiausios klasės taikymo srityje ji vis dar priklauso nuo importo, kuris taip pat yra sritis, kuriai Kinijai reikia pasiekti proveržį. Pakalbėkime apie būsimas TPU produktų rinkos perspektyvas.
1. Superkritinis putplastis E-TPU
2012 m. „Adidas“ ir „BASF“ kartu sukūrė bėgimo batų prekės ženklą „EnergyBoost“, kuris kaip vidurio paplorinės medžiagą naudoja putplasčio TPU (prekės pavadinimo infinergy). Dėl „Polyether TPU“ naudojimo krante yra 80–85 kietumas kaip substratas, palyginti su EVA vidurio, putplasčio TPU vidurio dydžio vis dar gali išlaikyti gerą elastingumą ir minkštumą aplinkoje, mažesnėje nei 0 ℃, o tai pagerina nešiojimąsi ir yra plačiai atpažįstamas rinkoje.
2. Pluošto armatūra modifikuota TPU kompozicinė medžiaga
TPU turi gerą atsparumą smūgiams, tačiau kai kuriose programose reikalingas didelis elastinis modulis ir labai kietos medžiagos. Stiklo pluošto armatūros modifikacija yra dažniausiai naudojama technika, siekiant padidinti elastingą medžiagų modulį. Modifikuojant termoplastines kompozicines medžiagas, turinčias daugybę pranašumų, tokių kaip didelis elastinis modulis, gera izoliacija, stiprus atsparumas šilumai, geras elastinis atsigavimo efektyvumas, geras atsparumas korozijai, atsparumas smūgiams, žemas išsiplėtimo koeficientas ir matmenų stabilumas.
BASF pristatė technologiją, skirtą paruošti aukšto modulio stiklo pluošto sustiprintą TPU, naudodamas stiklinius trumpus pluoštus savo patente. TPU, kurio kranto D kietumas yra 83, buvo susintetintas maišant politetrafluoretilenglikolio (PTMEG, Mn = 1000), MDI ir 1,4-butanediolio (BDO) su 1,3-propanedioliu kaip žaliavomis. Šis TPU buvo sudedamas su stiklo pluoštu, kurio masės santykis buvo 52:48, kad gautų kompozicinę medžiagą, kurios elastinis modulis yra 18,3 GPa, o tempimo stipris - 244 MPa.
Be stiklo pluošto, taip pat yra pranešimų apie produktus, kuriuose naudojami anglies pluošto kompozicinis TPU, pavyzdžiui, „Covestro“ „Maezio“ anglies pluošto/TPU kompozicinė plokštė, kurios elastinis modulis yra iki 100GPA ir mažesnis tankis nei metalai.
3. Halogeninis liepsnos retardantas
TPU turi didelį stiprumą, aukštą tvirtumą, puikų atsparumą dėvėjimams ir kitoms savybėms, todėl tai yra labai tinkama laidų ir laidų apvalkalo medžiaga. Tačiau tokiuose taikymo laukuose kaip įkrovimo stotys reikalingas didesnis liepsnos sulėtėjimas. Paprastai yra du būdai, kaip pagerinti TPU antipireną. Vienas iš jų yra reaktyvi antipirentų modifikacija, apimanti liepsnos suklydimo medžiagų, tokių kaip polioliai ar izocianatai, turintys fosforą, azotą ir kitus elementus, įvedimą į TPU sintezę per cheminį ryšį; Antrasis yra priedų antipirentų modifikavimas, kuris apima TPU naudojimą kaip substratą ir pridedant liepsnos sulėtėjimą lydymui maišyti.
Reaktyvioji modifikacija gali pakeisti TPU struktūrą, tačiau kai priedų liepsnos suklydo kiekis yra didelis, TPU stiprumas mažėja, apdorojimo efektyvumas blogėja ir pridedant nedidelį kiekį negalima pasiekti reikiamo liepsnos sulėtėjimo lygio. Šiuo metu nėra komerciškai prieinamo aukšto antipirtinio produkto, kuris tikrai galėtų atitikti įkrovimo stočių taikymą.
Buvęs „Bayer MaterialScience“ (dabar Kostronas) kartą pristatė organinį fosforą, kuriame yra poliolio (IHPO), pagrįstą fosfino oksidu patente. Polieteris TPU, susintetintas iš IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI ir BDO, pasižymi puikiu liepsnos sulėtėjimu ir mechaninėmis savybėmis. Išspaudimo procesas yra lygus, o produkto paviršius yra lygus.
Pridedant antipirenus be halogenų, šiuo metu yra dažniausiai naudojamas techninis būdas ruošiant antipireną be halogeną. Paprastai fosforo pagrindu pagaminta azoto, silicio pagrindu pagamintos boro antipirenai yra sudedami arba metalo hidroksidai naudojami kaip antipirenai. Dėl būdingo TPU degumo, norint suformuoti stabilų liepsnos suklydimo sluoksnį, dažnai reikia didesnio nei 30% liepsnos užpildymo kiekio. Tačiau kai pridedamas liepsnos kiekio kiekis yra didelis, liepsnos retarantas yra netolygiai išsklaidytas TPU substrate, o liepsnos suklydusio TPU mechaninės savybės nėra idealios, o tai taip pat riboja jo pritaikymą ir reklamą tokiose laukuose kaip žarnos, plėvelės ir kabeliai.
BASF patentas sukuria liepsnos atstovaujamą TPU technologiją, kuri sujungia melamino polifosfatą ir fosforo, kuriame yra fosfininės rūgšties darinys, kaip liepsnos sulėtėjimo, kurio svorio vidutinis svoris yra didesnis nei 150 kDa. Nustatyta, kad liepsnos atspindi našumas buvo žymiai pagerėjęs, tuo pačiu pasiekus didelį tempimo stiprumą.
