TPU elastomerek termoplastîk a polîuretanê ye, ku hevpolîmerek blokê ya pirqonax e ku ji diisocyanates, polyol û dirêjkerên zincîrê pêk tê. Wekî elastomerek bi performansa bilind, TPU xwedan rêzeyek rêwerzên hilbera jêrîn e û bi berfirehî di hewcedariyên rojane, alavên werzîşê, pêlîstok, materyalên xemilandî, û warên din de, wekî materyalên pêlavan, çîp, kablo, amûrên bijîjkî, hwd tê bikar anîn.
Heya nuha, hilberînerên sereke yên madeya xav a TPU BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Materyalên Nû yên Linghua, wate ya vê çîye. Bi sêwirandin û berbelavkirina kapasîteya pargîdaniyên navxweyî, pîşesaziya TPU niha pir pêşbaz e. Lêbelê, di qada serîlêdanê ya bilind de, ew hîn jî xwe dispêre îthalatê, ku di heman demê de herêmek e ku Chinaîn hewce dike ku tê de destkeftiyan bi dest bixe. Ka em li ser perspektîfên bazara pêşerojê yên hilberên TPU biaxivin.
1. Supercritical kef E-TPU
Di sala 2012-an de, Adidas û BASF bi hev re marqeya pêlavên bezê EnergyBoost pêşve xistin, ku TPU-ya kefkirî (navê bazirganiyê nefsbiçûk) wekî materyalê navîn bikar tîne. Ji ber karanîna TPU-ya poleter a bi serhişkek Shore A ya 80-85 wekî substrate, li gorî pêlên navîn EVA, pêlên navîn ên TPU yên kefkirî hîn jî dikarin li hawîrdorên li jêr 0 ℃ elastîk û nermbûna baş biparêzin, ku rehetiya lixwekirinê baştir dike û bi berfirehî di nav de tê nas kirin. bazarê.
2. Materyalên pêkhatî yên TPU-yê yên guhezbarkirî yên bi fiber xurtkirî
TPU xwedan berxwedana bandorek baş e, lê di hin serîlêdanan de, modula elastîk a bilind û materyalên pir hişk hewce ne. Guhertina bihêzkirina fîbera cam teknîkek bi gelemperî tête bikar anîn da ku modula elastîk a materyalan zêde bike. Di nav guheztinê de, materyalên têkel ên termoplastîk ên bi gelek avantajên wekî modula elastîk a bilind, îzolasyonek baş, berxwedana germahiya bihêz, performansa vegerandina elastîk a baş, berxwedana korozyonê ya baş, berxwedana bandorê, rêjeya kêmbûna berfirehbûnê, û îstîqrara pîvanê dikare were bidestxistin.
BASF di patenta xwe de teknolojiyek ji bo amadekirina TPU-ya fîberglassê ya bi modulusa bilind bi karanîna fîberên kurt ên camê destnîşan kir. TPU bi serhişkiya Shore D ya 83 bi tevlihevkirina polîtetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn = 1000), MDI, û 1,4-butanediol (BDO) bi 1,3-propanediol re wekî madeyên xav hate sentez kirin. Ev TPU bi fîbera camê re bi rêjeya girseya 52:48 hate tevlihev kirin da ku materyalek pêkhatî ya bi modulek elastîk a 18,3 GPa û hêzek tîrêjê ya 244 MPa were bidestxistin.
Ji bilî fîbera camê, di heman demê de raporên hilberan hene ku TPU-ya pêkhatî ya fîbera karbonê bikar tînin, wek mînak panela hevedudanî ya fîbera karbonê/TPU ya Covestro ya Maezio, ku xwedan modulek elastîk heya 100GPa ye û ji metalan dakêşek kêmtir e.
3. Halojen agirê retardant TPU
TPU xwedan hêzek bilind, hişkbûna bilind, berxwedana cil û bergên hêja û taybetmendiyên din e, ku ew ji bo têl û kabloyan materyalek şûşek pir maqûl dike. Lê di qadên serîlêdanê yên wekî stasyonên barkirinê de, paşvekêşana agirê bilindtir hewce ye. Bi gelemperî du rê hene ku meriv performansa paşvekêşana agirê TPU baştir bike. Yek jê guheztina reaktîf a retardantê ye, ku tê de danasîna materyalên retardant ên şewatê yên wekî polyol an isocyanates ku fosfor, nîtrojen û hêmanên din di nav senteza TPU-yê de bi girêdana kîmyewî vedihewîne; Ya duyemîn guheztina retardantê ya pêvek e, ku tê de TPU wekî substrate bikar tîne û ji bo tevlihevkirina helandinê retardantên agir lê zêde dike.
