ለወደፊቱ የ TPU ልማት ቁልፍ አቅጣጫዎች

TPU የፖሊዩረቴን ቴርሞፕላስቲክ ኤላስቶመር ሲሆን ከዳይሶሲያኔት፣ ፖሊኦል እና የሰንሰለት ማራዘሚያዎች የተዋቀረ ባለብዙ ፎዝ ብሎክ ኮፖሊመር ነው። እንደ ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው ኤላስቶመር፣ TPU ሰፋ ያለ የታችኛው የምርት አቅጣጫዎች ያሉት ሲሆን በዕለት ተዕለት ፍላጎቶች፣ በስፖርት መሳሪያዎች፣ በመጫወቻዎች፣ በጌጣጌጥ ቁሳቁሶች እና በሌሎች መስኮች ለምሳሌ እንደ ጫማ ቁሳቁሶች፣ ቱቦዎች፣ ኬብሎች፣ የሕክምና መሳሪያዎች ወዘተ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።

በአሁኑ ጊዜ ዋና ዋና የ TPU ጥሬ ዕቃዎች አምራቾች BASF፣ Covestro፣ Lubrizol፣ Huntsman፣ Wanhua Chemical፣የሊንጉዋ አዲስ ቁሶችወዘተ. የሀገር ውስጥ ኢንተርፕራይዞችን አቀማመጥ እና የአቅም መስፋፋትን ተከትሎ፣ የTPU ኢንዱስትሪ በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛ ተወዳዳሪነት አለው። ሆኖም ግን፣ በከፍተኛ ደረጃ አተገባበር መስክ፣ አሁንም ድረስ ከውጭ በሚገቡ ምርቶች ላይ የተመሰረተ ሲሆን ይህም ቻይና እድገቶችን ማሳካት የሚያስፈልጋት ዘርፍ ነው። ስለ TPU ምርቶች የወደፊት የገበያ ተስፋ እንነጋገር።

1. ሱፐርክሪቲካል ፎሚንግ ኢ-ቲፒዩ

እ.ኤ.አ. በ2012 አዲዳስ እና BASF በጋራ የሩጫ ጫማ ብራንድ የሆነውን EnergyBoost ፈጥረዋል፣ ይህም አረፋ የተለጠፈ TPU (የንግድ ስም ኢንፋይነርጂ) እንደ መካከለኛ ሶል ቁሳቁስ ይጠቀማል። ከ EVA ሚድሶሎች ጋር ሲነጻጸር ከ80-85 የሆነ የሾር ኤ ጥንካሬ ያለው ፖሊኤተር TPU እንደ ንጣፍ ጥቅም ላይ በመዋሉ፣ አረፋ የተለጠፈ TPU ሚድሶሎች ከ0 ℃ በታች ባሉ አካባቢዎች ጥሩ የመለጠጥ እና የመለጠጥ ችሎታን ሊጠብቁ ይችላሉ፣ ይህም የመልበስ ምቾትን ያሻሽላል እና በገበያው ውስጥ በሰፊው ይታወቃል።
2. ፋይበር የተጠናከረ የተሻሻለ የቲፒዩ ውህድ ቁሳቁስ

TPU ጥሩ የተፅዕኖ መቋቋም አለው፣ ነገር ግን በአንዳንድ አፕሊኬሽኖች ከፍተኛ የመለጠጥ ሞዱለስ እና በጣም ጠንካራ ቁሳቁሶች ያስፈልጋሉ። የመስታወት ፋይበር ማጠናከሪያ ማሻሻያ የቁሳቁሶችን የመለጠጥ ሞዱለስ ለመጨመር በተለምዶ የሚያገለግል ዘዴ ነው። በማሻሻል፣ እንደ ከፍተኛ የመለጠጥ ሞዱለስ፣ ጥሩ መከላከያ፣ ጠንካራ የሙቀት መቋቋም፣ ጥሩ የመለጠጥ መልሶ ማግኛ አፈጻጸም፣ ጥሩ የዝገት መቋቋም፣ የግፊት መቋቋም፣ ዝቅተኛ የማስፋፊያ ኮፊሸንት እና የመጠን መረጋጋት ያሉ ብዙ ጥቅሞች ያሉት ቴርሞፕላስቲክ ኮምፖዚት ቁሶች ማግኘት ይቻላል።

