TPU-வின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கான முக்கிய வழிகாட்டுதல்கள்

TPU என்பது ஒரு பாலியூரிதேன் தெர்மோபிளாஸ்டிக் எலாஸ்டோமர் ஆகும். இது டைஐசோசயனேட்டுகள், பாலியோல்கள் மற்றும் சங்கிலி நீட்டிப்பான்களால் ஆன ஒரு பல்படிநிலை பிளாக் கோபாலிமர் ஆகும். ஒரு உயர் செயல்திறன் கொண்ட எலாஸ்டோமராக, TPU பலதரப்பட்ட தயாரிப்புத் திசைகளைக் கொண்டுள்ளது. மேலும் இது அன்றாடத் தேவைகள், விளையாட்டு உபகரணங்கள், பொம்மைகள், அலங்காரப் பொருட்கள் மற்றும் காலணிப் பொருட்கள், குழாய்கள், கேபிள்கள், மருத்துவ சாதனங்கள் போன்ற பிற துறைகளிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தற்போது, ​​முக்கிய TPU மூலப்பொருள் உற்பத்தியாளர்களில் BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical ஆகியவை அடங்கும்.லிங்குவா புதிய பொருட்கள்மேலும் பல. உள்நாட்டு நிறுவனங்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் உற்பத்தித் திறன் விரிவாக்கத்தால், TPU தொழில் தற்போது மிகவும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்ததாக உள்ளது. இருப்பினும், உயர்தரப் பயன்பாட்டுத் துறையில், இது இன்னும் இறக்குமதியையே சார்ந்துள்ளது, இதுவும் சீனா திருப்புமுனைகளை அடைய வேண்டிய ஒரு துறையாகும். TPU தயாரிப்புகளின் எதிர்கால சந்தை வாய்ப்புகள் குறித்துப் பேசுவோம்.

1. சூப்பர்கிரிட்டிகல் ஃபோமிங் E-TPU

2012-ல், அடிடாஸ் மற்றும் BASF இணைந்து எனர்ஜிபூஸ்ட் என்ற ஓடும் காலணி பிராண்டை உருவாக்கின. இது, நுரைத்த TPU-வை (இன்ஃபினெர்ஜி என்ற வர்த்தகப் பெயர்) நடுஅடிப் பொருளாகப் பயன்படுத்துகிறது. 80-85 ஷோர் A கடினத்தன்மை கொண்ட பாலிஈதர் TPU-வை அடிப்படையாகப் பயன்படுத்துவதால், EVA நடுஅடிகளுடன் ஒப்பிடுகையில், நுரைத்த TPU நடுஅடிகள் 0℃-க்கும் குறைவான சூழல்களிலும் நல்ல மீள்தன்மையையும் மென்மையையும் தக்கவைத்துக் கொள்கின்றன. இது அணியும் வசதியை மேம்படுத்துவதோடு, சந்தையில் பரவலாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது.
2. நார் வலுவூட்டப்பட்ட மாற்றியமைக்கப்பட்ட TPU கூட்டுப் பொருள்

TPU நல்ல தாக்க எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் சில பயன்பாடுகளில், உயர் மீள் குணகம் மற்றும் மிகவும் கடினமான பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன. பொருட்களின் மீள் குணகத்தை அதிகரிக்க, கண்ணாடியிழை வலுவூட்டல் மாற்றம் என்பது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு நுட்பமாகும். இந்த மாற்றத்தின் மூலம், உயர் மீள் குணகம், நல்ல மின்காப்பு, வலுவான வெப்ப எதிர்ப்பு, நல்ல மீள் மீட்சி செயல்திறன், நல்ல அரிப்பு எதிர்ப்பு, தாக்க எதிர்ப்பு, குறைந்த விரிவாக்க குணகம் மற்றும் பரிமாண நிலைத்தன்மை போன்ற பல நன்மைகளைக் கொண்ட வெப்பநெகிழி கூட்டுப் பொருட்களைப் பெறலாம்.

