Awọn itọnisọna bọtini fun idagbasoke iwaju ti TPU

TPU ni a polyurethane thermoplastic elastomer, eyi ti o jẹ a multiphase Àkọsílẹ copolymer kq diisocyanates, polyols, ati pq extenders. Gẹgẹbi elastomer ti o ga julọ, TPU ni ọpọlọpọ awọn itọnisọna ọja ti o wa ni isalẹ ati pe o jẹ lilo pupọ ni awọn iwulo ojoojumọ, awọn ohun elo ere idaraya, awọn nkan isere, awọn ohun elo ọṣọ, ati awọn aaye miiran, gẹgẹbi awọn ohun elo bata, awọn okun, awọn kebulu, awọn ẹrọ iṣoogun, ati bẹbẹ lọ.

Lọwọlọwọ, awọn olupilẹṣẹ ohun elo aise TPU akọkọ pẹlu BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Kemikali,Awọn ohun elo Tuntun Linghua, ati bẹbẹ lọ. Pẹlu ifilelẹ ati imugboroja agbara ti awọn ile-iṣẹ ile, ile-iṣẹ TPU jẹ ifigagbaga lọwọlọwọ. Sibẹsibẹ, ni aaye ohun elo ti o ga julọ, o tun gbẹkẹle awọn agbewọle lati ilu okeere, eyiti o tun jẹ agbegbe ti China nilo lati ṣe aṣeyọri awọn aṣeyọri ninu. Jẹ ki a sọrọ nipa awọn ifojusọna ọja iwaju ti awọn ọja TPU.

1. Supercritical foomu E-TPU

Ni ọdun 2012, Adidas ati BASF ni apapọ ṣe agbekalẹ ami iyasọtọ bata bata EnergyBoost, eyiti o nlo foamed TPU (orukọ iṣowo infinergy) bi ohun elo aarin. Nitori lilo polyether TPU pẹlu Shore A lile ti 80-85 bi sobusitireti, ni akawe si awọn agbedemeji Eva, awọn midsoles TPU foamed tun le ṣetọju rirọ ati rirọ ni awọn agbegbe ti o wa ni isalẹ 0 ℃, eyiti o mu itunu wọ ati pe a mọye pupọ ni oja.
2. Fiber fikun ti a tunṣe TPU eroja ohun elo

TPU ni resistance ikolu to dara, ṣugbọn ni diẹ ninu awọn ohun elo, modulu rirọ giga ati awọn ohun elo lile ni a nilo. Iyipada imuduro okun gilasi jẹ ilana ti a lo nigbagbogbo lati mu iwọn rirọ ti awọn ohun elo pọ si. Nipasẹ iyipada, awọn ohun elo idapọmọra thermoplastic pẹlu ọpọlọpọ awọn anfani bii modulus rirọ giga, idabobo ti o dara, resistance ooru to lagbara, iṣẹ imupadabọ rirọ ti o dara, ipata ipata ti o dara, resistance ipa, alafisọpọ kekere ti imugboroosi, ati iduroṣinṣin iwọn le ṣee gba.

BASF ti ṣafihan imọ-ẹrọ kan fun igbaradi TPU fiberglass modulus ti o ni agbara pẹlu lilo awọn okun kukuru gilasi ni itọsi rẹ. TPU kan pẹlu lile D Shore ti 83 ni a ṣepọ nipasẹ dapọ polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, ati 1,4-butanediol (BDO) pẹlu 1,3-propanediol gẹgẹbi awọn ohun elo aise. TPU yii jẹ idapọ pẹlu okun gilasi ni ipin pupọ ti 52:48 lati gba ohun elo idapọpọ pẹlu modulus rirọ ti 18.3 GPa ati agbara fifẹ ti 244 MPa.

Ni afikun si okun gilasi, awọn ijabọ tun wa ti awọn ọja nipa lilo okun erogba TPU, gẹgẹbi Covestro's Maezio carbon fiber/TPU composite board, eyiti o ni modulus rirọ ti o to 100GPa ati iwuwo kekere ju awọn irin lọ.
3. Halogen free ina retardant TPU

TPU ni agbara ti o ga, lile to ga julọ, resistance resistance to dara julọ ati awọn ohun-ini miiran, ti o jẹ ki o jẹ ohun elo apofẹlẹfẹlẹ ti o dara pupọ fun awọn okun waya ati awọn kebulu. Ṣugbọn ni awọn aaye ohun elo gẹgẹbi awọn ibudo gbigba agbara, idaduro ina ti o ga julọ nilo. Ni gbogbogbo awọn ọna meji lo wa lati ṣe ilọsiwaju iṣẹ idaduro ina ti TPU. Ọkan jẹ iyipada ifaseyin ina retardant, eyiti o jẹ pẹlu iṣafihan awọn ohun elo imuduro ina gẹgẹbi awọn polyols tabi awọn isocyanates ti o ni irawọ owurọ, nitrogen, ati awọn eroja miiran sinu iṣelọpọ ti TPU nipasẹ isunmọ kemikali; Èkejì jẹ àtúnṣe ìsúnniṣe iná àfikún, èyí tí ó kan lílo TPU gẹ́gẹ́ bí sobusitireti àti àfikún àwọn ìdádúró iná fún dídapọ̀.