Guhertina reaktîf dikare strukturê TPU biguhezîne, lê gava ku mîqdara retardantê agirê lêzêdekirî mezin be, hêza TPU kêm dibe, performansa pêvajoyê xirab dibe, û lê zêdekirina piçûkek piçûk nikare asta retardantiya agirê hewce bi dest bixe. Heya nuha, hilberek berbi agirê bilind a bazirganî ya ku bikaribe bi rastî serlêdana stasyonên barkirinê pêk bîne tune.
Berê Bayer MaterialScience (niha Kostron) carekê fosforek organîk a ku polyol (IHPO) li ser bingeha oksîdê fosfînê di patentê de vedihewîne destnîşan kir. Polyether TPU ya ku ji IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, û BDO hatî sentezkirin, paşdegirtina agir û taybetmendiyên mekanîkî yên hêja destnîşan dike. Pêvajoya derxistinê xweş e, û rûyê hilberê xweş e.
Zêdekirina retardantên agir ên bê halojen naha riya teknîkî ya herî gelemperî ye ku ji bo amadekirina TPU-ya retardantê ya bê halojen tê bikar anîn. Bi gelemperî, fosfor, bingeha nîtrojenê, silicon-based, retardantên agir ên li ser bingeha boron têne tevlihev kirin an hîdroksîdên metal wekî retardantên agir têne bikar anîn. Ji ber şewatmendiya xwerû ya TPU, pir caran pêdivî ye ku ji% 30-ê zêdetir dagirtina agirê retardantê pêdivî ye ku di dema şewitandinê de tebeqeyek retardantê ya domdar ava bike. Lêbelê, dema ku mîqdara retardantê agirê lê zêde dibe mezin be, retardantê agirê bi rengek neyeksan di substrata TPU de tê belav kirin, û taybetmendiyên mekanîkî yên TPU-ya retardantê agirê ne îdeal in, ku di heman demê de serîlêdan û pêşvebirina wê di warên wekî çeng, fîlim de jî sînordar dike. , û kabloyan.
Patenta BASF teknolojiyek TPU-retardanker a şewatê destnîşan dike, ku melamine polyphosphate û fosforek ku jêderek asîda fosfînic vedihewîne wekî retardantên agirê bi TPU-ya bi giraniya navînî ya molekularî ji 150 kDa mezintir tevlihev dike. Hat dîtin ku performansa retardantê ya şewatê di dema ku bigihîje hêza tîrêjê ya bilind bi girîngî baştir bûye.
Ji bo zêdekirina hêza tîrêjê ya materyalê, patenta BASF rêbazek ji bo amadekirina masterbatchê xaçerêya ku tê de isocyanates heye destnîşan dike. Zêdekirina 2% ji vê celebê masterbatchê li pêkhateyek ku bi hewcedariyên UL94V-0 retardantê agirê bicîh tîne dikare hêza tansiyonê ya materyalê ji 35MPa berbi 40MPa zêde bike di heman demê de performansa retardantê ya V-0 biparêze.
Ji bo baştirkirina berxwedana pîrbûna germê ya TPU-retardanker a agir, patentaLinghua New Materials Companydi heman demê de rêbazek bikar anîna hîdroksîdên metal ên pêçandî yên rûberî wekî retardantên agir destnîşan dike. Ji bo baştirkirina berxwedana hîdrolîzê ya TPU-retardant a agir,Linghua New Materials CompanyKarbonatê metal li ser bingeha lêzêdekirina retardantê agirê melamine di serlêdanek patentek din de destnîşan kir.
4. TPU ji bo fîlima parastina boyaxa otomotîvê
Fîlma parastina boyaxa gerîdeyê fîlimek parastinê ye ku piştî sazkirinê rûyê boyaxê ji hewayê veqetîne, pêşî li barana asîdê, oksîdasyon, şûştinê digire, û parastina dirêj-mayînde ji bo rûyê boyaxê peyda dike. Fonksiyona wê ya sereke ev e ku piştî sazkirinê rûbera boyaxa gerîdeyê biparêze. Fîma parastina boyaxê bi gelemperî ji sê tebeqan pêk tê, ku li ser rûxê pêlekek xwe-xweşker, di navîn de fîlimek polîmer, û li ser tebeka jêrîn zeliqeyek hesas a akrîlîk-hesas bi zextê pêk tê. TPU yek ji wan materyalên sereke ye ku ji bo amadekirina fîlimên polîmer ên navîn.
