TPU poliuretan termoplastik elastomer bolup, diizosiýanatlardan, poliollardan we zynjyr uzaldyjylaryndan düzülen köp fazaly blok kopolimeridir. Ýokary öndürijilikli elastomer hökmünde TPU önümiň giň gerimli ugurlaryna eýedir we gündelik zerur önümlerde, sport enjamlarynda, oýunjaklarda, bezeg materiallarynda we aýakgap materiallarynda, şlanglarda, kabellerde, lukmançylyk enjamlarynda we ş.m. ýaly beýleki ugurlarda giňden ulanylýar.
Häzirki wagtda TPU çig malynyň esasy öndürijilerine BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Täze materiallar, we ş.m. Ýerli kärhanalaryň ýerleşişi we kuwwatynyň giňelmegi bilen, TPU senagaty häzirki wagtda ýokary bäsdeşlige eýedir. Şeýle-de bolsa, ýokary derejeli ulanylyş ulgamynda ol henizem importa bil baglaýar, bu hem Hytaýyň öňegidişliklere ýetmegi zerur bolan ugurdyr. Geliň, TPU önümleriniň geljekki bazar mümkinçilikleri barada gürleşeliň.
1. Superkritik köpürjikli E-TPU
2012-nji ýylda Adidas we BASF bilelikde orta daban materialy hökmünde köpüklü TPU (söwda ady infenergy) ulanýan ylgaw aýakgaplary brendi EnergyBoost-y işläp düzdüler. EVA orta dabanlary bilen deňeşdirilende, substrat hökmünde 80-85 Shore A berkligi bolan poliefir TPU ulanylmagy sebäpli, köpüklü TPU orta dabanlary 0 ℃-den aşak temperaturada gowy elastikligi we ýumşaklygy saklap bilýär, bu bolsa geýmegiň rahatlygyny ýokarlandyrýar we bazarda giňden tanalýar.
2. Süýüm bilen berkidilen modifisirlenen TPU kompozit materialy
TPU gowy zarba garşylygyna eýedir, ýöne käbir ulanylyşlarda ýokary elastiklik moduly we örän berk materiallar talap edilýär. Aýna süýümli armaturanyň modifikasiýa edilmegi materiallaryň elastiklik modulyny ýokarlandyrmak üçin giňden ulanylýan usuldyr. Modifikasiýa arkaly ýokary elastiklik moduly, gowy izolýasiýa, güýçli ýylylyga garşylyk, gowy elastik dikeltmek öndürijiligi, gowy korroziýa garşylygy, zarba garşylygy, pes giňelme koeffisiýenti we ölçeg durnuklylygy ýaly köp artykmaçlyklara eýe bolan termoplastik kompozit materiallary alyp bolýar.
BASF öz patentinde aýna gysga süýümlerini ulanyp, ýokary modully aýna süýümi bilen güýçlendirilen TPU taýýarlamak tehnologiýasyny hödürledi. Şor D gatylygy 83 bolan TPU politetrafloroetilen glikoly (PTMEG, Mn=1000), MDI we 1,4-butandioly (BDO) çig mal hökmünde 1,3-propandiol bilen garyşdyrmak arkaly sintez edildi. Bu TPU 18,3 GPa elastiklik moduly we 244 MPa dartgynlylyk güýji bolan kompozit material almak üçin 52:48 massa gatnaşygynda aýna süýümi bilen birleşdirildi.
Aýna süýüminden başga-da, uglerod süýümli kompozit TPU ulanýan önümleriň, mysal üçin, Covestro-nyň 100GPa çenli elastiklik moduly bolan we metallardan has pes dykyzlygy bolan Maezio uglerod süýümli/TPU kompozit tagtasynyň ulanylyşy barada hem habarlar bar.
3. Galogensiz ot çydamly TPU
TPU ýokary berklige, ýokary berklige, ajaýyp aşynma garşylygyna we beýleki häsiýetlere eýedir, bu bolsa ony simler we kabeller üçin örän amatly örtük materialyna öwürýär. Emma zarýad beriş stansiýalary ýaly ulanylyş pudaklarynda ýokary ot çydamlylygy talap edilýär. TPU-nyň ot çydamlylygyny ýokarlandyrmagyň, adatça, iki usuly bar. Birinjisi, fosfor, azot we beýleki elementleri öz içine alýan poliollar ýa-da izosianatlar ýaly ot çydamly materiallary himiki baglanyşyk arkaly TPU-nyň sintezine girizmegi öz içine alýan reaktiw ot çydamlylygy modifikasiýadyr; Ikinjisi, TPU-ny substrat hökmünde ulanmagy we ereme garyşdyrmak üçin ot çydamlylaryny goşmagy öz içine alýan goşmaça ot çydamlylygy modifikasiýadyr.
