TPU యొక్క భవిష్యత్తు అభివృద్ధికి కీలక దిశలు

TPU అనేది పాలియురేతేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్, ఇది డైసోసైనేట్‌లు, పాలియోల్స్ మరియు చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లతో కూడిన మల్టీఫేస్ బ్లాక్ కోపాలిమర్. అధిక-పనితీరు గల ఎలాస్టోమర్‌గా, TPU విస్తృత శ్రేణి దిగువ ఉత్పత్తి దిశలను కలిగి ఉంది మరియు రోజువారీ అవసరాలు, క్రీడా పరికరాలు, బొమ్మలు, అలంకరణ సామగ్రి మరియు షూ పదార్థాలు, గొట్టాలు, కేబుల్‌లు, వైద్య పరికరాలు మొదలైన ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రస్తుతం, ప్రధాన TPU ముడి పదార్థాల తయారీదారులు BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua కెమికల్,లింగ్వా కొత్త మెటీరియల్స్, మరియు మొదలైనవి. దేశీయ సంస్థల యొక్క లేఅవుట్ మరియు సామర్థ్య విస్తరణతో, TPU పరిశ్రమ ప్రస్తుతం అధిక పోటీని కలిగి ఉంది. అయినప్పటికీ, హై-ఎండ్ అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లో, ఇది ఇప్పటికీ దిగుమతులపై ఆధారపడుతుంది, ఇది చైనా పురోగతిని సాధించాల్సిన ప్రాంతం. TPU ఉత్పత్తుల యొక్క భవిష్యత్తు మార్కెట్ అవకాశాల గురించి మాట్లాడుదాం.

1. సూపర్క్రిటికల్ ఫోమింగ్ E-TPU

2012లో, అడిడాస్ మరియు BASF సంయుక్తంగా నడుస్తున్న షూ బ్రాండ్ ఎనర్జీబూస్ట్‌ను అభివృద్ధి చేశాయి, ఇది ఫోమ్డ్ TPU (ట్రేడ్ నేమ్ ఇన్ఫినెర్జీ)ని మిడ్‌సోల్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగిస్తుంది. EVA మిడ్‌సోల్‌లతో పోలిస్తే 80-85 కాఠిన్యం కలిగిన పాలిథర్ TPUని సబ్‌స్ట్రేట్‌గా ఉపయోగించడం వల్ల, ఫోమ్డ్ TPU మిడ్‌సోల్‌లు ఇప్పటికీ 0 ℃ కంటే తక్కువ వాతావరణంలో మంచి స్థితిస్థాపకత మరియు మృదుత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది ధరించే సౌకర్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు విస్తృతంగా గుర్తించబడింది. మార్కెట్.
2. ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ సవరించిన TPU మిశ్రమ పదార్థం

TPU మంచి ప్రభావ నిరోధకతను కలిగి ఉంది, కానీ కొన్ని అనువర్తనాల్లో, అధిక సాగే మాడ్యులస్ మరియు చాలా కఠినమైన పదార్థాలు అవసరమవుతాయి. గ్లాస్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్‌మెంట్ సవరణ అనేది పదార్థాల సాగే మాడ్యులస్‌ను పెంచడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే సాంకేతికత. సవరణ ద్వారా, అధిక సాగే మాడ్యులస్, మంచి ఇన్సులేషన్, బలమైన ఉష్ణ నిరోధకత, మంచి సాగే రికవరీ పనితీరు, మంచి తుప్పు నిరోధకత, ప్రభావ నిరోధకత, తక్కువ విస్తరణ గుణకం మరియు డైమెన్షనల్ స్థిరత్వం వంటి అనేక ప్రయోజనాలతో కూడిన థర్మోప్లాస్టిక్ మిశ్రమ పదార్థాలను పొందవచ్చు.

