टीपीयू के भविष्य के विकास के लिए मुख्य दिशाएँ

टीपीयू एक पॉलीयुरेथेन थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमेर है, जो डायसोसाइनेट्स, पॉलीओल्स और चेन एक्सटेंडर से बना एक मल्टीफ़ेज़ ब्लॉक कॉपोलीमर है। उच्च-प्रदर्शन वाले इलास्टोमेर के रूप में, टीपीयू के पास डाउनस्ट्रीम उत्पाद दिशाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है और इसका व्यापक रूप से दैनिक आवश्यकताओं, खेल उपकरण, खिलौने, सजावटी सामग्री और अन्य क्षेत्रों, जैसे जूता सामग्री, होसेस, केबल, चिकित्सा उपकरणों आदि में उपयोग किया जाता है।

वर्तमान में, मुख्य टीपीयू कच्चे माल निर्माताओं में बीएएसएफ, कोवेस्ट्रो, लुब्रिज़ोल, हंट्समैन, वानहुआ केमिकल शामिल हैं।लिंगहुआ नई सामग्री, और इसी तरह। घरेलू उद्यमों के लेआउट और क्षमता विस्तार के साथ, टीपीयू उद्योग वर्तमान में अत्यधिक प्रतिस्पर्धी है। हालाँकि, उच्च-स्तरीय अनुप्रयोग क्षेत्र में, यह अभी भी आयात पर निर्भर है, जो एक ऐसा क्षेत्र भी है जिसमें चीन को सफलता हासिल करने की आवश्यकता है। आइए टीपीयू उत्पादों की भविष्य की बाजार संभावनाओं के बारे में बात करते हैं।

1. सुपरक्रिटिकल फोमिंग ई-टीपीयू

2012 में, एडिडास और बीएएसएफ ने संयुक्त रूप से रनिंग शू ब्रांड एनर्जीबूस्ट विकसित किया, जो मिडसोल सामग्री के रूप में फोमयुक्त टीपीयू (व्यापार नाम इनफिनर्जी) का उपयोग करता है। सब्सट्रेट के रूप में 80-85 की कठोरता वाले पॉलीथर टीपीयू के उपयोग के कारण, ईवीए मिडसोल की तुलना में, फोमयुक्त टीपीयू मिडसोल अभी भी 0 ℃ से नीचे के वातावरण में अच्छी लोच और कोमलता बनाए रख सकते हैं, जो पहनने में आराम में सुधार करता है और व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है। बाजार.
2. फाइबर प्रबलित संशोधित टीपीयू मिश्रित सामग्री

टीपीयू में अच्छा प्रभाव प्रतिरोध है, लेकिन कुछ अनुप्रयोगों में, उच्च लोचदार मापांक और बहुत कठोर सामग्री की आवश्यकता होती है। ग्लास फाइबर सुदृढीकरण संशोधन सामग्री के लोचदार मापांक को बढ़ाने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। संशोधन के माध्यम से, उच्च लोचदार मापांक, अच्छा इन्सुलेशन, मजबूत गर्मी प्रतिरोध, अच्छा लोचदार पुनर्प्राप्ति प्रदर्शन, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध, प्रभाव प्रतिरोध, विस्तार के कम गुणांक और आयामी स्थिरता जैसे कई लाभों के साथ थर्मोप्लास्टिक मिश्रित सामग्री प्राप्त की जा सकती है।

बीएएसएफ ने अपने पेटेंट में ग्लास शॉर्ट फाइबर का उपयोग करके उच्च मॉड्यूलस फाइबरग्लास प्रबलित टीपीयू तैयार करने के लिए एक तकनीक पेश की है। 83 की शोर डी कठोरता के साथ एक टीपीयू को कच्चे माल के रूप में 1,3-प्रोपेनेडियोल के साथ पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन ग्लाइकोल (पीटीएमईजी, एमएन = 1000), एमडीआई, और 1,4-ब्यूटेनडियोल (बीडीओ) को मिलाकर संश्लेषित किया गया था। इस टीपीयू को 18.3 जीपीए के लोचदार मापांक और 244 एमपीए की तन्य शक्ति के साथ एक मिश्रित सामग्री प्राप्त करने के लिए 52:48 के द्रव्यमान अनुपात में ग्लास फाइबर के साथ मिश्रित किया गया था।