Reaktiw modifikasiýa TPU-nyň gurluşyny üýtgedip biler, ýöne goşmaça ot çydamly maddanyň mukdary köp bolanda, TPU-nyň güýji peselýär, işleme öndürijiligi pese gaçýar we az mukdarda goşmak gerek bolan ot çydamly derejesine ýetip bilmeýär. Häzirki wagtda zarýad beriş stansiýalarynyň ulanylyşyna hakykatdanam laýyk gelýän ýokary ot çydamly önüm ýok.
Öňki “Bayer MaterialScience” (häzirki “Kostron”) kompaniýasy bir gezek patentde fosfin oksidine esaslanýan organiki fosfor saklaýan poliol (IHPO) önümini hödürledi. IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI we BDO-dan sintezlenen poliefir TPU ajaýyp ot çydamlylygyny we mehaniki häsiýetlerini görkezýär. Ekstruzion proses tekiz we önümiň ýüzi tekiz.
Galogensiz ot çydamly maddalary goşmak häzirki wagtda galogensiz ot çydamly TPU taýýarlamak üçin iň köp ulanylýan tehniki usuldyr. Umuman, fosfor esasly, azot esasly, kremniý esasly, bor esasly ot çydamly maddalar garyşdyrylýar ýa-da ot çydamly maddalar hökmünde metal gidroksidleri ulanylýar. TPU-nyň özüne mahsus ot çydamlylygy sebäpli, ýanma wagtynda durnukly ot çydamly gatlak emele getirmek üçin köplenç 30% -den gowrak ot çydamly doldurgyç mukdary talap edilýär. Şeýle-de bolsa, goşulan ot çydamly maddanyň mukdary köp bolanda, ot çydamly maddalar TPU substratynda deň däl paýlanýar we ot çydamly TPU-nyň mehaniki häsiýetleri ideal däl, bu bolsa onuň şlanglar, plýonkalar we kabeller ýaly ugurlarda ulanylmagyny we öňe sürülmegini çäklendirýär.
BASF-iň patentinde ot çydamly TPU tehnologiýasy hödürlenýär, ol melamin polifosfaty we fosfin turşusynyň fosforly töremesini ot çydamly hökmünde ortaça agram molekulýar agramy 150 kDa-dan ýokary bolan TPU bilen garyşdyrýar. Ýokary dartgynlylyk güýjüne ýetmek bilen birlikde ot çydamlylygynyň netijeliliginiň ep-esli gowulaşandygy anyklandy.
Materialyň dartgynlylyk güýjüni has-da ýokarlandyrmak üçin, BASF-yň patentinde izosianatlar saklaýan özara baglanyşdyryjy agent masterbatch taýýarlamak usuly hödürlenýär. Bu görnüşli masterbatchyň 2% -ini UL94V-0 ot çydamlylygy talaplaryna laýyk gelýän düzüme goşmak, V-0 ot çydamlylygynyň işini saklap galmak bilen, materialyň dartgynlylyk güýjüni 35MPa-dan 40MPa-a çenli ýokarlandyryp biler.
Ot çydamly TPU-nyň ýylylyk bilen garrama garşylygyny gowulandyrmak üçin, patentLinghua Täze Materiallar Kompaniýasyşeýle hem ýüzi örtülen metal gidroksidlerini ot çydamly maddalar hökmünde ulanmagyň usulyny hödürleýär. Ot çydamly TPU-nyň gidroliz garşylygyny ýokarlandyrmak üçin,Linghua Täze Materiallar Kompaniýasybaşga bir patent arzasynda melamin ot çydamlysyny goşmak esasynda metal karbonatyny girizdi.
4. Awtomobil boýagynyň gorag plýonkasy üçin TPU
Awtomobil boýagynyň gorag plýonkasy, gurnalandan soň boýag ýüzüni howadan bölýän, kislota ýagyşynyň, oksidlenmegiň, dyrnaklaryň öňüni alýan we boýag ýüzüni uzak wagtlap goraýan gorag plýonkasydyr. Onuň esasy wezipesi gurnalandan soň awtoulag boýagynyň ýüzüni goramakdyr. Boýag gorag plýonkasy, adatça, üç gatlakdan ybarat bolup, ýüzünde öz-özüni dikeldýän örtük, ortasynda polimer plýonka we aşaky gatlakda akril basyşa duýgur ýelmeşdiriji bar. TPU aralyk polimer plýonkalaryny taýýarlamak üçin esasy materiallaryň biridir.