BASF దాని పేటెంట్‌లో గ్లాస్ షార్ట్ ఫైబర్‌లను ఉపయోగించి అధిక మాడ్యులస్ ఫైబర్‌గ్లాస్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ TPUని సిద్ధం చేయడానికి సాంకేతికతను పరిచయం చేసింది. 83 యొక్క షోర్ D కాఠిన్యం కలిగిన TPU పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ గ్లైకాల్ (PTMEG, Mn=1000), MDI మరియు 1,4-బ్యూటానెడియోల్ (BDO)ని 1,3-ప్రొపనెడియోల్‌తో ముడి పదార్థాలుగా కలపడం ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడింది. ఈ TPU 18.3 GPa యొక్క సాగే మాడ్యులస్ మరియు 244 MPa యొక్క తన్యత బలంతో కూడిన మిశ్రమ పదార్థాన్ని పొందేందుకు 52:48 ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తిలో గ్లాస్ ఫైబర్‌తో సమ్మేళనం చేయబడింది.

గ్లాస్ ఫైబర్‌తో పాటుగా, కార్బన్ ఫైబర్ కాంపోజిట్ TPUని ఉపయోగించే ఉత్పత్తుల నివేదికలు కూడా ఉన్నాయి, కోవెస్ట్రో యొక్క Maezio కార్బన్ ఫైబర్/TPU కాంపోజిట్ బోర్డ్, ఇది 100GPa వరకు సాగే మాడ్యులస్ మరియు లోహాల కంటే తక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది.
3. హాలోజన్ ఫ్రీ ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ TPU

TPU అధిక బలం, అధిక మొండితనం, అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకత మరియు ఇతర లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది వైర్లు మరియు కేబుల్‌లకు చాలా సరిఅయిన కోశం పదార్థంగా మారుతుంది. కానీ ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌ల వంటి అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లలో, అధిక జ్వాల రిటార్డెన్సీ అవసరం. TPU యొక్క ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి సాధారణంగా రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి. ఒకటి రియాక్టివ్ ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ సవరణ, ఇది రసాయన బంధం ద్వారా TPU యొక్క సంశ్లేషణలో భాస్వరం, నైట్రోజన్ మరియు ఇతర మూలకాలను కలిగి ఉన్న పాలియోల్స్ లేదా ఐసోసైనేట్‌ల వంటి జ్వాల నిరోధక పదార్థాలను ప్రవేశపెట్టడం; రెండవది సంకలిత జ్వాల రిటార్డెంట్ సవరణ, ఇందులో TPUని సబ్‌స్ట్రేట్‌గా ఉపయోగించడం మరియు మెల్ట్ మిక్సింగ్ కోసం ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్‌లను జోడించడం వంటివి ఉంటాయి.

రియాక్టివ్ సవరణ TPU యొక్క నిర్మాణాన్ని మార్చగలదు, అయితే సంకలిత జ్వాల రిటార్డెంట్ మొత్తం పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, TPU యొక్క బలం తగ్గుతుంది, ప్రాసెసింగ్ పనితీరు క్షీణిస్తుంది మరియు తక్కువ మొత్తాన్ని జోడించడం వలన అవసరమైన జ్వాల రిటార్డెంట్ స్థాయిని సాధించలేరు. ప్రస్తుతం, ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌ల అనువర్తనాన్ని నిజంగా తీర్చగల అధిక జ్వాల రిటార్డెంట్ ఉత్పత్తి వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో లేదు.

మాజీ బేయర్ మెటీరియల్ సైన్స్ (ఇప్పుడు కోస్ట్రాన్) ఒకసారి పేటెంట్‌లో ఫాస్ఫైన్ ఆక్సైడ్ ఆధారంగా పాలియోల్ (IHPO) కలిగిన ఆర్గానిక్ ఫాస్ఫరస్‌ను పరిచయం చేసింది. IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, మరియు BDO నుండి సంశ్లేషణ చేయబడిన పాలిథర్ TPU అద్భుతమైన జ్వాల రిటార్డెన్సీ మరియు మెకానికల్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. వెలికితీత ప్రక్రియ మృదువైనది, మరియు ఉత్పత్తి యొక్క ఉపరితలం మృదువైనది.