ग्लास फाइबर के अलावा, कार्बन फाइबर मिश्रित टीपीयू का उपयोग करने वाले उत्पादों की भी रिपोर्टें हैं, जैसे कि कोवेस्ट्रो का मेज़ियो कार्बन फाइबर/टीपीयू मिश्रित बोर्ड, जिसका लोचदार मापांक 100GPa तक है और धातुओं की तुलना में कम घनत्व है।
3. हलोजन मुक्त ज्वाला मंदक टीपीयू

टीपीयू में उच्च शक्ति, उच्च क्रूरता, उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध और अन्य गुण हैं, जो इसे तारों और केबलों के लिए एक बहुत उपयुक्त म्यान सामग्री बनाते हैं। लेकिन चार्जिंग स्टेशन जैसे अनुप्रयोग क्षेत्रों में, उच्च लौ मंदता की आवश्यकता होती है। टीपीयू के ज्वाला मंदक प्रदर्शन को बेहतर बनाने के आम तौर पर दो तरीके हैं। एक प्रतिक्रियाशील ज्वाला मंदक संशोधन है, जिसमें रासायनिक बंधन के माध्यम से टीपीयू के संश्लेषण में फॉस्फोरस, नाइट्रोजन और अन्य तत्वों वाले पॉलीओल्स या आइसोसाइनेट्स जैसे लौ मंदक सामग्री को शामिल करना शामिल है; दूसरा एडिटिव फ्लेम रिटार्डेंट संशोधन है, जिसमें सब्सट्रेट के रूप में टीपीयू का उपयोग करना और पिघल मिश्रण के लिए फ्लेम रिटार्डेंट जोड़ना शामिल है।

प्रतिक्रियाशील संशोधन टीपीयू की संरचना को बदल सकता है, लेकिन जब एडिटिव फ्लेम रिटार्डेंट की मात्रा बड़ी होती है, तो टीपीयू की ताकत कम हो जाती है, प्रसंस्करण प्रदर्शन बिगड़ जाता है, और थोड़ी मात्रा जोड़ने से आवश्यक फ्लेम रिटार्डेंट स्तर प्राप्त नहीं हो सकता है। वर्तमान में, कोई व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उच्च ज्वाला मंदक उत्पाद नहीं है जो वास्तव में चार्जिंग स्टेशनों के अनुप्रयोग को पूरा कर सके।

पूर्व बायर मैटेरियलसाइंस (अब कोस्ट्रोन) ने एक बार एक पेटेंट में फॉस्फीन ऑक्साइड पर आधारित पॉलीओल (आईएचपीओ) युक्त कार्बनिक फास्फोरस पेश किया था। आईएचपीओ, पीटीएमईजी-1000, 4,4'- एमडीआई और बीडीओ से संश्लेषित पॉलीथर टीपीयू उत्कृष्ट लौ मंदता और यांत्रिक गुणों को प्रदर्शित करता है। एक्सट्रूज़न प्रक्रिया सुचारू है, और उत्पाद की सतह चिकनी है।

हैलोजन मुक्त ज्वाला मंदक टीपीयू तैयार करने के लिए वर्तमान में हैलोजन मुक्त ज्वाला मंदक जोड़ना सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला तकनीकी मार्ग है। आम तौर पर, फॉस्फोरस आधारित, नाइट्रोजन आधारित, सिलिकॉन आधारित, बोरान आधारित ज्वाला मंदक मिश्रित होते हैं या धातु हाइड्रॉक्साइड का उपयोग ज्वाला मंदक के रूप में किया जाता है। टीपीयू की अंतर्निहित ज्वलनशीलता के कारण, दहन के दौरान एक स्थिर लौ रिटार्डेंट परत बनाने के लिए अक्सर 30% से अधिक की फ्लेम रिटार्डेंट भरने की मात्रा की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जब लौ रिटार्डेंट की मात्रा बड़ी होती है, तो फ्लेम रिटार्डेंट टीपीयू सब्सट्रेट में असमान रूप से फैल जाता है, और फ्लेम रिटार्डेंट टीपीयू के यांत्रिक गुण आदर्श नहीं होते हैं, जो होसेस, फिल्म जैसे क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोग और प्रचार को भी सीमित करता है। , और केबल।

