TPU er en polyuretan termoplastisk elastomer, som er en flerfaseblokk -kopolymer sammensatt av diisocyanater, polyoler og kjedeforlengere. Som en elastomer med høy ytelse har TPU et bredt spekter av nedstrøms produktretning og er mye brukt i daglige nødvendigheter, sportsutstyr, leker, dekorative materialer og andre felt, for eksempel skomaterialer, slanger, kabler, medisinsk utstyr osv.
For tiden inkluderer de viktigste TPU -råstoffprodusentene BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua nye materialer, og så videre. Med utforming og kapasitetsutvidelse av innenlandske virksomheter, er TPU -industrien for tiden svært konkurransedyktig. Imidlertid, i high-end applikasjonsfeltet, er det fortsatt avhengig av import, som også er et område som Kina trenger for å oppnå gjennombrudd i. La oss snakke om de fremtidige markedsmulighetene til TPU-produkter.
1.
I 2012 utviklet Adidas og BASF i fellesskap det løpende skomerket EnergyBoost, som bruker Foamed TPU (handelsnavn Infinergy) som mellomsålemateriale. På grunn av bruken av polyeter TPU med en kysten en hardhet på 80-85 som underlag, sammenlignet med EVA mellomsoler, kan skummet TPU mellomsoler fortsatt opprettholde god elastisitet og mykhet i miljøer under 0 ℃, noe som forbedrer seg i bruk og er anerkjent i markedet.
2. Fiberforsterket modifisert TPU -komposittmateriale
TPU har god påvirkningsmotstand, men i noen applikasjoner er det nødvendig med høy elastisk modul og veldig harde materialer. Modifisering av glassfiberforsterkning er en ofte brukt teknikk for å øke den elastiske modulen til materialer. Gjennom modifisering kan termoplastiske komposittmaterialer med mange fordeler som høy elastisk modul, god isolasjon, sterk varmebestandighet, god elastisk utvinningsytelse, god korrosjonsmotstand, påvirkningsmotstand, lav ekspansjonskoeffisient og dimensjonsstabilitet.
BASF har introdusert en teknologi for å fremstille høye modul glassfiberforsterket TPU ved bruk av glass korte fibre i patentet. En TPU med en kysten D-hardhet på 83 ble syntetisert ved å blande polytetrafluoroetylenglykol (PTMEG, Mn = 1000), MDI og 1,4-Butanediol (BDO) med 1,3-propanediol som råvarer. Denne TPU ble forsterket med glassfiber i et masseforhold på 52:48 for å oppnå et sammensatt materiale med en elastisk modul på 18,3 GPa og en strekkfasthet på 244 MPa.
I tillegg til glassfiber, er det også rapporter om produkter som bruker karbonfiberkompositt TPU, for eksempel Covestros Maezio Carbon Fiber/TPU -komposittplate, som har en elastisk modul på opptil 100GPa og en lavere tetthet enn metaller.
3. Halogenfri flammehemmende TPU
TPU har høy styrke, høy seighet, utmerket slitemotstand og andre egenskaper, noe som gjør det til et veldig passende skjedemateriale for ledninger og kabler. Men i påføringsfelt som ladestasjoner er det nødvendig med høyere flammehemming. Det er generelt to måter å forbedre flammehemmende ytelsen til TPU. Den ene er reaktiv flammehemmende modifisering, som innebærer å innføre flammehemmende materialer som polyoler eller isocyanater som inneholder fosfor, nitrogen og andre elementer i syntesen av TPU gjennom kjemisk binding; Den andre er additiv flammehemmende modifisering, som innebærer å bruke TPU som underlag og tilsetning av flammehemmere for smelteblanding.
Reaktiv modifisering kan endre strukturen til TPU, men når mengden additiv flammehemmende er stor, reduseres styrken til TPU, forverringsytelsen forverres, og å legge til en liten mengde kan ikke oppnå det nødvendige flammehemmende nivået. For øyeblikket er det ingen kommersielt tilgjengelig høye flammehemmende produkt som virkelig kan oppfylle anvendelsen av ladestasjoner.
Tidligere Bayer Materialscience (nå Kostron) introduserte en gang et organisk fosfor som inneholder polyol (IHPO) basert på fosfinoksid i et patent. Polyeter TPU syntetisert fra IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI og BDO viser utmerket flammehemming og mekaniske egenskaper. Ekstruderingsprosessen er jevn, og overflaten på produktet er jevn.
Å legge til halogenfri flammehemmere er for tiden den mest brukte tekniske ruten for å fremstille halogenfri flammehemmende TPU. Generelt er fosforbasert, nitrogenbasert, silisiumbasert, borbaserte flammehemmere sammensatt eller metallhydroksider brukes som flammehemmere. På grunn av den iboende brennbarheten av TPU, er det ofte nødvendig med en flammehemmende fyllingsmengde på mer enn 30% for å danne et stabilt flammehemmende lag under forbrenning. Men når mengden av flammehemmende tilsatt er stor, er flammehemmende middel ujevn spredt i TPU -underlaget, og de mekaniske egenskapene til flammehemmende TPU er ikke ideelle, noe som også begrenser dens anvendelse og promotering i felt som slanger, filmer og kabler.