హాలోజన్-రహిత జ్వాల రిటార్డెంట్లను జోడించడం అనేది ప్రస్తుతం హాలోజన్-రహిత జ్వాల రిటార్డెంట్ TPUని తయారు చేయడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే సాంకేతిక మార్గం. సాధారణంగా, భాస్వరం ఆధారిత, నైట్రోజన్ ఆధారిత, సిలికాన్ ఆధారిత, బోరాన్ ఆధారిత జ్వాల నిరోధకాలు సమ్మేళనం లేదా మెటల్ హైడ్రాక్సైడ్లు జ్వాల నిరోధకాలుగా ఉపయోగిస్తారు. TPU యొక్క స్వాభావిక మంట కారణంగా, దహన సమయంలో స్థిరమైన జ్వాల రిటార్డెంట్ పొరను రూపొందించడానికి తరచుగా 30% కంటే ఎక్కువ జ్వాల రిటార్డెంట్ నింపడం అవసరం. అయినప్పటికీ, జోడించిన జ్వాల రిటార్డెంట్ మొత్తం పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, TPU సబ్‌స్ట్రేట్‌లో ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ అసమానంగా చెదరగొట్టబడుతుంది మరియు జ్వాల రిటార్డెంట్ TPU యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు అనువైనవి కావు, ఇది గొట్టాలు, ఫిల్మ్‌లు వంటి రంగాలలో దాని అప్లికేషన్ మరియు ప్రమోషన్‌ను కూడా పరిమితం చేస్తుంది. , మరియు కేబుల్స్.

BASF యొక్క పేటెంట్ జ్వాల-నిరోధక TPU సాంకేతికతను పరిచయం చేస్తుంది, ఇది మెలమైన్ పాలీఫాస్ఫేట్ మరియు ఫాస్ఫినిక్ ఆమ్లం యొక్క ఉత్పన్నమైన ఫాస్ఫరస్‌ను 150kDa కంటే ఎక్కువ బరువుతో TPUతో ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్‌లుగా మిళితం చేస్తుంది. అధిక తన్యత బలాన్ని సాధించేటప్పుడు జ్వాల రిటార్డెంట్ పనితీరు గణనీయంగా మెరుగుపడినట్లు కనుగొనబడింది.

పదార్థం యొక్క తన్యత బలాన్ని మరింత మెరుగుపరచడానికి, BASF యొక్క పేటెంట్ ఐసోసైనేట్‌లను కలిగి ఉన్న క్రాస్‌లింకింగ్ ఏజెంట్ మాస్టర్‌బ్యాచ్‌ను సిద్ధం చేయడానికి ఒక పద్ధతిని పరిచయం చేసింది. UL94V-0 ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండే కూర్పుకు ఈ రకమైన మాస్టర్‌బ్యాచ్‌లో 2% జోడించడం వలన V-0 జ్వాల నిరోధక పనితీరును కొనసాగిస్తూ మెటీరియల్ యొక్క తన్యత బలాన్ని 35MPa నుండి 40MPa వరకు పెంచవచ్చు.

జ్వాల-నిరోధక TPU యొక్క వేడి వృద్ధాప్య నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి, పేటెంట్Linghua న్యూ మెటీరియల్స్ కంపెనీఉపరితల పూతతో కూడిన మెటల్ హైడ్రాక్సైడ్‌లను ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్‌లుగా ఉపయోగించే పద్ధతిని కూడా పరిచయం చేసింది. ఫ్లేమ్-రిటార్డెంట్ TPU యొక్క జలవిశ్లేషణ నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి,Linghua న్యూ మెటీరియల్స్ కంపెనీమరొక పేటెంట్ అప్లికేషన్‌లో మెలమైన్ ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్‌ని జోడించడం ఆధారంగా మెటల్ కార్బోనేట్‌ను ప్రవేశపెట్టింది.