BASF በባለቤትነት መብቱ ውስጥ በመስታወት አጭር ፋይበሮችን በመጠቀም ከፍተኛ ሞዱለስ ፋይበርግላስ የተጠናከረ TPU ለማዘጋጀት የሚያስችል ቴክኖሎጂ አስተዋውቋል። የሾር ዲ ጥንካሬ 83 የሆነ TPU የተዋሃደ ሲሆን ፖሊቴትራፍሎሮኤቲሊን ግላይኮል (PTMEG፣ Mn=1000)፣ MDI እና 1,4-ቡታኒዲዮል (BDO) ከ1,3-ፕሮፓኒዲዮል ጋር እንደ ጥሬ እቃ በማዋሃድ ተቀላቅሏል። ይህ TPU በ52፡48 የጅምላ ጥምርታ ባለው የመስታወት ፋይበር ተቀላቅሎ 18.3 GPaa የሆነ የመለጠጥ ሞዱለስ እና 244 MPa የሆነ የመለጠጥ ጥንካሬ ያለው ውህድ ቁሳቁስ አግኝቷል።

ከመስታወት ፋይበር በተጨማሪ፣ እንደ ኮቬስትሮ ማኢዚዮ የካርቦን ፋይበር/ቲፒዩ ኮምፖዚት ቦርድ ያሉ የካርቦን ፋይበር ኮምፖዚት ቲፒዩን የሚጠቀሙ ምርቶች ሪፖርቶችም አሉ፣ ይህም እስከ 100GPa የሚደርስ የመለጠጥ ሞዱለስ እና ከብረታ ብረት ያነሰ ጥግግት አለው።
3. ሃሎጅን የሌለው የእሳት መከላከያ TPU

TPU ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ከፍተኛ ጥንካሬ፣ እጅግ በጣም ጥሩ የመልበስ መቋቋም እና ሌሎች ባህሪያት ያሉት ሲሆን ይህም ለሽቦዎች እና ለኬብሎች በጣም ተስማሚ የሆነ የሽፋን ቁሳቁስ ያደርገዋል። ነገር ግን እንደ የኃይል መሙያ ጣቢያዎች ባሉ የትግበራ መስኮች ውስጥ ከፍተኛ የነበልባል መከላከያ ያስፈልጋል። የ TPU የነበልባል መከላከያ አፈፃፀምን ለማሻሻል በአጠቃላይ ሁለት መንገዶች አሉ። አንደኛው ምላሽ ሰጪ የእሳት መከላከያ ማሻሻያ ሲሆን ይህም እንደ ፎስፈረስ፣ ናይትሮጅን እና ሌሎች ንጥረ ነገሮችን የያዙ ፖሊዮል ወይም ኢሶሲያኔት ያሉ የነበልባል መከላከያ ቁሳቁሶችን በኬሚካል ትስስር በኩል ወደ TPU ውህደት ማስተዋወቅን ያካትታል፤ ሁለተኛው ደግሞ ተጨማሪ የእሳት መከላከያ ማሻሻያ ሲሆን ይህም TPUን እንደ ንጣፍ መጠቀም እና ለማቅለጥ የነበልባል መከላከያዎችን መጨመርን ያካትታል።

ምላሽ ሰጪ ማሻሻያ የቲፒዩን መዋቅር ሊለውጥ ይችላል፣ ነገር ግን የተጨማሪ ነበልባል መከላከያ መጠን ትልቅ ሲሆን የቲፒዩ ጥንካሬ ይቀንሳል፣ የማቀነባበሪያ አፈፃፀሙ ይቀንሳል፣ እና አነስተኛ መጠን መጨመር የሚፈለገውን የነበልባል መከላከያ ደረጃ ሊያሳካ አይችልም። በአሁኑ ጊዜ የኃይል መሙያ ጣቢያዎችን አተገባበር በትክክል የሚያሟላ ከፍተኛ የነበልባል መከላከያ ምርት በገበያ ላይ የለም።

