TPU ເປັນ elastomer thermoplastic polyurethane, ເຊິ່ງເປັນ multiphase block copolymer ປະກອບດ້ວຍ diisocyanates, polyols, ແລະຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້. ໃນຖານະເປັນ elastomer ປະສິດທິພາບສູງ, TPU ມີລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງທິດທາງຂອງຜະລິດຕະພັນ downstream ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນປະຈໍາວັນ, ອຸປະກອນກິລາ, ຂອງຫຼິ້ນ, ອຸປະກອນການຕົກແຕ່ງ, ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ, ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນເກີບ, hoses, ສາຍ, ອຸປະກອນການແພດ, ແລະອື່ນໆ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ຜະລິດວັດຖຸດິບ TPU ຕົ້ນຕໍປະກອບມີ BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua ວັດສະດຸໃຫມ່, ແລະອື່ນໆ. ດ້ວຍຮູບແບບແລະຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດຂອງວິສາຫະກິດພາຍໃນປະເທດ, ອຸດສາຫະກໍາ TPU ມີການແຂ່ງຂັນສູງ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນຂົງເຂດການນຳໃຊ້ລະດັບສູງຍັງອີງໃສ່ການນຳເຂົ້າ, ຍັງແມ່ນຂົງເຂດທີ່ຈີນຕ້ອງບັນລຸການບຸກທະລຸ, ໃຫ້ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຄວາມມຸ່ງຫວັງຂອງຕະຫຼາດໃນອະນາຄົດຂອງຜະລິດຕະພັນ TPU.
1. Supercritical foaming E-TPU
ໃນປີ 2012, Adidas ແລະ BASF ໄດ້ຮ່ວມກັນພັດທະນາຍີ່ຫໍ້ເກີບແລ່ນ EnergyBoost, ເຊິ່ງໃຊ້ TPU foamed (ຊື່ການຄ້າ infinergy) ເປັນວັດສະດຸ midsole. ເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ polyether TPU ທີ່ມີຄວາມແຂງຂອງ Shore A ຂອງ 80-85 ເປັນ substrate, ເມື່ອທຽບກັບ midsoles EVA, midsoles TPU foamed ຍັງສາມາດຮັກສາ elasticity ທີ່ດີແລະຄວາມອ່ອນນຸ່ມໃນສະພາບແວດລ້ອມຕ່ໍາກວ່າ 0 ℃, ເຊິ່ງປັບປຸງຄວາມສະດວກສະບາຍໃນການນຸ່ງເສື້ອແລະໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ. ຕະຫຼາດ.
2. Fiber reinforced ແກ້ໄຂ TPU ວັດສະດຸປະສົມ
TPU ມີຄວາມຕ້ານທານຜົນກະທົບທີ່ດີ, ແຕ່ໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ໂມດູນ elastic ສູງແລະວັດສະດຸແຂງຫຼາຍແມ່ນຕ້ອງການ. ການດັດແປງເສັ້ນໃຍແກ້ວເປັນເຕັກນິກທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປເພື່ອເພີ່ມໂມດູລ elastic ຂອງວັດສະດຸ. ໂດຍຜ່ານການດັດແປງ, ວັດສະດຸປະສົມຂອງ thermoplastic ທີ່ມີຄວາມໄດ້ປຽບຫຼາຍເຊັ່ນໂມດູນ elastic ສູງ, insulation ດີ, ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ປະສິດທິພາບການຟື້ນຟູ elastic ດີ, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ດີ, ການຕໍ່ຕ້ານຜົນກະທົບ, ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຕ່ໍາ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມິຕິລະດັບສາມາດໄດ້ຮັບ.
BASF ໄດ້ນໍາສະເຫນີເທກໂນໂລຍີສໍາລັບການກະກຽມ modulus fiberglass ສູງ reinforced TPU ໂດຍໃຊ້ເສັ້ນໃຍແກ້ວສັ້ນໃນສິດທິບັດຂອງມັນ. TPU ທີ່ມີຄວາມແຂງຂອງ Shore D ຂອງ 83 ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍການປະສົມ polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, ແລະ 1,4-butanediol (BDO) ກັບ 1,3-propanediol ເປັນວັດຖຸດິບ. TPU ນີ້ໄດ້ຖືກປະສົມກັບເສັ້ນໄຍແກ້ວໃນອັດຕາສ່ວນມະຫາຊົນຂອງ 52: 48 ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ວັດສະດຸປະສົມທີ່ມີໂມດູນ elastic ຂອງ 18.3 GPa ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ຂອງ 244 MPa.