4. ఆటోమోటివ్ పెయింట్ ప్రొటెక్షన్ ఫిల్మ్ కోసం TPU

కార్ పెయింట్ ప్రొటెక్షన్ ఫిల్మ్ అనేది ఇన్‌స్టాలేషన్ తర్వాత పెయింట్ ఉపరితలాన్ని గాలి నుండి వేరుచేస్తుంది, యాసిడ్ వర్షం, ఆక్సీకరణం, గీతలు నిరోధిస్తుంది మరియు పెయింట్ ఉపరితలం కోసం దీర్ఘకాలిక రక్షణను అందిస్తుంది. సంస్థాపన తర్వాత కారు పెయింట్ ఉపరితలాన్ని రక్షించడం దీని ప్రధాన విధి. పెయింట్ ప్రొటెక్షన్ ఫిల్మ్ సాధారణంగా మూడు పొరలను కలిగి ఉంటుంది, ఉపరితలంపై స్వీయ-స్వస్థత పూత, మధ్యలో పాలిమర్ ఫిల్మ్ మరియు దిగువ పొరపై యాక్రిలిక్ ఒత్తిడి-సెన్సిటివ్ అంటుకునేది. ఇంటర్మీడియట్ పాలిమర్ ఫిల్మ్‌లను తయారు చేయడానికి TPU ప్రధాన పదార్థాలలో ఒకటి.

పెయింట్ ప్రొటెక్షన్ ఫిల్మ్‌లో ఉపయోగించే TPU యొక్క పనితీరు అవసరాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: స్క్రాచ్ రెసిస్టెన్స్, అధిక పారదర్శకత (లైట్ ట్రాన్స్‌మిటెన్స్>95%), తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వశ్యత, అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, తన్యత బలం>50MPa, పొడుగు>400%, మరియు షోర్ A కాఠిన్యం పరిధి 87-93; అతి ముఖ్యమైన పనితీరు వాతావరణ నిరోధకత, ఇందులో UV వృద్ధాప్యం, థర్మల్ ఆక్సీకరణ క్షీణత మరియు జలవిశ్లేషణకు నిరోధకత ఉంటుంది.

ప్రస్తుతం పరిపక్వ ఉత్పత్తులు డైసైక్లోహెక్సిల్ డైసోసైనేట్ (H12MDI) మరియు పాలికాప్రోలాక్టోన్ డయోల్ నుండి ముడి పదార్థాలుగా తయారు చేయబడిన అలిఫాటిక్ TPU. సాధారణ సుగంధ TPU ఒక రోజు UV రేడియేషన్ తర్వాత పసుపు రంగులోకి మారుతుంది, అయితే కార్ ర్యాప్ ఫిల్మ్ కోసం ఉపయోగించే అలిఫాటిక్ TPU అదే పరిస్థితుల్లో గణనీయమైన మార్పులు లేకుండా దాని పసుపు గుణకాన్ని నిర్వహించగలదు.
పాలీ (ε - కాప్రోలాక్టోన్) TPU పాలిథర్ మరియు పాలిస్టర్ TPUతో పోలిస్తే మరింత సమతుల్య పనితీరును కలిగి ఉంది. ఒక వైపు, ఇది సాధారణ పాలిస్టర్ TPU యొక్క అద్భుతమైన టియర్ రెసిస్టెన్స్‌ని ప్రదర్శిస్తుంది, మరోవైపు, ఇది అత్యుత్తమ తక్కువ కంప్రెషన్ శాశ్వత వైకల్యాన్ని మరియు పాలిథర్ TPU యొక్క అధిక రీబౌండ్ పనితీరును కూడా ప్రదర్శిస్తుంది, తద్వారా మార్కెట్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

