TPUはポリウレタン熱可塑性エラストマーであり、ジイソシアネート、ポリオール、および鎖エクステンダーで構成される多相ブロック共重合体です。高性能エラストマーとして、TPUには幅広い下流の製品方向があり、毎日の必需品、スポーツ用品、おもちゃ、装飾材料、および靴材料、ホース、ケーブル、医療機器などのその他のフィールドで広く使用されています。
現在、主なTPU原料メーカーには、BASF、コベストロ、ルブリゾール、ハンツマン、ワンフアケミカル、Linghua New Materials、 等々。国内企業のレイアウトと能力の拡大により、TPU業界は現在非常に競争力があります。ただし、ハイエンドのアプリケーション分野では、中国がブレークスルーを達成するために必要な分野でもある輸入に依存しています。TPU製品の将来の市場の見通しについて話しましょう。
1。超臨界発泡E-TPU
2012年、AdidasとBASFは、Foamed TPU（Trade Name Infinergy）をミッドソール素材として使用するランニングシューズブランドEnergyBoostを共同で開発しました。 EVAミッドソールと比較して、基板として80-85の硬度を海岸でポリエーテルTPUを使用しているため、Foamed TPU Midsolesは、0を下回る環境で良好な弾力性と柔らかさを維持できます。
2。繊維強化修飾TPU複合材料
TPUには耐衝撃性がありますが、一部の用途では、高い弾性弾性率と非常に硬い材料が必要です。ガラス繊維補強材の修正は、材料の弾性率を増加させるために一般的に使用される手法です。修正を通じて、高弾性弾性率、良好な断熱性、強力な耐熱性、良好な弾性回復性能、良好な腐食抵抗、耐耐動性、低い膨張係数、寸法安定性など、多くの利点を持つ熱可塑性複合材料を得ることができます。
BASFは、特許のガラスショートファイバーを使用して、高弾性繊維強化TPUを準備するための技術を導入しました。 83の海岸D硬度を持つTPUは、ポリテトラフルオロエチレングリコール（PTMEG、MN = 1000）、MDI、および1,4-ブタンジオール（BDO）を1,3-プロパンジオールと生物として混合することにより合成されました。このTPUは、52:48の質量比のガラス繊維で複合し、18.3 GPAの弾性率と244 MPaの引張強度を持つ複合材料を取得しました。
ガラス繊維に加えて、コベストロのMaezio炭素繊維/TPUコンポジットボードなど、カーボンファイバー複合TPUを使用した製品のレポートもあります。これは、最大100GPAの弾性弾性率と金属よりも低密度を備えています。
3。ハロゲンフリーフレームリタール剤TPU
TPUには、高強度、高強度、優れた摩耗抵抗、その他の特性があり、ワイヤやケーブルに非常に適したシース材料になっています。しかし、充電ステーションなどのアプリケーションフィールドでは、より高い火炎遅延が必要です。一般に、TPUの難燃性性能を改善するには2つの方法があります。 1つは、リン、窒素、およびその他の元素を含むポリオールやイソシアネートなどの火炎遅延材料の導入を含む反応性火炎遅延修飾です。 2つ目は、TPUを基質として使用し、溶融混合のために炎遅延剤を追加することを含む、添加剤炎遅延修飾です。
反応的な変更はTPUの構造を変える可能性がありますが、添加剤炎遅延剤の量が大きい場合、TPUの強度が低下し、処理パフォーマンスが低下し、少量を追加することは必要な難燃剤レベルを達成できません。現在、充電ステーションのアプリケーションを真に満たすことができる市販の高難燃性製品はありません。
かつてのバイエルマテリアルサイエンス（現在のコストロン）は、かつて特許のホスフィンに基づいたポリオール（IHPO）を含む有機リン（IHPO）を導入しました。 IHPO、PTMEG-1000、4,4 '-MDI、およびBDOから合成されたポリエーテルTPUは、優れた火炎遅延と機械的特性を示します。押出プロセスは滑らかで、製品の表面は滑らかです。
ハロゲンを含まない難燃剤を追加することは、現在、ハロゲンを含まない難燃剤TPUを準備するために最も一般的に使用される技術的ルートです。一般的に、リンベースの窒素ベースのシリコンベースのホウ素ベースの火炎還元剤が複合されているか、金属水酸化物が火炎剤として使用されます。 TPUの固有の可燃性のため、燃焼中に安定した火炎遅延層を形成するために、30％を超える炎遅延充填量が必要です。ただし、追加された難燃剤の量が多い場合、炎遅延剤はTPU基板に不均一に分散され、炎遅延TPUの機械的特性は理想的ではなく、ホース、フィルム、ケーブルなどの分野でのアプリケーションとプロモーションも制限します。