ນອກເຫນືອໄປຈາກເສັ້ນໄຍແກ້ວ, ຍັງມີບົດລາຍງານຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ໃຊ້ TPU ທີ່ມີເສັ້ນໄຍກາກບອນເຊັ່ນ: ກະດານປະກອບຂອງ Maezio carbon fiber / TPU ຂອງ Covestro, ເຊິ່ງມີໂມດູນ elastic ເຖິງ 100GPa ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາກວ່າໂລຫະ.
3. Halogen ຕ້ານ flame retardant TPU
TPU ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ຄວາມທົນທານສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ທີ່ດີເລີດແລະຄຸນສົມບັດອື່ນໆ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນກາບທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບສາຍແລະສາຍ. ແຕ່ໃນຂົງເຂດແອັບພລິເຄຊັນເຊັ່ນ: ສະຖານີສາກໄຟ, ຄວາມຕ້ານທານໄຟສູງກວ່າແມ່ນຕ້ອງການ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີສອງວິທີທີ່ຈະປັບປຸງປະສິດທິພາບການຕິດໄຟຂອງ TPU. ອັນຫນຶ່ງແມ່ນການດັດແປງການຕ້ານການ flame reactive, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການນໍາສະເຫນີວັດສະດຸຕ້ານ flame ເຊັ່ນ polyols ຫຼື isocyanates ປະກອບດ້ວຍ phosphorus, ໄນໂຕຣເຈນ, ແລະອົງປະກອບອື່ນໆເຂົ້າໄປໃນການສັງເຄາະຂອງ TPU ໂດຍຜ່ານການຜູກພັນທາງເຄມີ; ອັນທີສອງແມ່ນການດັດແປງການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ເພີ່ມເຕີມ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການໃຊ້ TPU ເປັນຊັ້ນຍ່ອຍແລະການເພີ່ມສານຕ້ານໄຟສໍາລັບການປະສົມ.
ການແກ້ໄຂປະຕິກິລິຍາສາມາດປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງຂອງ TPU, ແຕ່ເມື່ອປະລິມານຂອງສານຕ້ານໄຟເພີ່ມເຕີມມີຂະຫນາດໃຫຍ່, ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງ TPU ຫຼຸດລົງ, ການປະຕິບັດການປຸງແຕ່ງກໍ່ຊຸດໂຊມລົງ, ແລະການເພີ່ມຈໍານວນຫນ້ອຍກໍ່ບໍ່ສາມາດບັນລຸລະດັບການຕິດໄຟທີ່ຕ້ອງການ. ໃນປັດຈຸບັນ, ບໍ່ມີຜະລິດຕະພັນຕ້ານການໄຟໄຫມ້ສູງທີ່ມີຂາຍໃນການຄ້າທີ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງສະຖານີສາກໄຟໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງ.
ອະດີດວິທະຍາສາດວັດສະດຸ Bayer (ໃນປັດຈຸບັນ Kostron) ເຄີຍນໍາສະເຫນີ phosphorus ອິນຊີທີ່ມີ polyol (IHPO) ໂດຍອີງໃສ່ phosphine oxide ໃນສິດທິບັດ. polyether TPU ສັງເຄາະຈາກ IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, ແລະ BDO ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທີ່ດີເລີດແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກ. ຂະບວນການ extrusion ແມ່ນກ້ຽງ, ແລະຫນ້າດິນຂອງຜະລິດຕະພັນແມ່ນກ້ຽງ.
ການເພີ່ມສານກັນໄຟທີ່ບໍ່ມີ halogen ປະຈຸບັນແມ່ນເປັນເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດສໍາລັບການກະກຽມ TPU ປ້ອງກັນແປວໄຟທີ່ບໍ່ມີ halogen. ໂດຍທົ່ວໄປ, phosphorus ອີງໃສ່, ໄນໂຕຣເຈນໄວ້, silicon ອີງໃສ່, boron ຕ້ານການຕ້ານການອັກເສບແມ່ນປະສົມຫຼື hydroxides ໂລຫະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສານຕ້ານການໄຟ. ເນື່ອງຈາກການຕິດໄຟທີ່ເກີດຈາກ TPU, ປະລິມານການເຕີມເຕັມທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟຫຼາຍກວ່າ 30% ມັກຈະຕ້ອງການເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນການຕິດໄຟທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນລະຫວ່າງການເຜົາໃຫມ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ປະລິມານຂອງສານຕ້ານການ flame ເພີ່ມມີຂະຫນາດໃຫຍ່, ຕ້ານ flame ກະຈາຍບໍ່ສະເຫມີກັນຢູ່ໃນ substrate TPU, ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງ flame retardant TPU ແມ່ນບໍ່ເຫມາະສົມ, ເຊິ່ງຍັງຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ແລະການສົ່ງເສີມການຂອງຕົນໃນຂົງເຂດເຊັ່ນທໍ່, ຮູບເງົາ. , ແລະສາຍ.