BASF நிறுவனம் தனது காப்புரிமையில், கண்ணாடி சிறு இழைகளைப் பயன்படுத்தி உயர் மீள் குணகம் கொண்ட கண்ணாடியிழை வலுவூட்டப்பட்ட TPU-ஐத் தயாரிப்பதற்கான ஒரு தொழில்நுட்பத்தை அறிமுகப்படுத்தியுள்ளது. பாலிடெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன் கிளைக்கால் (PTMEG, Mn=1000), MDI, மற்றும் 1,4-பியூட்டேன்டையால் (BDO) ஆகியவற்றை 1,3-புரோபேன்டையாலுடன் மூலப்பொருட்களாகக் கலந்து, 83 ஷோர் D கடினத்தன்மை கொண்ட ஒரு TPU தயாரிக்கப்பட்டது. இந்த TPU, 52:48 என்ற நிறை விகிதத்தில் கண்ணாடியிழையுடன் கலக்கப்பட்டு, 18.3 GPa மீள் குணகம் மற்றும் 244 MPa இழுவிசை வலிமை கொண்ட ஒரு கூட்டுப் பொருள் பெறப்பட்டது.

கண்ணாடி இழைக்குக் கூடுதலாக, கார்பன் இழை கலப்பு TPU-ஐப் பயன்படுத்தும் தயாரிப்புகள் பற்றிய அறிக்கைகளும் உள்ளன. உதாரணமாக, கோவெஸ்ட்ரோவின் மேசியோ கார்பன் இழை/TPU கலப்புப் பலகையைக் குறிப்பிடலாம். இது 100GPa வரையிலான மீள் குணகத்தையும், உலோகங்களை விடக் குறைந்த அடர்த்தியையும் கொண்டுள்ளது.
3. ஹாலஜன் இல்லாத தீத்தடுப்பு TPU

TPU அதிக வலிமை, அதிக கடினத்தன்மை, சிறந்த தேய்மான எதிர்ப்பு மற்றும் பிற பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், இது கம்பிகள் மற்றும் கேபிள்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமான உறைப் பொருளாக அமைகிறது. ஆனால் மின்னேற்றும் நிலையங்கள் போன்ற பயன்பாட்டுத் துறைகளில், அதிக தீத்தடுப்புத் திறன் தேவைப்படுகிறது. TPU-வின் தீத்தடுப்புச் செயல்திறனை மேம்படுத்த பொதுவாக இரண்டு வழிகள் உள்ளன. ஒன்று, வினைபுரியும் தீத்தடுப்பு மாற்றம் ஆகும். இதில், பாஸ்பரஸ், நைட்ரஜன் மற்றும் பிற தனிமங்களைக் கொண்ட பாலியோல்கள் அல்லது ஐசோசயனேட்டுகள் போன்ற தீத்தடுப்புப் பொருட்கள், வேதியியல் பிணைப்பின் மூலம் TPU-வின் உருவாக்கத்தில் சேர்க்கப்படுகின்றன; இரண்டாவது, கூட்டுத் தீத்தடுப்பு மாற்றம் ஆகும். இதில், TPU-வை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தி, உருக்கிக் கலப்பதற்காக தீத்தடுப்புப் பொருட்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன.

வினைபுரியும் மாற்றியமைத்தல் மூலம் TPU-வின் கட்டமைப்பை மாற்ற முடியும், ஆனால் சேர்க்கப்படும் தீத்தடுப்பானின் அளவு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​TPU-வின் வலிமை குறைந்து, செயலாக்க செயல்திறன் மோசமடைகிறது, மேலும் சிறிதளவு சேர்ப்பதன் மூலம் தேவையான தீத்தடுப்பு அளவை அடைய முடியாது. தற்போது, ​​சார்ஜிங் நிலையங்களின் பயன்பாட்டை உண்மையாகப் பூர்த்தி செய்யக்கூடிய, வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கும் உயர் தீத்தடுப்புத் தயாரிப்பு எதுவும் இல்லை.

முன்னாள் பேயர் மெட்டீரியல்சயின்ஸ் (தற்போது கோஸ்ட்ரான்) நிறுவனம், ஒரு காப்புரிமையின் மூலம் பாஸ்பின் ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட, பாஸ்பரஸ் அடங்கிய கரிம பாலியோல் (IHPO) ஒன்றை அறிமுகப்படுத்தியது. IHPO, PTMEG-1000, 4,4'-MDI மற்றும் BDO ஆகியவற்றிலிருந்து தொகுக்கப்பட்ட பாலிஈதர் TPU, சிறந்த தீத்தடுப்புத் தன்மை மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. இதன் பிதுக்கல் செயல்முறை மென்மையானது, மேலும் உற்பத்தியின் மேற்பரப்பும் வழவழப்பாக உள்ளது.

