टीपीयू के भविष्य के विकास के लिए प्रमुख निर्देश

टीपीयू एक पॉलीयूरेथेन थर्माप्लास्टिक इलास्टोमर है, जो एक मल्टीफ़ेज़ ब्लॉक कोपोलीमर है जो डायसोसाइनेट्स, पॉलीओल और चेन एक्सटेंडर से बना है। एक उच्च-प्रदर्शन इलास्टोमर के रूप में, टीपीयू में डाउनस्ट्रीम उत्पाद दिशाओं की एक विस्तृत श्रृंखला होती है और इसका व्यापक रूप से दैनिक आवश्यकताओं, खेल उपकरणों, खिलौनों, सजावटी सामग्री और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि जूता सामग्री, होसेस, केबल, चिकित्सा उपकरण।

वर्तमान में, मुख्य टीपीयू कच्चे माल निर्माताओं में बीएएसएफ, कोवेस्ट्रो, लुब्रिजोल, हंट्समैन, वनहुआ 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। हालांकि, उच्च-अंत अनुप्रयोग क्षेत्र में, यह अभी भी आयात पर निर्भर करता है, जो एक ऐसा क्षेत्र भी है जिसे चीन को सफलताओं को प्राप्त करने की आवश्यकता है। चलो 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 एनर्जीबोस्ट को विकसित किया, जो मिडसोल सामग्री के रूप में फोमेड टीपीयू (ट्रेड नेम इनफिनर्जी) का उपयोग करता है। ईवा मिडसोल की तुलना में सब्सट्रेट के रूप में 80-85 की कठोरता के साथ पॉलीथर टीपीयू के उपयोग के कारण, ईवा मिडसोल की तुलना में, टीपीयू मिडसोल अभी भी 0 ℃ से नीचे के वातावरण में अच्छी लोच और कोमलता बनाए रख सकता है, जो आराम पहनने में सुधार करता है और बाजार में व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है।
2। फाइबर ने संशोधित टीपीयू समग्र सामग्री को प्रबलित किया

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, कई फायदों जैसे कि उच्च लोचदार मापांक, अच्छा इन्सुलेशन, मजबूत गर्मी प्रतिरोध, अच्छा लोचदार वसूली प्रदर्शन, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध, प्रभाव प्रतिरोध, विस्तार के कम गुणांक, और आयामी स्थिरता जैसे कई फायदों के साथ थर्माप्लास्टिक मिश्रित सामग्री प्राप्त की जा सकती है।

बीएएसएफ ने अपने पेटेंट में ग्लास शॉर्ट फाइबर का उपयोग करके उच्च मापांक शीसे रेशा प्रबलित टीपीयू तैयार करने के लिए एक तकनीक पेश की है। 83 की एक किनारे की कठोरता के साथ एक टीपीयू को पॉलीटेट्राफ्लुओरियोथिलीन ग्लाइकोल (पीटीएमईजी, एमएन = 1000), एमडीआई, और 1,4-ब्यूटेनिओल (बीडीओ) के साथ 1,3-प्रोपेनडिओल के साथ कच्ची सामग्री के रूप में मिलाकर संश्लेषित किया गया था। इस टीपीयू को 52:48 के द्रव्यमान अनुपात में ग्लास फाइबर के साथ मिश्रित किया गया था ताकि 18.3 जीपीए के लोचदार मापांक और 244 एमपीए की तन्यता ताकत के साथ एक समग्र सामग्री प्राप्त हो सके।

ग्लास फाइबर के अलावा, कार्बन फाइबर कम्पोजिट टीपीयू का उपयोग करने वाले उत्पादों की भी रिपोर्टें हैं, जैसे कि कोवेस्ट्रो के मेज़ियो कार्बन फाइबर/टीपीयू कम्पोजिट बोर्ड, जिसमें 100 जीपीए तक का लोचदार मापांक और धातुओं की तुलना में कम घनत्व है।
3। हैलोजेन फ्री फ्लेम रिटार्डेंट टीपीयू

टीपीयू में उच्च शक्ति, उच्च क्रूरता, उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध और अन्य गुण हैं, जो इसे तारों और केबलों के लिए बहुत उपयुक्त म्यान सामग्री बनाते हैं। लेकिन चार्जिंग स्टेशनों जैसे एप्लिकेशन फ़ील्ड में, उच्च लौ मंदता की आवश्यकता होती है। टीपीयू के लौ मंद प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए आम तौर पर दो तरीके हैं। एक प्रतिक्रियाशील लौ रिटार्डेंट संशोधन है, जिसमें रासायनिक संबंध के माध्यम से टीपीयू के संश्लेषण में फास्फोरस, नाइट्रोजन, और अन्य तत्वों वाले पॉलीओल या आइसोसाइनेट्स जैसे लौ रिटार्डेंट सामग्री को पेश करना शामिल है; दूसरा एडिटिव फ्लेम रिटार्डेंट मॉडिफिकेशन है, जिसमें टीपीयू को सब्सट्रेट के रूप में उपयोग करना और पिघल मिक्सिंग के लिए फ्लेम रिटार्डेंट्स 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 एक छोटी राशि को जोड़ने से आवश्यक फ्लेम रिटार्डेंट स्तर प्राप्त नहीं हो सकता है। वर्तमान में, कोई व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उच्च लौ मंदक उत्पाद नहीं है जो वास्तव में चार्जिंग स्टेशनों के आवेदन को पूरा कर सकता है।

