TPU е полиуретанов термопластичен еластомер, който е многофазен блок съполимер, съставен от диизоцианати, полиоли и верижни разширители. Като еластомер с висока производителност, TPU има широк спектър от направления на продукта надолу по веригата и се използва широко в ежедневни нужди, спортно оборудване, играчки, декоративни материали и други полета, като материали за обувки, маркучи, кабели, медицински изделия и т.н.
Понастоящем основните производители на суровини TPU включват BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua нови материалии т.н. С оформлението и разширяването на капацитета на вътрешните предприятия, индустрията на TPU понастоящем е силно конкурентна. Въпреки това, в областта на кандидатстване от висок клас, той все още разчита на вноса, който също е област, в която Китай трябва да постигне пробиви. Нека поговорим за бъдещите пазарни перспективи на продуктите на TPU.
1. Свръхкритично пенообразуване E-TPU
През 2012 г. Adidas и BASF съвместно разработиха марката за бягащи обувки EnergyBoost, която използва Faed TPU (търговско име Infinergy) като материал за междинна подметка. Поради използването на полиетер TPU с брега твърдост от 80-85 като субстрат, в сравнение с средните плочи на EVA, пените TPU Midsoles все още могат да поддържат добра еластичност и мекота в среди под 0 ℃, което подобрява носенето на комфорт и е широко признато на пазара.
2. Подсилена от влакната модифициран композитен материал TPU
TPU има добра устойчивост на въздействие, но в някои приложения са необходими висок еластичен модул и много твърди материали. Модификацията на подсилването на стъклените влакна е често използвана техника за увеличаване на еластичния модул на материалите. Чрез модификация, термопластични композитни материали с много предимства като висок еластичен модул, добра изолация, силна топлинна устойчивост, добра еластична ефективност на възстановяване, добра устойчивост на корозия, устойчивост на удар, нисък коефициент на разширяване и стабилност на размерите.
BASF въведе технология за приготвяне на TPU с висок модул от фибростъкло, използвайки стъклени къси влакна в патента си. TPU с твърдост на брега D се синтезира чрез смесване на политетрафлуоретилен гликол (PTMEG, MN = 1000), MDI и 1,4-бутандиол (BDO) с 1,3-пропанедиол като суровини. Този TPU се съчетава със стъклени влакна в съотношение на масата 52:48, за да се получи композитен материал с еластичен модул от 18,3 GPA и якост на опън от 244 MPa.
В допълнение към стъклените влакна, има и съобщения за продукти, използващи композитен TPU от въглеродни влакна, като композитна дъска на Covestro Maezio/TPU, която има еластичен модул до 100 gpa и по -ниска плътност от металите.
3. Halogen Free Flame Retardant TPU
TPU има висока якост, висока якост, отлична устойчивост на износване и други свойства, което го прави много подходящ материал за обвивка за проводници и кабели. Но в полета за кандидатстване, като станции за зареждане, се изисква по -висока забавяне на пламъка. Обикновено има два начина за подобряване на изпълнението на пламъка на TPU. Единият е реактивна модификация на пламъка, която включва въвеждане на материали за забавяне на пламъка като полиоли или изоцианати, съдържащи фосфор, азот и други елементи в синтеза на TPU чрез химическо свързване; Втората е модификация на адитивните пламъци, която включва използването на TPU като субстрат и добавяне на забавители на пламъка за смесване на стопилка.
Реактивната модификация може да промени структурата на TPU, но когато количеството на адитивния пламък е голямо, силата на TPU намалява, производителността на обработката се влошава и добавянето на малко количество не може да постигне необходимото ниво на пламък за забавяне. Понастоящем няма наличен в търговската мрежа продукт с висок пламък, който наистина може да отговаря на прилагането на зареждащи станции.
Бившият Bayer Materialscience (сега Kostron) веднъж въведе органичен фосфор, съдържащ полиол (IHPO), базиран на фосфинов оксид в патент. Полиетът TPU, синтезиран от IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI и BDO показва отлично забавяне на пламъка и механични свойства. Процесът на екструзия е гладък, а повърхността на продукта е гладка.
Добавянето на халогенни забавители на пламъка понастоящем е най-често използваният технически маршрут за приготвяне на TPU без халоген без пламък. По принцип фосфор, на основата на азот, на основата на силиций, базирана на баровата пламък, се усложняват или металните хидроксиди се използват като забавители на пламъка. Поради присъщата запалимост на TPU, често се изисква количество за пълнене на пламък, за да се образува стабилен пламък -забавен слой по време на горенето. Въпреки това, когато добавеното количество забавител на пламъка е голямо, пламъкът забавител е неравномерно диспергиран в субстрата на TPU, а механичните свойства на TPU на пламъка не са идеални, което също ограничава приложението и промоцията му в полета като маркучи, филми и кабели.
