TPU poliuretan termoplastik elastomer bo'lib, u diizosiyanatlar, poliollar va zanjir uzatgichlaridan tashkil topgan ko'p fazali blok kopolimeridir. Yuqori samarali elastomer sifatida TPU keng turdagi mahsulot yo'nalishlariga ega va kundalik ehtiyoj buyumlari, sport anjomlari, o'yinchoqlar, dekorativ materiallar va poyabzal materiallari, shlanglar, kabellar, tibbiy asboblar va boshqalar kabi boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Hozirgi vaqtda TPU xomashyosining asosiy ishlab chiqaruvchilari orasida BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua yangi materiallari, va hokazo. Mahalliy korxonalarning joylashuvi va quvvatining kengayishi bilan TPU sanoati hozirda yuqori raqobatbardoshlikka ega. Biroq, yuqori darajadagi qo'llanilish sohasida u hali ham importga tayanadi, bu ham Xitoyning yutuqlarga erishishi kerak bo'lgan sohadir. Keling, TPU mahsulotlarining kelajakdagi bozor istiqbollari haqida gaplashaylik.
1. Superkritik ko'pikli E-TPU
2012-yilda Adidas va BASF birgalikda EnergyBoost yugurish poyabzali brendini ishlab chiqdilar, bu brend o'rta taglik materiali sifatida ko'pikli TPU (infinergy savdo nomi) dan foydalanadi. EVA o'rta tagliklariga nisbatan substrat sifatida 80-85 Shore A qattiqligidagi poliefir TPU ishlatilganligi sababli, ko'pikli TPU o'rta tagliklari 0 ℃ dan past muhitda ham yaxshi elastiklik va yumshoqlikni saqlab qolishi mumkin, bu esa kiyish qulayligini oshiradi va bozorda keng tan olingan.
2. Elyaf bilan mustahkamlangan modifikatsiyalangan TPU kompozit materiali
TPU yaxshi zarba qarshiligiga ega, ammo ba'zi ilovalarda yuqori elastiklik moduli va juda qattiq materiallar talab qilinadi. Shisha tolali mustahkamlash modifikatsiyasi materiallarning elastiklik modulini oshirish uchun keng tarqalgan usul hisoblanadi. Modifikatsiya orqali yuqori elastiklik moduli, yaxshi izolyatsiya, kuchli issiqlikka chidamlilik, yaxshi elastik tiklanish ko'rsatkichi, yaxshi korroziyaga chidamlilik, zarbaga chidamlilik, past kengayish koeffitsienti va o'lchovli barqarorlik kabi ko'plab afzalliklarga ega termoplastik kompozit materiallarga erishish mumkin.
BASF o'zining patentida shisha kalta tolalardan foydalangan holda yuqori modulli shisha tolali mustahkamlangan TPU tayyorlash texnologiyasini taqdim etdi. Shore D qattiqligi 83 bo'lgan TPU politetrafloroetilen glikol (PTMEG, Mn=1000), MDI va 1,4-butandiol (BDO) ni 1,3-propandiol bilan xom ashyo sifatida aralashtirish orqali sintez qilindi. Ushbu TPU 18,3 GPa elastik modulli va 244 MPa cho'zilish kuchiga ega kompozit material olish uchun 52:48 massa nisbatida shisha tolasi bilan aralashtirildi.
Shisha tolasidan tashqari, uglerod tolali kompozit TPU dan foydalanadigan mahsulotlar haqida ham xabarlar mavjud, masalan, Covestro'ning Maezio uglerod tolasi/TPU kompozit taxtasi, uning elastiklik moduli 100GPa gacha va zichligi metallarga qaraganda pastroq.
3. Galogensiz olovga chidamli TPU
TPU yuqori mustahkamlik, yuqori chidamlilik, a'lo aşınma qarshilik va boshqa xususiyatlarga ega, bu uni simlar va kabellar uchun juda mos qoplama materialiga aylantiradi. Ammo zaryadlash stantsiyalari kabi qo'llanilish sohalarida yuqori olovga chidamlilik talab qilinadi. TPU ning olovga chidamlilik ko'rsatkichini yaxshilashning odatda ikkita usuli mavjud. Ulardan biri reaktiv olovga chidamli modifikatsiya bo'lib, u kimyoviy bog'lanish orqali TPU sinteziga fosfor, azot va boshqa elementlarni o'z ichiga olgan poliollar yoki izosiyanatlar kabi olovga chidamli materiallarni kiritishni o'z ichiga oladi; Ikkinchisi esa qo'shimcha olovga chidamli modifikatsiya bo'lib, u TPU ni substrat sifatida ishlatishni va eritmalarni aralashtirish uchun olovga chidamli moddalarni qo'shishni o'z ichiga oladi.