ஹாலஜன் இல்லாத தீத்தடுப்பான்களைச் சேர்ப்பது, ஹாலஜன் இல்லாத தீத்தடுப்பான் TPU-ஐத் தயாரிப்பதற்கான மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்ப முறையாகும். பொதுவாக, பாஸ்பரஸ் அடிப்படையிலான, நைட்ரஜன் அடிப்படையிலான, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான, போரான் அடிப்படையிலான தீத்தடுப்பான்கள் கலக்கப்படுகின்றன அல்லது உலோக ஹைட்ராக்சைடுகள் தீத்தடுப்பான்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. TPU-இன் உள்ளார்ந்த தீப்பற்றக்கூடிய தன்மை காரணமாக, எரிதலின் போது ஒரு நிலையான தீத்தடுப்பான் அடுக்கை உருவாக்க, 30%-க்கும் அதிகமான தீத்தடுப்பான் நிரப்புதல் அளவு பெரும்பாலும் தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், சேர்க்கப்படும் தீத்தடுப்பானின் அளவு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​தீத்தடுப்பான் TPU அடித்தளத்தில் சீரற்ற முறையில் பரவுகிறது, மேலும் தீத்தடுப்பான் TPU-இன் இயந்திரவியல் பண்புகள் சிறந்ததாக இருப்பதில்லை. இது குழாய்கள், படலங்கள் மற்றும் கேபிள்கள் போன்ற துறைகளில் அதன் பயன்பாட்டையும் மேம்பாட்டையும் கட்டுப்படுத்துகிறது.

BASF-இன் காப்புரிமையானது, 150kDa-க்கும் அதிகமான எடை சராசரி மூலக்கூறு எடையைக் கொண்ட TPU-வுடன், மெலமைன் பாலிபாஸ்பேட் மற்றும் பாஸ்பினிக் அமிலத்தின் பாஸ்பரஸ் கொண்ட வழித்தோன்றல் ஆகியவற்றைத் தீத்தடுப்பான்களாகக் கலக்கும் ஒரு தீத்தடுப்பு TPU தொழில்நுட்பத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது. இதன் மூலம் அதிக இழுவிசை வலிமையை அடையும் அதே வேளையில், தீத்தடுப்புச் செயல்திறன் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்பட்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது.

பொருளின் இழுவிசை வலிமையை மேலும் மேம்படுத்துவதற்காக, ஐசோசயனேட்டுகளைக் கொண்ட குறுக்குப்பிணைப்பு முகவர் மாஸ்டர்பேட்சைத் தயாரிக்கும் ஒரு முறையை BASF-இன் காப்புரிமை அறிமுகப்படுத்துகிறது. UL94V-0 தீத்தடுப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் ஒரு கலவையில், இந்த வகை மாஸ்டர்பேட்சை 2% சேர்ப்பதன் மூலம், V-0 தீத்தடுப்புச் செயல்திறனைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், பொருளின் இழுவிசை வலிமையை 35MPa-இலிருந்து 40MPa-ஆக அதிகரிக்க முடியும்.

தீயணைப்புத் தன்மை கொண்ட TPU-வின் வெப்ப முதிர்வு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதற்காக, காப்புரிமைலிங்ஹுவா புதிய பொருட்கள் நிறுவனம்மேலும், மேற்பரப்பில் பூசப்பட்ட உலோக ஹைட்ராக்சைடுகளைத் தீத்தடுப்பான்களாகப் பயன்படுத்தும் ஒரு முறையையும் இது அறிமுகப்படுத்துகிறது. தீத்தடுப்பானான TPU-வின் நீராற்பகுப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதற்காக,லிங்ஹுவா புதிய பொருட்கள் நிறுவனம்மற்றொரு காப்புரிமை விண்ணப்பத்தில், மெலமைன் தீத்தடுப்பானைச் சேர்ப்பதன் அடிப்படையில் உலோக கார்பனேட் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