Pêdiviyên performansê yên ji bo TPU-ya ku di fîlima parastina boyaxê de tê bikar anîn wiha ne: berxwedana xişandinê, zelalbûna bilind (veguhestina ronahiyê> 95%), nermbûna germahiya nizm, berxwedana germahiya bilind, hêza tîrêjê> 50MPa, dirêjbûn> 400%, û Shore A rêza serhişkiya 87-93; Performansa herî girîng berxwedana hewayê ye, ku berxwedana li hember pîrbûna UV, hilweşandina oksîtera termal, û hîdrolîzê vedihewîne.
Berhemên gihîştî yên heyî TPU aliphatic in ku ji dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) û polycaprolactone diol wekî madeyên xav hatine amadekirin. TPU-ya aromatîk a asayî piştî rojek tîrêjkirina UV-ê bi eşkere zer dibe, di heman demê de TPU-ya alifatîk a ku ji bo fîlima pêçana gerîdeyê tê bikar anîn dikare di heman şert û mercan de hevbera xweya zerbûnê bêyî guhertinên girîng biparêze.
Poly (ε - kaprolactone) TPU li gorî polether û polester TPU performansek hevsengtir e. Ji aliyek ve, ew dikare berxwedana tirşikê ya TPU ya polesterê ya asayî nîşan bide, ji hêla din ve, ew di heman demê de deformasyona domdar a tîrêjê ya kêm û performansa vegerandina bilind a TPU-ya poleterê jî destnîşan dike, bi vî rengî li sûkê bi berfirehî tê bikar anîn.
Ji ber hewcedariyên cihêreng ên ji bo lêçûn-bandoriya hilberê piştî dabeşkirina bazarê, bi baştirkirina teknolojiya rûxandina rûkê û şiyana verastkirina formula adhesive, di heman demê de şansek heye ku polester an polestera normal H12MDI aliphatic TPU-ya ku di pêşerojê de li ser fîlimên parastina boyaxkirinê were sepandin.
5. TPU Biobased
Rêbaza hevpar a amadekirina TPU-ya bingehîn a biyo ev e ku di pêvajoya polîmerîzasyonê de monomer an navbeynkarên biyolojîkî, wek isocyanates (wek MDI, PDI), polîolên biyo, hwd. bazarê, dema ku polîolên biyolojîk gelemperî ne.
Di warê isocyanatesên bingehîn ên biyo de, ji destpêka 2000-an de, BASF, Covestro, û yên din di lêkolîna PDI de gelek hewil dane, û koma yekem a hilberên PDI di 2015-2016-an de ketin sûkê. Wanhua Chemical ji sedî 100% hilberên TPU yên biyolojîkî bi karanîna PDI-ya bingehîn a ku ji stûyê genimê hatî çêkirin, pêşve xistiye.
Di warê polîolên biyolojîk de, ew di nav xwe de polîtetrafluoroethylene (PTMEG), 1,4-butanediol (BDO), 1,3-propanediol (PDO), bio-based polyester polyols, bio-based polyether polyol, etc.
Heya nuha, gelek hilberînerên TPU-yê TPU-ya bingehîn a biyo, ku performansa wê bi TPU-ya bingehîn a petrokîmyayî ya kevneşopî re tê berhev kirin dane destpêkirin. Cûdahiya sereke di navbera van TPU-yên bingehîn ên biyo de di asta naveroka bingeha biyo de ye, bi gelemperî ji% 30 heya 40%, digel ku hin jî digihîjin astên bilindtir. Li gorî TPU-ya kevneşopî ya petrokîmyayî, TPU-ya bingehîn a biyo avantajên wekî kêmkirina emîsyonên karbonê, nûvekirina domdar a madeyên xav, hilberîna kesk, û parastina çavkaniyê heye. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Kîmyewî, ûMateryalên Nû yên Linghuamarqeyên xwe yên TPU yên bio-ya bingehîn dane destpêkirin, û kêmkirina karbonê û domdarî jî rêwerzên sereke ne ji bo pêşkeftina TPU di pêşerojê de.
Dema şandinê: Tebax-09-2024