Boýag gorag plýonkasynda ulanylýan TPU üçin iş görkezijileri aşakdakylardyr: dyrnaklara garşylyk, ýokary açyklyk (ýagtylyk geçirijiligi >95%), pes temperatura çeýeligi, ýokary temperatura garşylyk, dartgynlylyk güýji >50MPa, uzalma >400% we Shore A gatylyk diapazony 87-93; Iň möhüm iş görkezijisi howa şertlerine garşylykdyr, bu bolsa UV garramagyna, termal oksidatiw dargama we gidrolize garşylygy öz içine alýar.
Häzirki wagtda ýetişen önümler diklogeksil diizosiýanatdan (H12MDI) we çig mal hökmünde polikaprolakton dioldan taýýarlanan alifatik TPU-dyr. Adaty aromatik TPU bir günlük ultrafiole şöhlelenmeden soň göze görünýän sary reňke öwrülýär, awtoulag örtük plýonkasy üçin ulanylýan alifatik TPU bolsa şol bir şertlerde düýpli üýtgeşmelersiz sarylyk koeffisiýentini saklap bilýär.
Poli (ε – kaprolakton) TPU poliefir we poliefir TPU bilen deňeşdirilende has deňagramly iş görkezijisine eýedir. Bir tarapdan, ol adaty poliefir TPU-nyň ajaýyp ýyrtylma garşylygyny görkezip biler, beýleki tarapdan bolsa, poliefir TPU-nyň ajaýyp pes basyşly hemişelik deformasiýasyny we ýokary gaýdyp gelme işini hem görkezýär, şonuň üçin bazarda giňden ulanylýar.
Bazar segmentasiýasyndan soň önümiň bahasynyň netijeliligi üçin dürli talaplar sebäpli, ýüz örtük tehnologiýasynyň we ýelmeşdiriji formulany sazlamak ukybynyň gowulanmagy bilen, geljekde boýag gorag plýonkalaryna poliefir ýa-da adaty poliester H12MDI alifatik TPU-nyň ulanylmagy mümkinçiligi hem bar.
5. Bio esasly TPU
Bio esasly TPU taýýarlamagyň umumy usuly polimerleşme prosesine bio esasly monomerleri ýa-da aralyk önümleri, meselem, bio esasly izosianatlar (meselem, MDI, PDI), bio esasly poliollar we ş.m. girizmekdir. Olaryň arasynda bio esasly izosianatlar bazarda seýrek duş gelýär, bio esasly poliollar bolsa has köp duş gelýär.
Bio esasly izosianatlar babatda, 2000-nji ýyldan bäri BASF, Covestro we beýlekiler PDI barlaglaryna köp tagalla etdiler we PDI önümleriniň ilkinji tapgyry 2015-2016-njy ýyllarda bazara çykaryldy. Wanhua Chemical mekgejöwen ojagyndan ýasalan bio esasly PDI ulanyp, 100% bio esasly TPU önümlerini işläp düzdi.
Bio esasly poliollara gelende, ol bio esasly politetrafloroetilen (PTMEG), bio esasly 1,4-butandiol (BDO), bio esasly 1,3-propandiol (PDO), bio esasly poliester poliollary, bio esasly poliefir poliollaryny we ş.m. öz içine alýar.
Häzirki wagtda köp sanly TPU öndürijileri bio esasly TPU-ny çykardylar, olaryň öndürijiligi däp bolan nebithimiýa esasly TPU-a deňeşdirilip bilner. Bu bio esasly TPU-laryň arasyndaky esasy tapawut bio esasly mazmunyň derejesinde bolup, adatça 30% -den 40% -e çenli üýtgeýär, käbirleri hatda has ýokary derejä ýetýär. Adaty nebithimiýa esasly TPU bilen deňeşdirilende, bio esasly TPU uglerod zyňyndylaryny azaltmak, çig malyň durnukly dikeldilmegi, ýaşyl önümçilik we serişdeleri tygşytlamak ýaly artykmaçlyklara eýedir. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical weLinghua Täze materiallarbio esasly TPU brendlerini çykardylar we uglerody azaltmak we durnuklylyk geljekde TPU-ny ösdürmegiň esasy ugurlarydyr.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 9-njy awgusty