TPU는 폴리 우레탄 열가소성 엘라스토머이며, 이는 디 이소시아네이트, 폴리올 및 사슬 확장기로 구성된 다상 블록 공중 합체이다. 고성능 엘라스토머로서 TPU는 광범위한 다운 스트림 제품 방향을 가지고 있으며 매일 필수품, 스포츠 장비, 장난감, 장식 재료 및 신발 재료, 호스, 케이블, 의료 기기 등과 같은 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
현재 주요 TPU 원료 제조업체는 BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua 새로운 재료, 그리고 그렇게. 국내 기업의 레이아웃 및 용량 확장으로 TPU 산업은 현재 경쟁이 치열합니다. 그러나 고급 애플리케이션 분야에서는 여전히 수입에 의존하고 있으며, 이는 중국이 획기적인 분야를 달성 해야하는 영역이기도합니다. TPU 제품의 미래 시장 전망에 대해 이야기합시다.
1. 초 임계 거품 E-TPU
2012 년 Adidas와 BASF는 공동으로 러닝 슈 브랜드 에너지 부스트를 개발했습니다. EVA 중간질과 비교할 때 해안 A 80-85의 경도가 80-85 인 폴리 테일 에테르 TPU를 사용하기 때문에, 발포 된 TPU 미드솔은 여전히 0 ℃ 미만의 환경에서 우수한 탄력성과 부드러움을 유지할 수 있으며, 이는 편안함을 향상시키고 시장에서 널리 인식됩니다.
2. 섬유 강화 변형 된 TPU 복합 재료
TPU는 충격 저항이 양호하지만 일부 응용 분야에서는 높은 탄성 계수와 매우 단단한 재료가 필요합니다. 유리 섬유 강화 변형은 재료의 탄성 계수를 증가시키기 위해 일반적으로 사용되는 기술입니다. 수정을 통해 높은 탄성 계수, 우수한 절연, 강한 내열 저항, 우수한 탄성 회복 성능, 우수한 부식 저항, 충격 저항, 낮은 팽창 계수 및 차원 안정성과 같은 많은 장점을 갖는 열가소성 복합 재료를 얻을 수 있습니다.
BASF는 특허에 유리 짧은 섬유를 사용하여 높은 모듈러스 유리 섬유 강화 TPU를 준비하는 기술을 도입했습니다. 83의 해안 D 경도를 갖는 TPU는 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 글리콜 (PTMEG, MN = 1000), MDI 및 1,4- 부탄데 디올 (BDO)을 1,3- 프로 파네 디올과 원료로 혼합하여 합성되었다. 이 TPU는 52:48의 질량 비율로 유리 섬유로 복합하여 18.3 gpa의 탄성 계수 및 244 MPa의 인장 강도를 갖는 복합 재료를 수득 하였다.
유리 섬유 외에도 Covestro의 Maezio Carbon Fiber/TPU 복합 보드와 같은 탄소 섬유 복합 TPU를 사용하는 제품에 대한 보고서가 있으며, 이는 최대 100GPA의 탄성 계수와 금속보다 밀도가 낮습니다.
3. 할로겐 프리 불꽃 지연 TPU
TPU는 강도, 강인성, 탁월한 내마모성 및 기타 특성을 가지므로 전선 및 케이블에 매우 적합한 외피 재료입니다. 그러나 충전소와 같은 응용 프로그램 필드에서는 화염 지연이 더 높아야합니다. 일반적으로 TPU의 화염 지연 성능을 향상시키는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 반응성 불꽃 지연 변형이며, 이는 화학적 결합을 통해 인, 질소 및 기타 요소를 함유하는 폴리올 또는 이소시아네이트와 같은 화염 지연 물질을 도입하고; 두 번째는 부가 적 불꽃 지연 변형이며, 이는 TPU를 기판으로 사용하고 용융 혼합을위한 화염 지연제를 추가하는 것입니다.
반응성 변형은 TPU의 구조를 변화시킬 수 있지만, 첨가제 불꽃 지연자의 양이 크면 TPU의 강도가 감소하고 처리 성능이 악화되며 소량을 추가하면 필요한 불꽃 지연 수준을 달성 할 수 없습니다. 현재 충전소의 적용을 충족시킬 수있는 상업적으로 이용 가능한 높은 불꽃 지연 제품은 없습니다.
이전 바이어 재료 과학 (현재 코스트론)은 한 번 특허에서 포스 핀 산화물에 기초하여 유기 인 함유 폴리올 (IHPO)을 도입했다. IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '-MDI 및 BDO로부터 합성 된 폴리 에테르 TPU는 우수한 불꽃 지연 및 기계적 특성을 나타낸다. 압출 과정이 매끄럽고 제품의 표면이 매끄 럽습니다.
할로겐이없는 불꽃 지연자를 추가하는 것은 현재 할로겐이없는 불꽃 지연 TPU를 준비하는 데 가장 일반적으로 사용되는 기술 경로입니다. 일반적으로, 인 기반의 질소 기반, 실리콘 기반, 붕소 기반 불꽃 지연자는 복합 또는 금속 수산화물이 화염 지연자로 사용된다. TPU의 고유 한 가연성으로 인해, 연소 동안 안정적인 불꽃 지연 층을 형성하기 위해서는 30% 이상의 불꽃 지연 충전량이 종종 필요하다. 그러나, 추가 된 화염 지연제의 양이 클 때, 화염 지연제는 TPU 기판에 고르지 않게 분산되며 화염 지연 TPU의 기계적 특성은 이상적이지 않으며, 이는 호스, 필름 및 케이블과 같은 분야에서의 적용 및 홍보를 제한한다.