Патентът на BASF въвежда технология TPU с пламък, която съчетава меламин полифосфат и фосфор, съдържащ производно на фосфинова киселина като пламък-забавители с TPU със средно тегло средно молекулно тегло, по-голямо от 150kDa. Установено е, че производителността на забавител на пламъка е значително подобрена, докато се постига висока якост на опън.
За допълнително подобряване на якостта на опън на материала, патентът на BASF въвежда метод за приготвяне на омрежаващ агент MasterBatch, съдържащ изоцианати. Добавянето на 2% от този тип MasterBatch към състав, който отговаря на изискванията за забавяне на пламъка UL94V-0, може да увеличи якостта на опън на материала от 35MPa до 40MPa, като същевременно поддържа производителността на пламъка V-0.
За да се подобри топлинното устойчивост на стареене на TPU с пламък, патентът наLinghua New Material CompanyСъщо така въвежда метод за използване на метални хидроксиди с повърхностно покритие като забавители на пламъка. За да се подобри устойчивостта на хидролиза на пламъка-ретардиращия TPU,Linghua New Material Companyвъведе метален карбонат въз основа на добавяне на меламин -забавител в друго патентно заявление.
4. TPU за автомобилен филм за защита на боя
Филмът за защита на боята на автомобила е защитен филм, който изолира повърхността на боята от въздуха след монтаж, предотвратява киселинен дъжд, окисляване, драскотини и осигурява дълготрайна защита на повърхността на боя. Основната му функция е да защити повърхността на боята на автомобила след монтажа. Филмът за защита на боята обикновено се състои от три слоя, със самолекуващо покритие на повърхността, полимерен филм в средата и акрилно-чувствително лепило на долния слой. TPU е един от основните материали за приготвяне на междинни полимерни филми.
Изискванията за изпълнение на TPU, използвани във филма за защита на боя, са както следва: устойчивост на надраскване, висока прозрачност (светлинна предаване> 95%), гъвкавост с ниска температура, високотемпературна устойчивост, якост на опън> 50MPa, удължаване> 400%и брега на обхвата на твърдостта от 87-93; Най -важното представяне е устойчивостта на времето, която включва устойчивост на стареене на UV, термично окислително разграждане и хидролиза.
Понастоящем зрелите продукти са алифатен TPU, приготвен от дициклохексил диизоцианат (H12MDI) и поликапролактон диол като суровини. Обикновеният ароматен TPU видимо пожълтява след един ден UV облъчване, докато алифатният TPU, използван за филм за опаковане на автомобили, може да поддържа коефициента си на пожълтяване без значителни промени при същите условия.
Poly (ε - капролактон) TPU има по -балансирана характеристика в сравнение с полиера и полиестерния TPU. От една страна, той може да прояви отлична сълза на обикновения полиестер TPU, докато от друга страна, той също демонстрира изключителна ниска постоянна деформация на компресията и висока реконирана характеристика на полиетер TPU, като по този начин се използва широко на пазара.
Поради различни изисквания за ефективност на разходите за продукта след сегментиране на пазара, с подобряването на технологията за повърхностно покритие и способността за регулиране на формулата на адхезиите, има и шанс за полиетър или обикновен полиестер H12MDI алифатен TPU, които да се прилагат за боядисване на филми за защита в бъдеще.
5. BioBased TPU
Общият метод за приготвяне на TPU на базата на био е да се въведат мономери или междинни продукти на базата на био по време на процеса на полимеризация, като био -базирани изоцианати (като MDI, PDI), био -базирани полиоли и др. Сред тях са биобазирани изоцинати са сравнително редки на пазара, докато полиолите на биобаза са по -често срещани.
По отношение на био-базирани изоцианати още през 2000 г., BASF, Covestro и други са инвестирали много усилия в PDI Research, а първата партида продукти на PDI бяха пуснати на пазара през 2015-2016 г. Wanhua Chemical е разработил 100% биологични TPU продукти, използвайки био базирани PDI, произведени от царевичен Stover.
По отношение на полиолите на базата на био, той включва био-базиран политетрафлуоретилен (PTMEG), био-бутандиол (BDO) на базата на био-бутандиол (BDO), 1,3-пропаниол (PDO), полиестерни полиестери на базата на био, на базата на биотерни полиети и др.
Понастоящем множество производители на TPU пуснаха биологично базирани TPU, чиято производителност е сравнима с традиционния TPU, базиран на нефтохимически. Основната разлика между тези биологични TPU се крие в нивото на биологично съдържание, обикновено вариращо от 30% до 40%, като някои дори постигат по -високи нива. В сравнение с традиционната нефтохимична TPU, биологичната базирана TPU има предимства като намаляване на въглеродните емисии, устойчива регенерация на суровини, зелено производство и опазване на ресурсите. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical иLinghua нови материалиСтартираха своите биологични марки, базирани на био, а намаляването и устойчивостта на въглерода също са ключови насоки за развитието на TPU в бъдеще.
Време за публикация: AUG-09-2024