Iyipada ifaseyin le yi eto ti TPU pada, ṣugbọn nigbati iye ifasilẹ ina aropo ba tobi, agbara TPU dinku, iṣẹ ṣiṣe n bajẹ, ati fifi iye kekere kun ko le ṣaṣeyọri ipele imuduro ina ti o nilo. Lọwọlọwọ, ko si ọja idaduro ina giga ti o wa ni iṣowo ti o le ṣe deede ohun elo ti awọn ibudo gbigba agbara.

Imọ ohun elo Bayer tẹlẹ (bayi Kostron) ni ẹẹkan ṣe agbekalẹ irawọ owurọ Organic kan ti o ni polyol (IHPO) ti o da lori oxide phosphine ninu itọsi kan. TPU polyether ti a ṣepọ lati IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, ati BDO ṣe afihan idaduro ina to dara julọ ati awọn ohun-ini ẹrọ. Awọn extrusion ilana jẹ dan, ati awọn dada ti awọn ọja jẹ dan.

Ṣafikun awọn idapada ina-ọfẹ halogen jẹ lọwọlọwọ ipa ọna imọ-ẹrọ ti o wọpọ julọ fun igbaradi idapada ina halogen-free TPU. Ni gbogbogbo, orisun irawọ owurọ, orisun nitrogen, ipilẹ silikoni, awọn idapada ina orisun boron ti wa ni idapọ tabi awọn hydroxides irin ni a lo bi awọn idaduro ina. Nitori iredanu inherent ti TPU, iye kikun retardant ina ti o ju 30% ni igbagbogbo nilo lati ṣe fẹlẹfẹlẹ aladuro ina iduroṣinṣin lakoko ijona. Bibẹẹkọ, nigbati iye idaduro ina ti a ṣafikun ba tobi, imuduro ina naa ti tuka ni aiṣedeede ni sobusitireti TPU, ati awọn ohun-ini ẹrọ ti TPU imuduro ina ko dara, eyiti o tun ṣe opin ohun elo rẹ ati igbega ni awọn aaye bii awọn okun, awọn fiimu. , ati awọn kebulu.

Itọsi BASF ṣafihan imọ-ẹrọ TPU-iná, eyiti o dapọpọ melamine polyphosphate ati irawọ owurọ ti o ni itọsẹ ti phosphinic acid bi awọn idaduro ina pẹlu TPU pẹlu iwuwo molikula apapọ iwuwo ti o tobi ju 150kDa. A rii pe iṣẹ idaduro ina ti ni ilọsiwaju ni pataki lakoko ti o n ṣaṣeyọri agbara fifẹ giga.

Lati mu ilọsiwaju agbara fifẹ ti ohun elo naa siwaju sii, itọsi BASF ṣafihan ọna kan fun ngbaradi aṣoju crosslinking masterbatch ti o ni awọn isocyanates. Fikun 2% ti iru masterbatch yii si akopọ ti o pade awọn ibeere imuduro ina UL94V-0 le mu agbara fifẹ ti ohun elo pọ si lati 35MPa si 40MPa lakoko mimu iṣẹ imuduro ina V-0.

Lati mu awọn ooru ti ogbo resistance ti ina-retardant TPU, awọn itọsi tiIle-iṣẹ Ohun elo Tuntun Linghuatun ṣafihan ọna kan ti lilo dada ti a bo irin hydroxides bi ina retardants. Lati le mu ilọsiwaju hydrolysis resistance ti TPU-iná retardant,Ile-iṣẹ Ohun elo Tuntun Linghuati a ṣe kaboneti irin lori ipilẹ ti fifi idaduro ina melamine kun ni ohun elo itọsi miiran.

4. TPU fun Oko paati Idaabobo film

Fiimu aabo kikun ọkọ ayọkẹlẹ jẹ fiimu aabo ti o ya sọtọ dada kikun lati afẹfẹ lẹhin fifi sori ẹrọ, ṣe idiwọ ojo acid, ifoyina, awọn idọti, ati pese aabo pipẹ fun dada kikun. Awọn oniwe-akọkọ iṣẹ ni lati dabobo awọn ọkọ ayọkẹlẹ kun dada lẹhin fifi sori. Fiimu idaabobo awọ ni gbogbogbo ni awọn fẹlẹfẹlẹ mẹta, pẹlu ibora imularada ti ara ẹni lori ilẹ, fiimu polima kan ni aarin, ati alemora titẹ agbara akiriliki lori ipele isalẹ. TPU jẹ ọkan ninu awọn ohun elo akọkọ fun igbaradi agbedemeji awọn fiimu polymer.