የቀድሞው የባየር ቁሳቁስ ሳይንስ (አሁን ኮስትሮን) በአንድ ወቅት በፓተንት ውስጥ በፎስፊን ኦክሳይድ ላይ የተመሠረተ ፖሊዮል (IHPO) የያዘ ኦርጋኒክ ፎስፈረስ አስተዋውቋል። ከ IHPO፣ PTMEG-1000፣ 4,4 '- MDI እና BDO ​​የተሰራው ፖሊኤተር TPU እጅግ በጣም ጥሩ የእሳት መከላከያ እና ሜካኒካል ባህሪያትን ያሳያል። የኤክስትሩሽን ሂደቱ ለስላሳ ነው፣ የምርቱ ገጽታ ደግሞ ለስላሳ ነው።

ሃሎጅን-ነጻ የእሳት መከላከያዎችን መጨመር በአሁኑ ጊዜ ሃሎጅን-ነጻ የእሳት መከላከያዎችን TPU ለማዘጋጀት በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው ቴክኒካዊ መንገድ ነው። በአጠቃላይ፣ በፎስፈረስ ላይ የተመሰረተ፣ ናይትሮጅን፣ በሲሊኮን ላይ የተመሰረተ፣ በቦሮን ላይ የተመሰረተ የእሳት መከላከያዎችን የተዋሃዱ ወይም የብረት ሃይድሮክሳይዶች እንደ የእሳት መከላከያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ። በ TPU ውስጣዊ የእሳት መከላከያነት ምክንያት፣ በቃጠሎ ወቅት የተረጋጋ የእሳት መከላከያ ንብርብር ለመፍጠር ከ 30% በላይ የሆነ የእሳት መከላከያ መሙያ መጠን ብዙውን ጊዜ ያስፈልጋል። ሆኖም፣ የተጨመረው የእሳት መከላከያ መጠን ትልቅ ሲሆን፣ የእሳት መከላከያውን በ TPU substrate ውስጥ ባልተመጣጠነ ሁኔታ ይሰራጫል፣ እና የነበልባል መከላከያውን TPU ሜካኒካል ባህሪያት ተስማሚ አይደሉም፣ ይህም እንደ ቱቦዎች፣ ፊልሞች እና ኬብሎች ባሉ መስኮች ውስጥ አተገባበሩን እና ማስተዋወቂያውን ይገድባል።

የBASF የፈጠራ ባለቤትነት መብት የነበልባል መከላከያ TPU ቴክኖሎጂን ያስተዋውቃል፣ ይህም ሜላሚን ፖሊፎስፌት እና ፎስፊኒክ አሲድ የያዘውን ፎስፈረስ እንደ ነበልባል መከላከያዎች ከ TPU ጋር አማካይ ክብደት ከ150kDa በላይ የሆነ ሞለኪውላዊ ክብደት አለው። የነበልባል መከላከያ አፈፃፀም በከፍተኛ ሁኔታ የተሻሻለ ሲሆን ከፍተኛ የመሸከም ጥንካሬን እያገኘ መሆኑን ተረጋግጧል።

የቁሳቁሱን የመሸከም ጥንካሬ የበለጠ ለማሳደግ የBASF የፈጠራ ባለቤትነት ኢሶሲያኔትስን የያዘ የመስቀለኛ አገናኝ ወኪል ማስተርባች ለማዘጋጀት ዘዴን ያስተዋውቃል። የዚህ አይነት ማስተርባች 2% የሚሆነውን ወደ UL94V-0 የእሳት መከላከያ መስፈርቶችን የሚያሟላ ቅንብር ማከል የቁሳቁሱን የመሸከም ጥንካሬ ከ35MPa ወደ 40MPa ሊጨምር ይችላል፣ የV-0 የእሳት መከላከያ አፈፃፀምን ይጠብቃል።