BASFs patent introduserer en flammehemmende TPU-teknologi, som blander melamin-polyfosfat og et fosfor som inneholder derivat av fosfinsyre som flammehemmere med TPU med et vekt gjennomsnittlig molekylvekt større enn 150kda. Det ble funnet at flammehemmende ytelse ble betydelig forbedret mens den oppnådde høy strekkfasthet.
For å forbedre strekkfastheten til materialet ytterligere, introduserer BASFs patent en metode for å fremstille tverrbindingsmiddel Masterbatch som inneholder isocyanater. Å legge til 2% av denne typen masterbatch til en sammensetning som oppfyller UL94V-0 flammehemmende krav, kan øke strekkfastheten til materialet fra 35MPa til 40MPa mens du opprettholder V-0-flammehemmende ytelse.
For å forbedre varme aldringsmotstanden til flammehemmende TPU, patentet avLinghua nytt materialfirmaIntroduserer også en metode for å bruke overflatebelagte metallhydroksider som flammehemmere. For å forbedre hydrolysemotstanden til flammehemmende TPU,Linghua nytt materialfirmaintroduserte metallkarbonat på grunnlag av å tilsette melaminflammehemmende i en annen patentsøknad.
4. TPU for bilmalingsbeskyttelsesfilm
Bilmalingsbeskyttelsesfilm er en beskyttende film som isolerer malingsoverflaten fra luften etter installasjon, forhindrer surt regn, oksidasjon, riper og gir langvarig beskyttelse for malingsoverflaten. Hovedfunksjonen er å beskytte bilmalingoverflaten etter installasjon. Malingsbeskyttelsesfilmen består vanligvis av tre lag, med et selvhelbredende belegg på overflaten, en polymerfilm i midten, og et akryl trykkfølsomt lim på bunnlaget. TPU er et av hovedmaterialene for å tilberede mellompolymerfilmer.
Resultatkravene for TPU brukt i malingsbeskyttelsesfilm er som følger: ripebestandighet, høy gjennomsiktighet (lysoverføring> 95%), lavtemperaturfleksibilitet, høye temperaturmotstand, strekkfasthet> 50MPa, forlengelse> 400%og land et hardhetsområde på 87-93; Den viktigste ytelsen er værmotstand, som inkluderer resistens mot UV -aldring, termisk oksidativ nedbrytning og hydrolyse.
De for tiden modne produktene er alifatisk TPU fremstilt fra dicyclohexyl diisocyanat (H12MDI) og polykaprolakton diol som råvarer. Vanlig aromatisk TPU blir synlig gul etter en dag med UV -bestråling, mens alifatisk TPU brukt til bilinnpakningsfilm kan opprettholde sin gulningskoeffisient uten signifikante endringer under de samme forhold.
Poly (ε - caprolactone) TPU har en mer balansert ytelse sammenlignet med polyeter og polyester TPU. På den ene siden kan den utvise utmerket tåremotstand av vanlig polyester -TPU, mens den på den annen side også viser enestående permanent deformasjon med lav kompresjon og høy rebound -ytelse av Polyether TPU, og blir dermed mye brukt i markedet.
På grunn av forskjellige krav til produktkostnadseffektivitet etter markedssegmentering, med forbedring av overflatebeleggsteknologi og limformeljusteringsevne, er det også en sjanse for at polyeter eller vanlig polyester H12MDI alifatisk TPU skal brukes på malingsbeskyttelsesfilmer i fremtiden.
5. Biobasert TPU
Den vanlige metoden for å fremstille biografibasert TPU er å introdusere biografibaserte monomerer eller mellomprodukter under polymerisasjonsprosessen, så som biobaserte isocyanater (som MDI, PDI), biobaserte polyoler, etc. Blant dem, er biobaserte isocyanater relativt sjeldne i markedet, mens biobaserte polyoler er mer vanlige.
Når det gjelder biobaserte isocyanater, så tidlig som i 2000, har BASF, Covestro og andre investert mye krefter i PDI-forskning, og den første partiet med PDI-produkter ble satt i markedet i 2015-2016. Wanhua Chemical har utviklet 100% Bio -baserte TPU -produkter ved bruk av Bio -basert PDI laget av maisstover.
Når det gjelder biobaserte polyoler, inkluderer det biobasert polytetrafluoretylen (PTMEG), biobasert 1,4-butanediol (BDO), biobasert 1,3-propanediol (PDO), biobasert polyester-polyol, biobasert polyether polyols, etc.
For tiden har flere TPU -produsenter lansert Bio -basert TPU, hvis ytelse er sammenlignbar med tradisjonell petrokjemisk basert TPU. Hovedforskjellen mellom disse biobaserte TPU -ene ligger i nivået av biobasert innhold, generelt fra 30% til 40%, med noen til og med oppnådde høyere nivåer. Sammenlignet med tradisjonell petrokjemisk basert TPU, har BIO -basert TPU fordeler som å redusere karbonutslipp, bærekraftig regenerering av råvarer, grønn produksjon og ressursbevaring. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, ogLinghua nye materialerHar lansert sine Bio -baserte TPU -merker, og karbonreduksjon og bærekraft er også viktige retninger for TPU -utvikling i fremtiden.
Post Time: Aug-09-2024