Reaktiv modifikatsiya TPU tuzilishini o'zgartirishi mumkin, ammo qo'shimcha olovga chidamli modda miqdori katta bo'lganda, TPU kuchi pasayadi, ishlov berish samaradorligi yomonlashadi va oz miqdorda qo'shish kerakli olovga chidamlilik darajasiga erisha olmaydi. Hozirgi vaqtda zaryadlash stantsiyalarining qo'llanilishini chinakam qondira oladigan tijoratda mavjud bo'lgan yuqori olovga chidamli mahsulot yo'q.
Sobiq Bayer MaterialScience (hozirgi Kostron) bir vaqtlar patentda fosfin oksidiga asoslangan organik fosforli poliol (IHPO) ni taqdim etgan edi. IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI va BDO dan sintezlangan poliefir TPU ajoyib olovga chidamlilik va mexanik xususiyatlarga ega. Ekstruziya jarayoni silliq va mahsulot yuzasi silliq.
Galogensiz olovga chidamli TPU tayyorlash uchun galogensiz olovga chidamli TPU ni qo'shish hozirgi vaqtda eng ko'p qo'llaniladigan texnik yo'l hisoblanadi. Odatda, fosfor asosidagi, azot asosidagi, kremniy asosidagi, bor asosidagi olovga chidamli moddalar aralashtiriladi yoki metall gidroksidlari olovga chidamli moddalar sifatida ishlatiladi. TPU ning o'ziga xos yonuvchanligi tufayli, yonish paytida barqaror olovga chidamli qatlam hosil qilish uchun ko'pincha 30% dan ortiq olovga chidamli to'ldirish miqdori talab qilinadi. Biroq, qo'shilgan olovga chidamli modda miqdori katta bo'lganda, olovga chidamli modda TPU substratida notekis tarqaladi va olovga chidamli TPU ning mexanik xususiyatlari ideal emas, bu esa uni shlanglar, plyonkalar va kabellar kabi sohalarda qo'llash va targ'ib qilishni ham cheklaydi.
BASF patentida olovga chidamli TPU texnologiyasi joriy etilgan bo'lib, u melamin polifosfat va fosfor o'z ichiga olgan fosfin kislotasining hosilasini olovga chidamli vosita sifatida 150 kDa dan ortiq og'irlikdagi o'rtacha molekulyar og'irlikka ega TPU bilan aralashtiradi. Yuqori cho'zilish kuchiga erishish bilan birga olovga chidamlilik ko'rsatkichlari sezilarli darajada yaxshilanganligi aniqlandi.
Materialning cho'zilish kuchini yanada oshirish uchun BASF patentida izosiyanatlarni o'z ichiga olgan o'zaro bog'lovchi agent masterbatch tayyorlash usuli joriy etilgan. Ushbu turdagi masterbatchning 2% ni UL94V-0 olovga chidamlilik talablariga javob beradigan tarkibga qo'shish V-0 olovga chidamlilik ko'rsatkichini saqlab qolish bilan birga materialning cho'zilish kuchini 35MPa dan 40MPa gacha oshirishi mumkin.
Olovga chidamli TPU ning issiqlik qarish qarshiligini yaxshilash uchun patentLinghua yangi materiallar kompaniyasishuningdek, sirt bilan qoplangan metall gidroksidlarini olovni saqlovchi vosita sifatida ishlatish usulini joriy etadi. Olovni saqlovchi TPU ning gidrolizga chidamliligini oshirish uchun,Linghua yangi materiallar kompaniyasiboshqa patent arizasida melamin olovga chidamli moddasini qo'shish asosida metall karbonat kiritildi.
4. Avtomobil bo'yoqlarini himoya qilish plyonkasi uchun TPU
Avtomobil bo'yoqlarini himoya qilish plyonkasi - bu o'rnatishdan keyin bo'yoq yuzasini havodan ajratib turadigan, kislotali yomg'ir, oksidlanish, tirnalishlarning oldini oladigan va bo'yoq yuzasi uchun uzoq muddatli himoya ta'minlaydigan himoya plyonkasi. Uning asosiy vazifasi o'rnatishdan keyin avtomobil bo'yoq yuzasini himoya qilishdir. Bo'yoqlarni himoya qilish plyonkasi odatda uchta qatlamdan iborat bo'lib, yuzasida o'z-o'zini tiklaydigan qoplama, o'rtasida polimer plyonka va pastki qatlamda akril bosimga sezgir yopishtiruvchi mavjud. TPU oraliq polimer plyonkalarini tayyorlash uchun asosiy materiallardan biridir.