बीएएसएफ का पेटेंट एक ज्वाला-मंदक टीपीयू तकनीक पेश करता है, जो 150kDa से अधिक वजन वाले औसत आणविक भार वाले टीपीयू के साथ ज्वाला मंदक के रूप में मेलामाइन पॉलीफॉस्फेट और फॉस्फिनिक एसिड के व्युत्पन्न फॉस्फोरस को मिश्रित करता है। यह पाया गया कि उच्च तन्यता ताकत हासिल करते हुए ज्वाला मंदक प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ था।

सामग्री की तन्य शक्ति को और बढ़ाने के लिए, बीएएसएफ का पेटेंट आइसोसाइनेट्स युक्त क्रॉसलिंकिंग एजेंट मास्टरबैच तैयार करने की एक विधि पेश करता है। UL94V-0 ज्वाला मंदक आवश्यकताओं को पूरा करने वाली संरचना में इस प्रकार के मास्टरबैच का 2% जोड़ने से V-0 ज्वाला मंदक प्रदर्शन को बनाए रखते हुए सामग्री की तन्यता ताकत 35MPa से 40MPa तक बढ़ सकती है।

फ्लेम-रिटार्डेंट टीपीयू के ताप उम्र बढ़ने के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, का पेटेंटलिंगहुआ न्यू मैटेरियल्स कंपनीज्वाला मंदक के रूप में सतह लेपित धातु हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करने की एक विधि भी प्रस्तुत करता है। ज्वाला-मंदक टीपीयू के हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध में सुधार करने के लिए,लिंगहुआ न्यू मैटेरियल्स कंपनीएक अन्य पेटेंट आवेदन में मेलामाइन फ्लेम रिटार्डेंट जोड़ने के आधार पर मेटल कार्बोनेट पेश किया गया।

4. ऑटोमोटिव पेंट सुरक्षा फिल्म के लिए टीपीयू

कार पेंट सुरक्षा फिल्म एक सुरक्षात्मक फिल्म है जो स्थापना के बाद पेंट की सतह को हवा से अलग करती है, एसिड वर्षा, ऑक्सीकरण, खरोंच को रोकती है और पेंट की सतह को लंबे समय तक चलने वाली सुरक्षा प्रदान करती है। इसका मुख्य कार्य स्थापना के बाद कार पेंट की सतह की सुरक्षा करना है। पेंट सुरक्षा फिल्म में आम तौर पर तीन परतें होती हैं, सतह पर एक सेल्फ-हीलिंग कोटिंग, बीच में एक पॉलिमर फिल्म और निचली परत पर एक ऐक्रेलिक दबाव-संवेदनशील चिपकने वाला होता है। टीपीयू मध्यवर्ती पॉलिमर फिल्में तैयार करने के लिए मुख्य सामग्रियों में से एक है।

पेंट सुरक्षा फिल्म में प्रयुक्त टीपीयू के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएँ इस प्रकार हैं: खरोंच प्रतिरोध, उच्च पारदर्शिता (प्रकाश संप्रेषण>95%), कम तापमान लचीलापन, उच्च तापमान प्रतिरोध, तन्य शक्ति>50एमपीए, बढ़ाव>400%, और शोर ए कठोरता सीमा 87-93; सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शन मौसम प्रतिरोध है, जिसमें यूवी उम्र बढ़ने, थर्मल ऑक्सीडेटिव गिरावट और हाइड्रोलिसिस का प्रतिरोध शामिल है।