BASF의 특허는 멜라민 폴리 포스페이트와 포스 핀산의 유도체를 150kDA보다 큰 TPU를 갖는 화염 지연 제로 혼합하는 화염 제거 TPU 기술을 도입합니다. 높은 인장 강도를 달성하면서 화염 지연 성능이 크게 향상 된 것으로 밝혀졌습니다.
물질의 인장 강도를 더욱 향상시키기 위해, BASF의 특허는 이소시아네이트를 함유하는 가교제 마스터 배치를 제조하는 방법을 도입한다. 이러한 유형의 마스터 배치의 2%를 UL94V-0 불꽃 지연 요구 사항을 충족하는 조성물에 추가하면 V-0 불꽃 지연 성능을 유지하면서 재료의 인장 강도가 35mpa에서 40mpa로 증가 할 수 있습니다.
화염 재생 TPU의 열 노화 저항을 향상시키기 위해, 특허Linghua New Materials Company또한 표면 코팅 금속 수산화물을 불꽃 지연자로 사용하는 방법을 도입합니다. 화염 재생 TPU의 가수 분해 저항을 개선하기 위해Linghua New Materials Company다른 특허 출원에서 멜라민 불꽃 지연자를 추가하는 기초로 금속 탄산염을 도입했습니다.
4. 자동차 페인트 보호 필름 용 TPU
자동차 페인트 보호 필름은 설치 후 공기에서 페인트 표면을 분리하고 산성 비, 산화, 긁힘을 방지하며 페인트 표면에 오래 지속되는 보호 기능을 제공하는 보호 필름입니다. 주요 기능은 설치 후 자동차 페인트 표면을 보호하는 것입니다. 페인트 방지 필름은 일반적으로 3 개의 층으로 구성되며, 표면에자가 치유 코팅, 중간의 중합체 필름 및 바닥 층의 아크릴 압력 감도 접착제가있는 3 개의 층으로 구성됩니다. TPU는 중간 폴리머 필름을 제조하기위한 주요 재료 중 하나입니다.
페인트 방지 필름에 사용되는 TPU의 성능 요구 사항은 다음과 같습니다. 스크래치 저항, 높은 투명성 (광 투과율> 95%), 저온 유연성, 고온 저항, 인장 강도> 50mpa, 신장> 400%및 87-93의 조경 범위; 가장 중요한 성능은 기상 저항이며, 여기에는 UV 노화, 열 산화 분해 및 가수 분해에 대한 저항이 포함됩니다.
현재 성숙한 생성물은 원료로서 Dicyclohexyl Diisocyanate (H12MDI) 및 폴리 카프로 락톤 디올로부터 제조 된 지방족 TPU이다. 1 일의 UV 조사 후 일반 방향족 TPU가 눈에 띄게 노란색으로 변하는 반면, 자동차 랩 필름에 사용되는 지방족 TPU는 동일한 조건에서 중대한 변화없이 황변 계수를 유지할 수 있습니다.
폴리 (ε - 카프로 락톤) TPU는 폴리 에테르 및 폴리 에스테르 TPU에 비해 더 균형 잡힌 성능을 갖는다. 한편으로, 그것은 일반 폴리 에스테르 TPU의 탁월한 눈물 저항성을 나타낼 수 있지만, 반면에, 폴리 테일 에테르 TPU의 높은 압축 영구 변형과 높은 반동 성능을 보여 주므로 시장에서 널리 사용됩니다.
시장 세분화 후 제품 비용 효율성에 대한 다른 요구 사항으로 인해 표면 코팅 기술 및 접착식 공식 조정 능력이 향상되면 폴리 에테르 또는 일반 폴리 에스테르 H12MDI 지방족 TPU가 향후 페인트 보호 필름에 적용될 가능성도 있습니다.
5. 바이오 기반 TPU
바이오 기반 TPU를 제조하기위한 일반적인 방법은 중합 공정 동안 바이오 기반 이소시시아네이트 (예 : MDI, PDI), 바이오 기반 폴리올 등과 같은 중합 공정 동안 바이오 기반 단량체 또는 중간체를 도입하는 것입니다. 이들 중에는 바이오 기반 이소시아네이트가 시장에서 상대적으로 드물지만 바이오 바이오 기반 폴리올은 더 일반적입니다.
2000 년 초에 바이오 기반 이소시아네이트 측면에서 BASF, Covestro 등은 PDI 연구에 많은 노력을 기울였으며 2015-2016 년에 PDI 제품의 첫 번째 배치가 시장에 출시되었습니다. Wanhua Chemical은 옥수수 스토버로 만든 바이오 기반 PDI를 사용하여 100% 바이오 기반 TPU 제품을 개발했습니다.
바이오 기반 폴리올의 관점에서, 바이오 기반 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTMEG), 바이오 기반 1,4- 부탄 데 디올 (BDO), 바이오 기반 1,3- 프로판니 디올 (PDO), 바이오 기반 폴리 에스테르 폴리올, 바이오 기반 폴리 에테르 폴리올 등을 포함한다.
현재 여러 TPU 제조업체가 바이오 기반 TPU를 출시했으며, 그 성능은 전통적인 석유 화학 기반 TPU와 비슷합니다. 이들 바이오 기반 TPU의 주요 차이점은 일반적으로 30% 내지 40% 범위의 바이오 기반 컨텐츠 수준에 있으며, 일부는 더 높은 수준을 달성하기도합니다. 전통적인 석유 화학 기반 TPU와 비교하여 바이오 기반 TPU는 탄소 배출 감소, 원료 재생, 녹색 생산 및 자원 보존과 같은 이점이 있습니다. Basf, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical 및Linghua 새로운 재료바이오 기반 TPU 브랜드를 출시했으며 탄소 감소 및 지속 가능성은 향후 TPU 개발을위한 핵심 지침입니다.
후 시간 : 8 월 -9-2024