ສິດທິບັດຂອງ BASF ແນະນໍາເທກໂນໂລຍີ TPU ທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟ, ເຊິ່ງປະສົມ melamine polyphosphate ແລະ phosphorus ທີ່ມີອະນຸພັນຂອງອາຊິດ phosphinic ເປັນສານຕ້ານໄຟດ້ວຍ TPU ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນສະເລ່ຍຫຼາຍກ່ວາ 150kDa. ມັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າປະສິດທິພາບການຕ້ານ flame ໄດ້ຖືກປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຂະນະທີ່ບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ສູງ.
ເພື່ອເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ຂອງວັດສະດຸຕື່ມອີກ, ສິດທິບັດຂອງ BASF ແນະນໍາວິທີການກະກຽມ masterbatch crosslinking ຕົວແທນທີ່ມີ isocyanates. ການເພີ່ມ 2% ຂອງ masterbatch ປະເພດນີ້ກັບອົງປະກອບທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ UL94V-0 flame retardant ສາມາດເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ຂອງວັດສະດຸຈາກ 35MPa ກັບ 40MPa ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາປະສິດທິພາບການຕ້ານ flame V-0.
ເພື່ອປັບປຸງຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນຂອງ TPU ທົນທານຕໍ່ໄຟ, ສິດທິບັດຂອງບໍລິສັດ Linghua ວັດສະດຸໃໝ່ຍັງແນະນໍາວິທີການນໍາໃຊ້ hydroxides ໂລຫະເຄືອບດ້ານເປັນ retardant flame ໄດ້. ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານ hydrolysis ຂອງ TPU ທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟ,ບໍລິສັດ Linghua ວັດສະດຸໃໝ່ນໍາສະເຫນີໂລຫະກາກບອນບົນພື້ນຖານຂອງການເພີ່ມ melamine flame retardant ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສິດທິບັດອື່ນ.
4. TPU ສໍາລັບຮູບເງົາປ້ອງກັນສີລົດຍົນ
ຟິມປ້ອງກັນສີລົດເປັນແຜ່ນປ້ອງກັນທີ່ແຍກຜິວສີອອກຈາກອາກາດຫຼັງຈາກການຕິດຕັ້ງ, ປ້ອງກັນຝົນອາຊິດ, ຜຸພັງ, ຮອຍຂີດຂ່ວນ, ປົກປ້ອງຜິວສີໄດ້ຍາວນານ. ຫນ້າທີ່ຕົ້ນຕໍຂອງມັນແມ່ນການປົກປ້ອງພື້ນຜິວສີລົດຫຼັງຈາກການຕິດຕັ້ງ. ຮູບເງົາປ້ອງກັນສີໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະກອບດ້ວຍສາມຊັ້ນ, ດ້ວຍການເຄືອບການປິ່ນປົວດ້ວຍຕົນເອງຢູ່ດ້ານ, ຮູບເງົາໂພລີເມີຢູ່ເຄິ່ງກາງ, ແລະກາວທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນ acrylic ຢູ່ຊັ້ນລຸ່ມ. TPU ແມ່ນຫນຶ່ງໃນວັດສະດຸຕົ້ນຕໍສໍາລັບການກະກຽມຮູບເງົາໂພລີເມີລະດັບປານກາງ.
ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການປະຕິບັດສໍາລັບ TPU ທີ່ໃຊ້ໃນຮູບເງົາປ້ອງກັນສີມີດັ່ງນີ້: ຄວາມຕ້ານທານກັບຮອຍຂີດຂ່ວນ, ຄວາມໂປ່ງໃສສູງ (ການຖ່າຍທອດແສງສະຫວ່າງ> 95%), ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມທົນທານຕໍ່ tensile> 50MPa, ການຍືດຕົວ> 400%, ແລະ Shore A ລະດັບຄວາມແຂງຂອງ 87-93; ການປະຕິບັດທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດແມ່ນການຕໍ່ຕ້ານສະພາບອາກາດ, ເຊິ່ງປະກອບມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ອາຍຸ UV, ການເຊື່ອມໂຊມຂອງສານຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະຄວາມຮ້ອນ, ແລະ hydrolysis.
ຜະລິດຕະພັນທີ່ແກ່ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນ aliphatic TPU ທີ່ກະກຽມຈາກ dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) ແລະ polycaprolactone diol ເປັນວັດຖຸດິບ. TPU ທີ່ມີກິ່ນຫອມແບບ ທຳ ມະດາຈະປ່ຽນເປັນສີເຫຼືອງຢ່າງເຫັນໄດ້ຊັດຫລັງຈາກການ irradiation UV ມື້ຫນຶ່ງ, ໃນຂະນະທີ່ TPU aliphatic ທີ່ໃຊ້ສໍາລັບຮູບເງົາຫໍ່ລົດສາມາດຮັກສາຄ່າສໍາປະສິດສີເຫຼືອງຂອງມັນໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງທີ່ສໍາຄັນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນ.