Bo'yoqdan himoya plyonkasida ishlatiladigan TPU uchun ishlash talablari quyidagilar: tirnalishga chidamlilik, yuqori shaffoflik (yorug'lik o'tkazuvchanligi> 95%), past haroratga moslashuvchanlik, yuqori haroratga chidamlilik, cho'zilish kuchi> 50MPa, cho'zilish> 400% va Shore A qattiqlik diapazoni 87-93; Eng muhim ishlash ob-havoga chidamlilik bo'lib, u UV qarishiga, termal oksidlanish degradatsiyasiga va gidrolizga chidamlilikni o'z ichiga oladi.
Hozirgi vaqtda yetuk mahsulotlar diklogeksil diizosiyanat (H12MDI) va polikaprolakton dioldan xom ashyo sifatida tayyorlangan alifatik TPU hisoblanadi. Oddiy aromatik TPU bir kunlik ultrabinafsha nurlanishidan keyin sezilarli darajada sarg'ayadi, avtomobil o'rash plyonkasi uchun ishlatiladigan alifatik TPU esa xuddi shu sharoitlarda sezilarli o'zgarishlarsiz sarg'ayish koeffitsientini saqlab qolishi mumkin.
Poli (ε – kaprolakton) TPU poliefir va poliester TPUga nisbatan muvozanatliroq ishlashga ega. Bir tomondan, u oddiy poliester TPUga nisbatan ajoyib yirtilishga chidamlilikni namoyish eta oladi, boshqa tomondan esa poliefir TPUga nisbatan past siqilish va doimiy deformatsiyaga chidamlilikning yuqori ko'rsatkichlarini namoyish etadi, shuning uchun bozorda keng qo'llaniladi.
Bozor segmentatsiyasidan keyin mahsulotning tejamkorligi uchun turli talablar tufayli, sirt qoplama texnologiyasi va yopishqoq formulani sozlash qobiliyatining yaxshilanishi bilan kelajakda bo'yoq himoya plyonkalariga poliester yoki oddiy poliester H12MDI alifatik TPU qo'llanilishi mumkin.
5. Bioasoslangan TPU
Bio asosli TPU tayyorlashning keng tarqalgan usuli polimerizatsiya jarayonida bio asosli monomerlar yoki oraliq mahsulotlarni, masalan, bio asosli izosiyanatlar (masalan, MDI, PDI), bio asosli poliollar va boshqalarni kiritishdir. Ular orasida bio asosli izosiyanatlar bozorda nisbatan kam uchraydi, bio asosli poliollar esa ko'proq uchraydi.
Bioasosli izosiyanatlarga kelsak, 2000-yillarda BASF, Covestro va boshqalar PDI tadqiqotlariga katta mablag' sarfladilar va PDI mahsulotlarining birinchi partiyasi 2015-2016 yillarda bozorga chiqarildi. Wanhua Chemical makkajo'xori pechidan tayyorlangan bioasosli PDI yordamida 100% bioasosli TPU mahsulotlarini ishlab chiqdi.
Bioasosli poliollarga kelsak, u bioasosli politetrafloroetilen (PTMEG), bioasosli 1,4-butandiol (BDO), bioasosli 1,3-propandiol (PDO), bioasosli poliester poliollar, bioasosli polieter poliollar va boshqalarni o'z ichiga oladi.
Hozirgi vaqtda bir nechta TPU ishlab chiqaruvchilari bioasosli TPU ni ishga tushirishdi, ularning ishlashi an'anaviy neft-kimyo asosidagi TPU bilan taqqoslanadi. Ushbu bioasosli TPUlar orasidagi asosiy farq bioasosli tarkib darajasida bo'lib, odatda 30% dan 40% gacha, ba'zilari esa hatto yuqori darajalarga ham erishadi. An'anaviy neft-kimyo asosidagi TPU bilan taqqoslaganda, bioasosli TPU uglerod chiqindilarini kamaytirish, xom ashyoni barqaror qayta tiklash, yashil ishlab chiqarish va resurslarni tejash kabi afzalliklarga ega. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical vaLinghua yangi materiallaribio asosidagi TPU brendlarini ishga tushirdilar va uglerodni kamaytirish va barqarorlik kelajakda TPUni rivojlantirishning asosiy yo'nalishlari hisoblanadi.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 9-avgust