4. வாகன வண்ணப்பூச்சு பாதுகாப்பு படலத்திற்கான TPU

கார் பெயிண்ட் பாதுகாப்புப் படலம் என்பது, பொருத்திய பிறகு பெயிண்ட் மேற்பரப்பைக் காற்றிலிருந்து தனிமைப்படுத்தி, அமில மழை, ஆக்சிஜனேற்றம், கீறல்கள் ஆகியவற்றைத் தடுத்து, பெயிண்ட் மேற்பரப்பிற்கு நீண்டகாலப் பாதுகாப்பை வழங்கும் ஒரு பாதுகாப்புப் படலமாகும். பொருத்திய பிறகு காரின் பெயிண்ட் மேற்பரப்பைப் பாதுகாப்பதே இதன் முக்கியப் பணியாகும். பெயிண்ட் பாதுகாப்புப் படலம் பொதுவாக மூன்று அடுக்குகளைக் கொண்டிருக்கும்; மேற்பரப்பில் சுய-குணப்படுத்தும் பூச்சு, நடுவில் ஒரு பாலிமர் படலம், மற்றும் கீழ் அடுக்கில் அக்ரிலிக் அழுத்த-உணர்திறன் பசை ஆகியவை இதில் அடங்கும். இடைநிலை பாலிமர் படலங்களைத் தயாரிப்பதற்கான முக்கியப் பொருட்களில் TPU-வும் ஒன்றாகும்.

வண்ணப்பூச்சுப் பாதுகாப்புப் படலத்தில் பயன்படுத்தப்படும் TPU-க்கான செயல்திறன் தேவைகள் பின்வருமாறு: கீறல் எதிர்ப்பு, அதிக ஒளிபுகும் தன்மை (ஒளி ஊடுருவல் >95%), குறைந்த வெப்பநிலை நெகிழ்வுத்தன்மை, உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, இழுவிசை வலிமை >50MPa, நீட்சி >400%, மற்றும் 87-93 வரையிலான ஷோர் A கடினத்தன்மை வரம்பு; இதில் மிக முக்கியமான செயல்திறன் வானிலை எதிர்ப்பாகும், இது புற ஊதாக் கதிர் சிதைவு, வெப்ப ஆக்ஸிஜனேற்றச் சிதைவு மற்றும் நீராற்பகுப்பு ஆகியவற்றுக்கான எதிர்ப்பை உள்ளடக்கியது.

தற்போது முதிர்ச்சியடைந்த தயாரிப்புகள், டைசைக்ளோஹெக்ஸைல் டைஐசோசயனேட் (H12MDI) மற்றும் பாலிகேப்ரோலாக்டோன் டையோல் ஆகியவற்றை மூலப்பொருட்களாகக் கொண்டு தயாரிக்கப்படும் அலிஃபாட்டிக் TPU ஆகும். சாதாரண அரோமேட்டிக் TPU, புற ஊதாக் கதிர்வீச்சுக்கு உட்படுத்தப்பட்ட ஒரு நாளுக்குப் பிறகு வெளிப்படையாக மஞ்சள் நிறமாக மாறுகிறது, அதேசமயம் கார் உறைப் படலத்திற்காகப் பயன்படுத்தப்படும் அலிஃபாட்டிக் TPU, அதே சூழ்நிலைகளில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்கள் இன்றி அதன் மஞ்சள் நிறமாகும் தன்மையைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.
பாலிஈதர் மற்றும் பாலியெஸ்டர் TPU உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பாலி (ε – கேப்ரோலாக்டோன்) TPU மிகவும் சமநிலையான செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது. ஒருபுறம், இது சாதாரண பாலியெஸ்டர் TPU-வின் சிறந்த கிழிதல் எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது, அதே சமயம் மறுபுறம், பாலிஈதர் TPU-வின் மிகச்சிறந்த குறைந்த அமுக்க நிரந்தர உருக்குலைவு மற்றும் அதிக மீள் செயல்திறனையும் வெளிப்படுத்துகிறது, இதனால் இது சந்தையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சந்தைப் பிரிவினைக்குப் பிறகு தயாரிப்பின் செலவு-திறனுக்கான வெவ்வேறு தேவைகள் காரணமாக, மேற்பரப்புப் பூச்சுத் தொழில்நுட்பம் மற்றும் பிசின் சூத்திரத்தைச் சரிசெய்யும் திறன் ஆகியவற்றின் முன்னேற்றத்துடன், எதிர்காலத்தில் பாலிஈதர் அல்லது சாதாரண பாலியெஸ்டர் H12MDI அலிஃபாட்டிக் TPU-ஐ வண்ணப்பூச்சுப் பாதுகாப்புப் படலங்களில் பயன்படுத்துவதற்கும் வாய்ப்புள்ளது.