Poly (ε – caprolactone) TPU ມີການປະຕິບັດທີ່ສົມດູນກວ່າເມື່ອທຽບກັບ polyether ແລະ polyester TPU. ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ມັນສາມາດສະແດງຄວາມທົນທານຕໍ່ນ້ໍາຕາທີ່ດີເລີດຂອງ polyester TPU ທໍາມະດາ, ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ມັນຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນການບີບອັດຕ່ໍາທີ່ໂດດເດັ່ນແລະປະສິດທິພາບການຟື້ນຕົວສູງຂອງ polyether TPU, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຕະຫຼາດ.
ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບການປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຜະລິດຕະພັນຫຼັງຈາກການແບ່ງສ່ວນຕະຫຼາດ, ດ້ວຍການປັບປຸງເຕັກໂນໂລຢີການເຄືອບດ້ານແລະຄວາມສາມາດໃນການປັບສູດກາວ, ຍັງມີໂອກາດສໍາລັບ polyether ຫຼື polyester ທໍາມະດາ H12MDI aliphatic TPU ທີ່ຈະນໍາໃຊ້ກັບຮູບເງົາປ້ອງກັນສີໃນອະນາຄົດ.
5. Biobased TPU
ວິທີການທົ່ວໄປໃນການກະກຽມ TPU ທີ່ອີງໃສ່ຊີວະພາບແມ່ນເພື່ອແນະນໍາ monomers ຊີວະພາບຫຼືຕົວກາງໃນໄລຍະຂະບວນການ polymerization, ເຊັ່ນ isocyanates ຊີວະພາບ (ເຊັ່ນ: MDI, PDI), polyols ຊີວະພາບ, ແລະອື່ນໆ. ຕະຫຼາດ, ໃນຂະນະທີ່ polyols biobased ແມ່ນທົ່ວໄປຫຼາຍ.
ໃນແງ່ຂອງ isocyanates ຊີວະພາບ, ໃນຕົ້ນປີ 2000, BASF, Covestro, ແລະອື່ນໆໄດ້ລົງທຶນຫຼາຍໃນການຄົ້ນຄວ້າ PDI, ແລະ batch ທໍາອິດຂອງຜະລິດຕະພັນ PDI ໄດ້ເຂົ້າໄປໃນຕະຫຼາດໃນ 2015-2016. Wanhua Chemical ໄດ້ພັດທະນາຜະລິດຕະພັນ TPU ທີ່ໃຊ້ຊີວະພາບ 100% ໂດຍໃຊ້ PDI ຊີວະພາບທີ່ຜະລິດຈາກເຕົາສາລີ.
ໃນແງ່ຂອງ polyols ທີ່ອີງໃສ່ຊີວະພາບ, ມັນປະກອບມີ polytetrafluoroethylene (PTMEG), bio based 1,4-butanediol (BDO), bio based 1,3-propanediol (PDO), biobased polyester polyols, bio based polyether polyols, ແລະອື່ນໆ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ຜະລິດ TPU ຫຼາຍໆຄົນໄດ້ເປີດຕົວ TPU ທີ່ອີງໃສ່ຊີວະພາບ, ເຊິ່ງປະສິດທິພາບຂອງມັນແມ່ນທຽບກັບ TPU ທີ່ໃຊ້ petrochemical ພື້ນເມືອງ. ຄວາມແຕກຕ່າງຕົ້ນຕໍລະຫວ່າງ TPUs ທີ່ອີງໃສ່ຊີວະພາບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຂອງເນື້ອໃນຊີວະພາບ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຕັ້ງແຕ່ 30% ຫາ 40%, ບາງຄົນກໍ່ບັນລຸລະດັບທີ່ສູງກວ່າ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ TPU ທີ່ອີງໃສ່ petrochemical ພື້ນເມືອງ, TPU ທີ່ອີງໃສ່ຊີວະພາບມີຂໍ້ໄດ້ປຽບເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດຄາບອນ, ການຟື້ນຟູວັດຖຸດິບແບບຍືນຍົງ, ການຜະລິດສີຂຽວແລະການອະນຸລັກຊັບພະຍາກອນ. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, ແລະLinghua ວັດສະດຸໃຫມ່ໄດ້ເປີດຕົວຍີ່ຫໍ້ TPU ທີ່ອີງໃສ່ຊີວະພາບຂອງພວກເຂົາ, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນກາກບອນແລະຄວາມຍືນຍົງຍັງເປັນທິດທາງທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາ TPU ໃນອະນາຄົດ.
ເວລາປະກາດ: ສິງຫາ-09-2024