पूर्व बायर मटेरियलस्केंस (अब कोस्ट्रॉन) ने एक बार एक पेटेंट में फॉस्फीन ऑक्साइड पर आधारित पॉलीओल (IHPO) युक्त एक कार्बनिक फास्फोरस पेश किया था। IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, और BDO से संश्लेषित पॉलीथर TPU उत्कृष्ट लौ मंदता और यांत्रिक गुणों को प्रदर्शित करता है। एक्सट्रूज़न प्रक्रिया चिकनी है, और उत्पाद की सतह चिकनी है।

हैलोजेन-फ्री फ्लेम रिटार्डेंट्स को जोड़ना वर्तमान में हैलोजेन-फ्री फ्लेम रिटार्डेंट टीपीयू तैयार करने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला तकनीकी मार्ग है। आम तौर पर, फास्फोरस आधारित, नाइट्रोजन आधारित, सिलिकॉन आधारित, बोरॉन आधारित लौ रिटार्डेंट्स मिश्रित होते हैं या धातु हाइड्रॉक्साइड्स का उपयोग लौ रिटार्डेंट के रूप में किया जाता है। टीपीयू की अंतर्निहित ज्वलनशीलता के कारण, दहन के दौरान एक स्थिर लौ रिटार्डेंट लेयर बनाने के लिए 30% से अधिक की एक लौ रिटार्डेंट फिलिंग राशि की आवश्यकता होती है। हालांकि, जब लौ रिटार्डेंट की मात्रा बड़ी होती है, तो लौ रिटार्डेंट को टीपीयू सब्सट्रेट में असमान रूप से फैलाया जाता है, और फ्लेम रिटार्डेंट टीपीयू के यांत्रिक गुण आदर्श नहीं होते हैं, जो होज़, फिल्मों और केबलों जैसे क्षेत्रों में इसके आवेदन और पदोन्नति को भी सीमित करता है।

BASF का पेटेंट एक लौ-रिटार्डेंट TPU तकनीक का परिचय देता है, जो मेलामाइन पॉलीफॉस्फेट और एक फॉस्फोरस को मिश्रित करता है जिसमें फॉस्फिनिक एसिड के व्युत्पन्न होते हैं, जो कि 150kDa से अधिक वजन औसत आणविक भार के साथ TPU के साथ लौ retardants के रूप में है। यह पाया गया कि उच्च तन्यता ताकत प्राप्त करते समय लौ मंद प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ था।

सामग्री की तन्यता ताकत को और बढ़ाने के लिए, BASF का पेटेंट क्रॉसलिंकिंग एजेंट मास्टरबैच तैयार करने के लिए एक विधि का परिचय देता है जिसमें आइसोसाइनेट्स शामिल हैं। इस प्रकार के मास्टरबैच का 2% एक ऐसी रचना में जोड़ना जो UL94V-0 लौ रिटार्डेंट आवश्यकताओं को पूरा करता है, V-0 लौ रिटार्डेंट प्रदर्शन को बनाए रखते हुए सामग्री की तन्यता ताकत को 35mpa से 40MPA तक बढ़ा सकता है।

फ्लेम-रिटार्डेंट टीपीयू की गर्मी उम्र बढ़ने के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, पेटेंट कालिंगहुआ नई सामग्री कंपनीइसके अलावा सतह कोटेड धातु हाइड्रॉक्साइड्स का उपयोग करने की एक विधि को लौ रिटार्डेंट्स के रूप में पेश करता है। लौ-रिटार्डेंट टीपीयू के हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध में सुधार करने के लिए,लिंगहुआ नई सामग्री कंपनीएक अन्य पेटेंट आवेदन में मेलामाइन फ्लेम रिटार्डेंट को जोड़ने के आधार पर धातु कार्बोनेट पेश किया।

4। ऑटोमोटिव पेंट प्रोटेक्शन फिल्म के लिए टीपीयू

कार पेंट प्रोटेक्शन फिल्म एक सुरक्षात्मक फिल्म है जो स्थापना के बाद हवा से पेंट की सतह को अलग करती है, एसिड रेन, ऑक्सीकरण, खरोंच को रोकती है, और पेंट की सतह के लिए लंबे समय तक चलने वाली सुरक्षा प्रदान करती है। इसका मुख्य कार्य स्थापना के बाद कार पेंट की सतह की सुरक्षा करना है। पेंट प्रोटेक्शन फिल्म में आम तौर पर तीन परतें होती हैं, जिसमें सतह पर एक आत्म-चिकित्सा कोटिंग, बीच में एक बहुलक फिल्म और नीचे की परत पर एक ऐक्रेलिक दबाव-संवेदनशील चिपकने वाला होता है। TPU मध्यवर्ती बहुलक फिल्मों को तैयार करने के लिए मुख्य सामग्रियों में से एक है।