5. உயிரி அடிப்படையிலான TPU

உயிரி அடிப்படையிலான TPU-ஐத் தயாரிப்பதற்கான பொதுவான முறை, பாலிமரைசேஷன் செயல்முறையின் போது, ​​உயிரி அடிப்படையிலான ஐசோசயனேட்டுகள் (MDI, PDI போன்றவை), உயிரி அடிப்படையிலான பாலியோல்கள் போன்ற உயிரி அடிப்படையிலான மோனோமர்கள் அல்லது இடைநிலைகளைச் சேர்ப்பதாகும். அவற்றுள், உயிரி அடிப்படையிலான ஐசோசயனேட்டுகள் சந்தையில் ஒப்பீட்டளவில் அரிதாகவே காணப்படுகின்றன, அதேசமயம் உயிரி அடிப்படையிலான பாலியோல்கள் மிகவும் பொதுவானவை.

உயிரி அடிப்படையிலான ஐசோசயனேட்டுகளைப் பொறுத்தவரை, 2000-ஆம் ஆண்டிலேயே BASF, Covestro மற்றும் பிற நிறுவனங்கள் PDI ஆராய்ச்சியில் பெரும் முயற்சி மேற்கொண்டன, மேலும் PDI தயாரிப்புகளின் முதல் தொகுதி 2015-2016-ல் சந்தையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. வான்ஹுவா கெமிக்கல் நிறுவனம், மக்காச்சோளத் தட்டையிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட உயிரி அடிப்படையிலான PDI-ஐப் பயன்படுத்தி, 100% உயிரி அடிப்படையிலான TPU தயாரிப்புகளை உருவாக்கியுள்ளது.

உயிரி அடிப்படையிலான பாலியோல்களைப் பொறுத்தவரை, உயிரி அடிப்படையிலான பாலிடெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன் (PTMEG), உயிரி அடிப்படையிலான 1,4-பியூட்டேன்டையால் (BDO), உயிரி அடிப்படையிலான 1,3-புரோப்பேன்டையால் (PDO), உயிரி அடிப்படையிலான பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள், உயிரி அடிப்படையிலான பாலிஈதர் பாலியோல்கள் போன்றவை இதில் அடங்கும்.

தற்போது, ​​பல TPU உற்பத்தியாளர்கள் உயிரி அடிப்படையிலான TPU-வை அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர், இதன் செயல்திறன் பாரம்பரிய பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள் அடிப்படையிலான TPU-க்கு இணையாக உள்ளது. இந்த உயிரி அடிப்படையிலான TPU-களுக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடு, உயிரி அடிப்படையிலான உள்ளடக்கத்தின் அளவில் உள்ளது; இது பொதுவாக 30% முதல் 40% வரை இருக்கும், சிலவற்றில் இதைவிட அதிக அளவுகளும் காணப்படுகின்றன. பாரம்பரிய பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள் அடிப்படையிலான TPU-வுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​உயிரி அடிப்படையிலான TPU-வில் கார்பன் வெளியேற்றத்தைக் குறைத்தல், மூலப்பொருட்களின் நீடித்த மீளுருவாக்கம், பசுமை உற்பத்தி மற்றும் வளப் பாதுகாப்பு போன்ற நன்மைகள் உள்ளன. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, மற்றும்லிங்குவா புதிய பொருட்கள்அவர்கள் தங்களின் உயிரி அடிப்படையிலான TPU பிராண்டுகளை அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர், மேலும் கார்பன் குறைப்பு மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவையும் எதிர்காலத்தில் TPU மேம்பாட்டிற்கான முக்கிய திசைகளாகும்.