वर्तमान में परिपक्व उत्पाद कच्चे माल के रूप में डाइसाइक्लोहेक्सिल डायसोसायनेट (H12MDI) और पॉलीकैप्रोलैक्टोन डायोल से तैयार एलिफैटिक टीपीयू हैं। साधारण सुगंधित टीपीयू यूवी विकिरण के एक दिन बाद स्पष्ट रूप से पीला हो जाता है, जबकि कार रैप फिल्म के लिए उपयोग किया जाने वाला एलिफैटिक टीपीयू समान परिस्थितियों में महत्वपूर्ण बदलाव के बिना अपने पीलेपन के गुणांक को बनाए रख सकता है।
पॉली (ε - कैप्रोलैक्टोन) टीपीयू का प्रदर्शन पॉलीथर और पॉलिएस्टर टीपीयू की तुलना में अधिक संतुलित है। एक ओर, यह साधारण पॉलिएस्टर टीपीयू के उत्कृष्ट आंसू प्रतिरोध को प्रदर्शित कर सकता है, जबकि दूसरी ओर, यह पॉलीथर टीपीयू के उत्कृष्ट कम संपीड़न स्थायी विरूपण और उच्च रिबाउंड प्रदर्शन को भी प्रदर्शित करता है, इस प्रकार बाजार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

बाजार विभाजन के बाद उत्पाद की लागत-प्रभावशीलता के लिए अलग-अलग आवश्यकताओं के कारण, सतह कोटिंग तकनीक और चिपकने वाले सूत्र समायोजन क्षमता में सुधार के साथ, भविष्य में पेंट सुरक्षा फिल्मों के लिए पॉलीथर या साधारण पॉलिएस्टर H12MDI एलिफैटिक टीपीयू को लागू करने की भी संभावना है।

5. बायोबेस्ड टीपीयू

जैव आधारित टीपीयू तैयार करने की सामान्य विधि पॉलिमराइजेशन प्रक्रिया के दौरान जैव आधारित मोनोमर्स या इंटरमीडिएट्स को पेश करना है, जैसे जैव आधारित आइसोसाइनेट्स (जैसे एमडीआई, पीडीआई), जैव आधारित पॉलीओल्स इत्यादि। उनमें से, बायोबेस्ड आइसोसाइनेट्स अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं बाजार में, जबकि बायोबेस्ड पॉलीओल्स अधिक आम हैं।

जैव आधारित आइसोसाइनेट्स के संदर्भ में, 2000 की शुरुआत में, बीएएसएफ, कोवेस्ट्रो और अन्य ने पीडीआई अनुसंधान में बहुत प्रयास किया है, और पीडीआई उत्पादों का पहला बैच 2015-2016 में बाजार में लाया गया था। वानहुआ केमिकल ने मकई स्टोवर से बने जैव आधारित पीडीआई का उपयोग करके 100% जैव आधारित टीपीयू उत्पाद विकसित किए हैं।

जैव आधारित पॉलीओल्स के संदर्भ में, इसमें जैव आधारित पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (पीटीएमईजी), जैव आधारित 1,4-ब्यूटेनडियोल (बीडीओ), जैव आधारित 1,3-प्रोपेनेडियोल (पीडीओ), जैव आधारित पॉलिएस्टर पॉलीओल्स, जैव आधारित पॉलीथर पॉलीओल्स आदि शामिल हैं।

वर्तमान में, कई टीपीयू निर्माताओं ने जैव आधारित टीपीयू लॉन्च किया है, जिसका प्रदर्शन पारंपरिक पेट्रोकेमिकल आधारित टीपीयू के बराबर है। इन जैव आधारित टीपीयू के बीच मुख्य अंतर जैव आधारित सामग्री के स्तर में है, जो आम तौर पर 30% से 40% तक होता है, कुछ उच्च स्तर भी प्राप्त करते हैं। पारंपरिक पेट्रोकेमिकल आधारित टीपीयू की तुलना में, जैव आधारित टीपीयू में कार्बन उत्सर्जन को कम करने, कच्चे माल का टिकाऊ पुनर्जनन, हरित उत्पादन और संसाधन संरक्षण जैसे फायदे हैं। बीएएसएफ, कोवेस्ट्रो, लुब्रिज़ोल, वानहुआ केमिकल, औरलिंगहुआ नई सामग्रीने अपने जैव आधारित टीपीयू ब्रांड लॉन्च किए हैं, और कार्बन कटौती और स्थिरता भी भविष्य में टीपीयू विकास के लिए प्रमुख दिशाएं हैं।