Siekdamas dar labiau sustiprinti medžiagos tempimo stiprumą, BASF patentas pristato metodą, skirtą skersinio sujungimo agento meistro žaidėjui, kuriame yra izocianatai, paruošimo. Pridėjus 2% tokio tipo pagrindinio bandymo į kompoziciją, kuri atitiktų UL94V-0 liepsnos suklydimo reikalavimus, gali padidinti medžiagos tempiamąjį stiprumą nuo 35mPa iki 40MPA, išlaikant V-0 antipireną.
Siekiant pagerinti „Flame-Retardant TPU“ šilumos senėjimo atsparumą, tai yra„Linghua New Materials Company“Taip pat pristatomas metalo dengtų metalinių hidroksidų naudojimo būdas kaip antipirenai. Siekiant pagerinti liepsnos atsparumo TPU hidrolizės atsparumą,„Linghua New Materials Company“Pristatė metalinį karbonatą, pagrįstą melamino antipirenu į kitą patentą.
4. TPU automobilių dažų apsaugos plėvelei
Automobilių dažų apsaugos plėvelė yra apsauginė plėvelė, išskirianti dažų paviršių iš oro po montavimo, apsaugo nuo rūgščio lietaus, oksidacijos, įbrėžimų ir suteikia ilgalaikę dažų paviršiaus apsaugą. Pagrindinė jo funkcija yra apsaugoti automobilio dažų paviršių po montavimo. Paprastai dažų apsaugos plėvelę sudaro trys sluoksniai, ant paviršiaus su savaime gydoma danga, polimero plėvelė viduryje ir akrilo slėgio jautrūs klijai apatiniame sluoksnyje. TPU yra viena iš pagrindinių medžiagų tarpinėms polimerų plėvelėms paruošti.
TPU, naudojamų dažų apsaugos plėvelėje, našumo reikalavimai yra šie: atsparumas įbrėžimams, didelis skaidrumas (šviesos pralaidumas> 95%), žemos temperatūros lankstumas, atsparumas aukštai temperatūrai, tempimo stiprumas> 50MPa, pailgėjimas> 400%, o kranto kietumo diapazonas yra 87–93; Svarbiausias našumas yra atsparumas oro sąlygoms, įskaitant atsparumą UV senėjimui, šiluminio oksidacinio skilimo ir hidrolizės.
Šiuo metu subrendę produktai yra alifatiniai TPU, paruošti iš dicikloheksilo diizocianato (H12MDI) ir polikaprolaktono diolio kaip žaliavų. Įprastas aromatinis TPU po vienos dienos švitinimo, o Alifatinis TPU, naudojamas automobilio įvyniojimo plėvelei, akivaizdžiai tampa geltona, gali išlaikyti savo pageltinimo koeficientą be reikšmingų pokyčių tomis pačiomis sąlygomis.
Poli (ε - caprolaktono) TPU yra labiau subalansuotas, palyginti su polieterio ir poliesterio TPU. Viena vertus, tai gali parodyti puikų įprasto poliesterio TPU atsparumą ašaroms, o kita vertus, tai taip pat parodo išskirtinę mažo suspaudimo nuolatinę deformaciją ir aukštą polieterio TPU rezultatą, todėl yra plačiai naudojamas rinkoje.
Dėl skirtingų produkto ekonominio efektyvumo reikalavimų po rinkos segmentavimo, pagerinus paviršiaus dangos technologiją ir lipnių formulių reguliavimo galimybes, ateityje taip pat yra galimybė polieteriui ar paprastam poliesterio H12MDI alifatiniam TPU pritaikyti dažų apsaugos plėvelėms ateityje.
5. Biobodinė TPU
Bendras biologinio TPU paruošimo metodas yra įvesti biologinius monomerus ar tarpinius produktus polimerizacijos proceso metu, pavyzdžiui, biologiškai pagrįstus izocianatas (tokius kaip MDI, PDI), biologiniai polioliai ir kt., Tarp jų, biologiniai izocianatai yra gana retai rinkoje, o biologiniai polioliai yra dažnesni.
Kalbant apie biologinius izocianatas, jau 2000 m., BASF, Covestro ir kiti investavo daug pastangų į PDI tyrimus, o pirmoji PDI produktų partija buvo įdėta į rinką 2015–2016 m. „Wanhua Chemical“ sukūrė 100% biologinius TPU produktus, naudodama biologinius PDI, pagamintus iš kukurūzų kranto.
Kalbant apie biologinius poliolius, tai apima biologinį politetrafluoretileną (PTMEG), biologinį 1,4-butanediolio (BDO), biologinį 1,3-propanediolio (SKL), biologinį poliesterio poliestą, bioyrinius polietorolius ir kt.
Šiuo metu keli TPU gamintojai išleido „Bio“ pagrindu sukurtą TPU, kurio našumas yra panašus į tradicinį naftos chemijos pagrindu sukurtą TPU. Pagrindinis skirtumas tarp šių biologinių TPU yra biologinio turinio lygyje, paprastai svyruoja nuo 30% iki 40%, kai kurie netgi pasiekė aukštesnį lygį. Palyginti su tradiciniu naftos chemijos pagrindu sukurtu TPU, biologinis TPU turi privalumų, tokių kaip anglies išmetimo mažinimas, tvarios žaliavų regeneracija, ekologiška gamyba ir išteklių išsaugojimas. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical irLinghua naujos medžiagosPradėjo savo biologinius TPU prekės ženklus, o anglies mažinimas ir tvarumas taip pat yra pagrindinės TPU plėtros kryptys ateityje.
Pašto laikas: 2012-09-09