የነበልባል መከላከያ TPU የሙቀት እርጅናን የመቋቋም አቅም ለማሻሻል የፈጠራ ባለቤትነትየሊንጉዋ ኒው ቁሳቁሶች ኩባንያእንዲሁም የገጽታ ሽፋን ያላቸው የብረት ሃይድሮክሳይዶችን እንደ የእሳት መከላከያዎች የመጠቀም ዘዴን ያስተዋውቃል። የነበልባል መከላከያ TPU የሃይድሮሊሲስ መቋቋምን ለማሻሻል፣የሊንጉዋ ኒው ቁሳቁሶች ኩባንያበሌላ የፈጠራ ባለቤትነት ማመልከቻ ውስጥ የሜላሚን ነበልባል መከላከያን በመጨመር ላይ በመመስረት የብረት ካርቦኔት አስተዋውቋል።

4. ለአውቶሞቲቭ ቀለም መከላከያ ፊልም TPU

የመኪና ቀለም መከላከያ ፊልም ከተጫነ በኋላ የቀለምን ወለል ከአየር የሚያገልል፣ የአሲድ ዝናብን፣ ኦክሳይድን፣ ጭረቶችን የሚከላከል እና ለቀለም ወለል ዘላቂ ጥበቃ የሚሰጥ መከላከያ ፊልም ነው። ዋናው ተግባሩ ከተጫነ በኋላ የመኪናውን ቀለም ገጽ መጠበቅ ነው። የቀለም መከላከያ ፊልሙ በአጠቃላይ ሶስት ንብርብሮችን ያቀፈ ሲሆን በላዩ ላይ ራሱን የሚፈውስ ሽፋን፣ በመሃል ላይ የፖሊመር ፊልም እና በታችኛው ንብርብር ላይ የአክሬሊክስ ግፊት-ስሜታዊ ማጣበቂያ አለው። TPU መካከለኛ ፖሊመር ፊልሞችን ለማዘጋጀት ዋና ቁሳቁሶች አንዱ ነው።

በቀለም መከላከያ ፊልም ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የ TPU የአፈጻጸም መስፈርቶች እንደሚከተለው ናቸው፡ የጭረት መቋቋም፣ ከፍተኛ ግልጽነት (የብርሃን ማስተላለፊያ >95%)፣ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ተለዋዋጭነት፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም፣ የመሸከም ጥንካሬ >50MPa፣ የማራዘም >400%፣ እና የሾር ኤ ጠንካራነት ክልል 87-93፤ በጣም አስፈላጊው አፈጻጸም የአየር ሁኔታ መቋቋም ሲሆን ይህም ለአልትራቫዮሌት እርጅና፣ ለሙቀት ኦክሳይድ መበላሸት እና ለሃይድሮሊሲስ መቋቋምን ያካትታል።

በአሁኑ ጊዜ የበሰሉ ምርቶች ከዲሳይክሎሄክሲል ዳይሶሲያኔት (H12MDI) እና ፖሊካፕሮላክቶን ዲዮል እንደ ጥሬ ዕቃዎች የተዘጋጁ አሊፋቲክ ቲፒዩ ናቸው። ተራ አሮማቲክ ቲፒዩ ከአንድ ቀን የአልትራቫዮሌት ጨረር በኋላ በግልጽ ወደ ቢጫነት ይለወጣል፣ ለመኪና መጠቅለያ ፊልም የሚውለው አሊፋቲክ ቲፒዩ በተመሳሳይ ሁኔታዎች ውስጥ ጉልህ ለውጦች ሳይኖሩበት ቢጫ ቀለም ያለውን ጥምርታ ሊጠብቅ ይችላል።
ፖሊ (ε - ካፕሮላክቶን) TPU ከፖሊኤተር እና ፖሊስተር TPU ጋር ሲነጻጸር የበለጠ ሚዛናዊ አፈጻጸም አለው። በአንድ በኩል፣ ከተለመደው ፖሊስተር TPU እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ የመቀደድ መቋቋም ችሎታ ማሳየት ይችላል፣ በሌላ በኩል ደግሞ እጅግ በጣም ዝቅተኛ የመጭመቂያ ዘላቂ መበላሸት እና ከፍተኛ የፖሊኤተር TPU መልሶ ማገገም አፈጻጸም ያሳያል፣ በዚህም በገበያ ላይ በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል።