Awọn ibeere iṣẹ fun TPU ti a lo ninu fiimu idaabobo awọ jẹ bi atẹle: resistance ibere, akoyawo giga (gbigbe ina> 95%), irọrun iwọn otutu, iwọn otutu giga, agbara fifẹ> 50MPa, elongation> 400%, ati Shore A líle ibiti o ti 87-93; Išẹ ti o ṣe pataki julọ jẹ resistance oju ojo, eyiti o pẹlu resistance si ti ogbo UV, ibajẹ oxidative gbigbona, ati hydrolysis.

Awọn ọja ti o dagba lọwọlọwọ jẹ TPU aliphatic ti a pese sile lati dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) ati diol polycaprolactone bi awọn ohun elo aise. TPU aromatic alarinrin ti o han gbangba yipada si ofeefee lẹhin ọjọ kan ti itanna UV, lakoko ti TPU aliphatic ti a lo fun fiimu ipari ọkọ ayọkẹlẹ le ṣetọju olusọdipúpọ yellowing laisi awọn ayipada pataki labẹ awọn ipo kanna.
Poly (ε - caprolactone) TPU ni iṣẹ iwọntunwọnsi diẹ sii ni akawe si polyether ati polyester TPU. Ni ọna kan, o le ṣe afihan resistance omije ti o dara julọ ti TPU polyester arinrin, lakoko ti o jẹ ni apa keji, o tun ṣe afihan abuku funmorawon kekere ti o wuyi ati iṣẹ isọdọtun giga ti polyether TPU, nitorinaa ni lilo pupọ ni ọja.

Nitori awọn ibeere oriṣiriṣi fun imunadoko iye owo ọja lẹhin ipin ọja, pẹlu ilọsiwaju ti imọ-ẹrọ ti a bo dada ati agbara atunṣe agbekalẹ alemora, aye tun wa fun polyether tabi polyester arinrin H12MDI aliphatic TPU lati lo si awọn fiimu aabo kikun ni ọjọ iwaju.

5. Biobased TPU

Ọna ti o wọpọ fun ngbaradi TPU ti o da lori bio ni lati ṣafihan awọn monomers ti o da lori bio tabi awọn agbedemeji lakoko ilana polymerization, gẹgẹbi awọn isocyanates ti o da lori bio (bii MDI, PDI), awọn polyols ti o da lori bio, bbl Lara wọn, isocyanates biobased jẹ toje pupọ ninu oja, nigba ti biobased polyols jẹ diẹ wọpọ.

Ni awọn ofin ti awọn isocyanates ti o da lori bio, ni ibẹrẹ bi 2000, BASF, Covestro, ati awọn miiran ti ṣe idoko-owo pupọ ninu iwadii PDI, ati ipele akọkọ ti awọn ọja PDI ni a fi sinu ọja ni 2015-2016. Wanhua Kemikali ti ni idagbasoke 100% awọn ọja TPU ti o da lori bio nipa lilo PDI ti o da lori bio ti a ṣe lati adiro agbado.

Ni awọn ofin ti awọn polyols ti o da lori bio, o pẹlu bio based polytetrafluoroethylene (PTMEG), ipilẹ bio 1,4-butanediol (BDO), ipilẹ bio 1,3-propanediol (PDO), awọn polyester polyester ti o da lori bio, awọn polyether polyether ti o da lori, ati bẹbẹ lọ.

Ni lọwọlọwọ, awọn aṣelọpọ TPU lọpọlọpọ ti ṣe ifilọlẹ TPU ti o da lori bio, eyiti iṣẹ rẹ jẹ afiwera si TPU ipilẹ petrokemika ibile. Iyatọ akọkọ laarin awọn TPU orisun bio wọnyi wa ni ipele ti akoonu orisun-aye, ni gbogbogbo lati 30% si 40%, pẹlu diẹ ninu paapaa iyọrisi awọn ipele ti o ga julọ. Ti a ṣe afiwe si ipilẹ petrokemika ti ibile, TPU orisun bio ni awọn anfani bii idinku awọn itujade erogba, isọdọtun alagbero ti awọn ohun elo aise, iṣelọpọ alawọ ewe, ati itoju awọn orisun. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Kemikali, atiAwọn ohun elo Tuntun Linghuati ṣe ifilọlẹ awọn ami iyasọtọ TPU ti o da lori bio wọn, ati idinku erogba ati iduroṣinṣin tun jẹ awọn itọnisọna bọtini fun idagbasoke TPU ni ọjọ iwaju.