మార్కెట్ సెగ్మెంటేషన్ తర్వాత ఉత్పత్తి ఖర్చు-ప్రభావం కోసం వివిధ అవసరాల కారణంగా, ఉపరితల పూత సాంకేతికత మరియు అంటుకునే ఫార్ములా సర్దుబాటు సామర్థ్యం మెరుగుదలతో, భవిష్యత్తులో పెయింట్ ప్రొటెక్షన్ ఫిల్మ్‌లకు పాలిథర్ లేదా సాధారణ పాలిస్టర్ H12MDI అలిఫాటిక్ TPU వర్తించే అవకాశం కూడా ఉంది.

5. బయోబేస్డ్ TPU

బయో బేస్డ్ TPUని తయారు చేయడానికి సాధారణ పద్ధతి ఏమిటంటే, బయో బేస్డ్ ఐసోసైనేట్‌లు (MDI, PDI వంటివి), బయో బేస్డ్ పాలియోల్స్ వంటి పాలిమరైజేషన్ ప్రక్రియలో బయో బేస్డ్ మోనోమర్‌లు లేదా ఇంటర్మీడియట్‌లను పరిచయం చేయడం. వాటిలో బయోబేస్డ్ ఐసోసైనేట్‌లు చాలా అరుదు. మార్కెట్, బయోబేస్డ్ పాలియోల్స్ సర్వసాధారణం.

బయో బేస్డ్ ఐసోసైనేట్‌ల పరంగా, 2000 నాటికే, BASF, Covestro మరియు ఇతరులు PDI పరిశోధనలో చాలా కృషి చేశారు మరియు PDI ఉత్పత్తుల యొక్క మొదటి బ్యాచ్ 2015-2016లో మార్కెట్లోకి వచ్చింది. వాన్హువా కెమికల్ మొక్కజొన్న స్టోవర్‌తో తయారు చేసిన బయో బేస్డ్ PDIని ఉపయోగించి 100% బయో బేస్డ్ TPU ఉత్పత్తులను అభివృద్ధి చేసింది.

బయో బేస్డ్ పాలియోల్స్ పరంగా, ఇందులో బయో బేస్డ్ పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ (PTMEG), బయో బేస్డ్ 1,4-బ్యూటానెడియోల్ (BDO), బయో బేస్డ్ 1,3-ప్రొపనెడియోల్ (PDO), బయో బేస్డ్ పాలిస్టర్ పాలియోల్స్, బయో బేస్డ్ పాలిథర్ పాలియోల్స్ మొదలైనవి ఉన్నాయి.

ప్రస్తుతం, బహుళ TPU తయారీదారులు బయో ఆధారిత TPUని ప్రారంభించారు, దీని పనితీరు సాంప్రదాయ పెట్రోకెమికల్ ఆధారిత TPUతో పోల్చవచ్చు. ఈ బయో బేస్డ్ TPUల మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం బయో బేస్డ్ కంటెంట్ స్థాయిలో ఉంటుంది, సాధారణంగా 30% నుండి 40% వరకు ఉంటుంది, కొన్ని ఎక్కువ స్థాయిలను కూడా సాధిస్తాయి. సాంప్రదాయ పెట్రోకెమికల్ ఆధారిత TPUతో పోలిస్తే, బయో బేస్డ్ TPU కార్బన్ ఉద్గారాలను తగ్గించడం, ముడి పదార్థాల స్థిరమైన పునరుత్పత్తి, ఆకుపచ్చ ఉత్పత్తి మరియు వనరుల సంరక్షణ వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua కెమికల్, మరియులింగ్వా కొత్త మెటీరియల్స్వారి బయో బేస్డ్ TPU బ్రాండ్‌లను ప్రారంభించింది మరియు భవిష్యత్తులో TPU అభివృద్ధికి కార్బన్ తగ్గింపు మరియు స్థిరత్వం కూడా కీలక దిశలు.