ከገበያ ክፍፍል በኋላ ለምርት ወጪ ቆጣቢነት የተለያዩ መስፈርቶች ስላሉ፣ የገጽታ ሽፋን ቴክኖሎጂ እና የማጣበቂያ ፎርሙላ ማስተካከያ ችሎታን በማሻሻል፣ ወደፊት ፖሊኢተር ወይም ተራ ፖሊስተር H12MDI አሊፋቲክ TPU በቀለም መከላከያ ፊልሞች ላይ የመተከል እድል አለ።

5. ባዮቤዝድ ቲፒዩ

ባዮ ላይ የተመሠረተ TPU ለማዘጋጀት የተለመደው ዘዴ በፖሊሜራይዜሽን ሂደት ውስጥ እንደ ባዮ ላይ የተመሠረተ ኢሶሲያኔት (እንደ MDI፣ PDI)፣ ባዮ ላይ የተመሠረተ ፖሊዮል፣ ወዘተ ያሉ ባዮ ላይ የተመሠረተ ሞኖመሮችን ወይም መካከለኛ ንጥረ ነገሮችን ማስተዋወቅ ነው። ከእነዚህም መካከል ባዮ ላይ የተመሠረተ ኢሶሲያኔት በገበያ ውስጥ በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ ብርቅ ነው፣ ባዮ ላይ የተመሠረተ ፖሊዮል ደግሞ በብዛት የተለመደ ነው።

በባዮ ላይ የተመሰረቱ አይዞሲያኔትስን በተመለከተ፣ እ.ኤ.አ. በ2000 ዓ.ም.፣ BASF፣ Covestro እና ሌሎችም በPDI ምርምር ላይ ብዙ ጥረት አድርገዋል፣ እና የመጀመሪያው የPDI ምርቶች ቡድን በ2015-2016 ገበያ ላይ ገብተዋል። ዋንሁዋ ኬሚካል ከቆሎ ምድጃ የተሰራ ባዮ ላይ የተመሰረቱ PDIዎችን በመጠቀም 100% ባዮ ላይ የተመሰረቱ TPU ምርቶችን አዘጋጅቷል።

በባዮ ላይ የተመሰረቱ ፖሊዮሎችን በተመለከተ፣ ባዮ ላይ የተመሰረቱ ፖሊቴትራፍሎሮኢቲሊን (PTMEG)፣ ባዮ ላይ የተመሰረቱ 1,4-ቡታኒዲዮል (BDO)፣ ባዮ ላይ የተመሰረቱ 1,3-ፕሮፓኒዲዮል (PDO)፣ ባዮ ላይ የተመሰረቱ ፖሊስተር ፖሊዮሎች፣ ባዮ ላይ የተመሰረቱ ፖሊኢተር ፖሊዮሎች፣ ወዘተ. ያካትታል።

በአሁኑ ጊዜ በርካታ የቲፒዩ አምራቾች ባዮ ላይ የተመሠረተ TPU ጀምረዋል፣ አፈፃፀሙም ከባህላዊ ፔትሮኬሚካል ላይ የተመሠረተ TPU ጋር የሚወዳደር ነው። በእነዚህ ባዮ ላይ የተመሠረተ TPUዎች መካከል ያለው ዋና ልዩነት በባዮ ላይ የተመሠረተ ይዘት ደረጃ ላይ ሲሆን በአጠቃላይ ከ30% እስከ 40% ይደርሳል፣ አንዳንዶቹም ከፍ ያለ ደረጃ ላይ ይደርሳሉ። ከባህላዊ ፔትሮኬሚካል ላይ የተመሠረተ TPU ጋር ሲነጻጸር፣ ባዮ ላይ የተመሠረተ TPU እንደ የካርቦን ልቀትን መቀነስ፣ የጥሬ ዕቃዎች ዘላቂ ዳግም መወለድ፣ አረንጓዴ ምርት እና የሀብት ጥበቃ ያሉ ጥቅሞች አሉት። BASF፣ Covestro፣ Lubrizol፣ Wanhua Chemical፣ እናየሊንጉዋ አዲስ ቁሶችበባዮ ላይ የተመሰረቱ የቲፒዩ ብራንዶቻቸውን አስጀምረዋል፣ እና የካርቦን ቅነሳ እና ዘላቂነት ለወደፊቱ የቲፒዩ ልማት ቁልፍ አቅጣጫዎች ናቸው።