पेंट प्रोटेक्शन फिल्म में उपयोग किए जाने वाले टीपीयू के लिए प्रदर्शन की आवश्यकताएं इस प्रकार हैं: स्क्रैच प्रतिरोध, उच्च पारदर्शिता (प्रकाश प्रसार> 95%), कम तापमान लचीलापन, उच्च-तापमान प्रतिरोध, तन्यता ताकत> 50MPA, बढ़ाव> 400%, और 87-93 की एक कठोरता सीमा; सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शन मौसम प्रतिरोध है, जिसमें यूवी उम्र बढ़ने, थर्मल ऑक्सीडेटिव गिरावट और हाइड्रोलिसिस के लिए प्रतिरोध शामिल है।

वर्तमान में परिपक्व उत्पाद कच्चे माल के रूप में dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) और पॉलीकैप्रोलैक्टोन DIOL से तैयार किए गए एलीफैटिक TPU हैं। यूवी विकिरण के एक दिन के बाद साधारण सुगंधित टीपीयू नेत्रहीन रूप से पीला हो जाता है, जबकि कार रैप फिल्म के लिए उपयोग किए जाने वाले एलीफैटिक टीपीयू समान परिस्थितियों में महत्वपूर्ण परिवर्तनों के बिना अपने पीले रंग के गुणांक को बनाए रख सकते हैं।
पॉली (ε - Caprolactone) TPU में पॉलीथर और पॉलिएस्टर TPU की तुलना में अधिक संतुलित प्रदर्शन है। एक ओर, यह साधारण पॉलिएस्टर टीपीयू के उत्कृष्ट आंसू प्रतिरोध को प्रदर्शित कर सकता है, जबकि दूसरी ओर, यह बकाया कम संपीड़न स्थायी विरूपण और पॉलीथर टीपीयू के उच्च रिबाउंड प्रदर्शन को भी प्रदर्शित करता है, इस प्रकार बाजार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

बाजार विभाजन के बाद उत्पाद लागत-प्रभावशीलता के लिए विभिन्न आवश्यकताओं के कारण, सतह कोटिंग प्रौद्योगिकी और चिपकने वाली सूत्र समायोजन क्षमता में सुधार के साथ, भविष्य में पेंट सुरक्षा फिल्मों के लिए लागू होने के लिए पॉलीथर या साधारण पॉलिएस्टर H12MDI एलीफैटिक TPU के लिए भी एक मौका है।

5। बायोबेड टीपीयू

बायो आधारित टीपीयू तैयार करने के लिए सामान्य विधि पोलीमराइजेशन प्रक्रिया के दौरान जैव आधारित मोनोमर्स या इंटरमीडिएट का परिचय देना है, जैसे कि बायो आधारित आइसोसाइनेट्स (जैसे कि एमडीआई, पीडीआई), बायो आधारित पॉलीओल, आदि। उनमें से बायोबेड आइसोसाइनेट्स बाजार में अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं, जबकि बायोबेड पॉलीओल अधिक सामान्य हैं।

जैव आधारित आइसोसाइनेट्स के संदर्भ में, 2000 की शुरुआत में, बीएएसएफ, कोवेस्ट्रो, और अन्य ने पीडीआई अनुसंधान में बहुत प्रयास किए हैं, और पीडीआई उत्पादों के पहले बैच को 2015-2016 में बाजार में डाल दिया गया था। वनहुआ केमिकल ने कॉर्न स्टोवर से बने बायो आधारित पीडीआई का उपयोग करके 100% बायो आधारित टीपीयू उत्पादों को विकसित किया है।

जैव आधारित पॉलीओल्स के संदर्भ में, इसमें बायो आधारित पॉलीटेट्रैफ्लुओरोइथिलीन (पीटीएमईजी), बायो आधारित 1,4-ब्यूटेन्डिओल (बीडीओ), बायो आधारित 1,3-प्रोपनेडिओल (पीडीओ), बायो आधारित पॉलिएस्टर पॉलीओल, बायो आधारित पॉलीथर पॉलीथर, ई।

वर्तमान में, कई टीपीयू निर्माताओं ने बायो 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 निहित है, आम तौर पर 30% से 40% तक, कुछ भी उच्च स्तर प्राप्त करने के साथ। पारंपरिक पेट्रोकेमिकल आधारित टीपीयू की तुलना में, बायो आधारित टीपीयू में कार्बन उत्सर्जन को कम करने, कच्चे माल के स्थायी पुनर्जनन, हरे उत्पादन और संसाधन संरक्षण जैसे फायदे हैं। BASF, कोवेस्ट्रो, लुब्रिजोल, वनहुआ केमिकल, औरलिंगहुआ नई सामग्रीअपने बायो आधारित टीपीयू ब्रांडों को लॉन्च किया है, और कार्बन में कमी और स्थिरता भी भविष्य में टीपीयू विकास के लिए महत्वपूर्ण दिशा -निर्देश हैं।