BASFの特許は、メラミンポリリン酸塩と、Flameの誘導体を含むリンをTPUと150kDAを超えるTPUの炎還元剤としてのホスフィン酸の誘導体を融合させます。ひどい緊張強度を達成しながら、難燃性性能が大幅に改善されたことがわかった。
材料の引張強度をさらに高めるために、BASFの特許は、イソシアネートを含む架橋剤マスターバッチを準備する方法を導入します。このタイプのマスターバッチの2％を、UL94V-0の難燃剤要件を満たす組成に追加すると、V-0炎還元性パフォーマンスを維持しながら、材料の引張強度が35MPaから40MPaに増加する可能性があります。
火炎耐性TPUの熱老化抵抗を改善するために、の特許Linghua New Materials Companyまた、表面コーティングされた金属水酸化物を難燃剤として使用する方法も紹介します。火炎耐性TPUの加水分解抵抗を改善するために、Linghua New Materials Company別の特許アプリケーションにメラミン炎遅延剤を追加することに基づいて、金属炭酸塩を導入しました。
4。TPU自動車用塗料保護フィルム
自動車塗装保護フィルムは、設置後に塗料表面を空気から分離し、酸性雨、酸化、傷を防ぎ、塗料表面に長期にわたる保護を提供する保護フィルムです。その主な機能は、設置後に車の塗料表面を保護することです。塗料保護フィルムは、一般に3つの層で構成されており、表面に自己修復コーティング、中央にポリマーフィルム、および最下層にアクリル圧力に敏感な接着剤があります。 TPUは、中間ポリマーフィルムを準備するための主要な材料の1つです。
塗料保護フィルムで使用されるTPUのパフォーマンス要件は次のとおりです。スクラッチ抵抗、高透明度（光透過率> 95％）、低温柔軟性、高温抵抗、引張強度> 50MPa、伸び> 400％、および硬水範囲87-93。最も重要な性能は、紫外線、熱酸化分解、加水分解に対する耐性を含む気象抵抗です。
現在成熟した製品は、原材料としてジシクロヘキシルジソシアネート（H12MDI）およびポリカプロラクトンジオールから調製された脂肪族TPUです。通常の芳香族TPUは、1日の紫外線照射の後、目に見えて黄色になりますが、カーラップフィルムに使用される脂肪族TPUは、同じ条件下で有意な変化なしに黄色い係数を維持できます。
ポリ（ε - カプロラクトン）TPUは、ポリエーテルおよびポリエステルTPUと比較して、よりバランスのとれた性能を持っています。一方では、通常のポリエステルTPUの優れた涙抵抗を示すことができますが、他方では、顕著な低圧縮永久変形とポリエーテルTPUの高いリバウンド性能も示し、市場で広く使用されています。
市場のセグメンテーション後の製品費用効果の異なる要件、表面コーティング技術の改善と接着式調整能力により、ポリエーテルまたは通常のポリエステルH12MDI脂肪族TPUが将来塗装フィルムに適用される可能性もあります。
5。バイオベースTPU
バイオベースのTPUを準備する一般的な方法は、バイオベースのイソシアネート（MDI、PDIなど）、バイオベースのポリオールなど、バイオベースのイソシアネートなど、重合プロセス中にバイオベースのモノマーまたは中間体を導入することです。
2000年には、バイオベースのイソシアネートに関しては、BASF、コベストロなどがPDI研究に多くの努力を投資しており、PDI製品の最初のバッチが2015年から2016年に市場に投入されました。 Wanhua Chemicalは、コーンストーバーから作られたバイオベースのPDIを使用して、100％のバイオベースのTPU製品を開発しました。
バイオベースのポリオールに関しては、バイオベースのポリテトラフルオロエチレン（PTMEG）、バイオベースの1,4-ブタンジオール（BDO）、バイオベースの1,3-プロパンジオール（PDO）、バイオベースのポリエステルポリオール、バイオベースのポリポリオールなどが含まれます。
現在、複数のTPUメーカーがバイオベースのTPUを発売しており、そのパフォーマンスは従来の石油化学ベースのTPUに匹敵します。これらのバイオベースのTPUの主な違いは、一般的に30％から40％の範囲で、より高いレベルを達成するものもあります。従来の石油化学ベースのTPUと比較して、バイオベースのTPUには、炭素排出量の削減、原材料の持続可能な再生、グリーン生産、資源の保全などの利点があります。 BASF、Covestro、Lubrizol、Wanhua Chemical、およびLinghua New MaterialsバイオベースのTPUブランドを開始しました。炭素削減と持続可能性も、将来のTPU開発の重要な方向性です。
投稿時間：09-2024年8月