ទិសដៅសំខាន់ៗសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនាពេលអនាគតនៃ TPU

TPU គឺជាអេឡាស្តូម័រទែម៉ូប្លាស្ទិកប៉ូលីយូរីថេន ដែលជាកូប៉ូលីមែរប្លុកច្រើនដំណាក់កាលដែលផ្សំឡើងដោយឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត ប៉ូលីអុល និងសារធាតុពង្រីកខ្សែសង្វាក់។ ក្នុងនាមជាអេឡាស្តូម័រដំណើរការខ្ពស់ TPU មានទិសដៅផលិតផលជាច្រើនប្រភេទ ហើយត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងតម្រូវការប្រចាំថ្ងៃ ឧបករណ៍កីឡា ប្រដាប់ក្មេងលេង សម្ភារៈតុបតែង និងវិស័យផ្សេងៗទៀតដូចជា សម្ភារៈស្បែកជើង ទុយោ ខ្សែ ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រជាដើម។

បច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតវត្ថុធាតុដើម TPU សំខាន់ៗរួមមាន BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,លីងហួ សម្ភារៈថ្មី។ជាដើម។ ជាមួយនឹងប្លង់ និងការពង្រីកសមត្ថភាពរបស់សហគ្រាសក្នុងស្រុក ឧស្សាហកម្ម TPU បច្ចុប្បន្នមានការប្រកួតប្រជែងខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងវិស័យកម្មវិធីកម្រិតខ្ពស់ វានៅតែពឹងផ្អែកលើការនាំចូល ដែលក៏ជាវិស័យមួយដែលប្រទេសចិនត្រូវការសម្រេចបាននូវភាពជឿនលឿនផងដែរ។ ចូរយើងនិយាយអំពីទស្សនវិស័យទីផ្សារនាពេលអនាគតនៃផលិតផល TPU។

១. ពពុះ E-TPU ខ្លាំង​ក្លា

នៅឆ្នាំ ២០១២ Adidas និង BASF បានរួមគ្នាបង្កើតម៉ាកស្បែកជើងរត់ EnergyBoost ដែលប្រើប្រាស់ TPU ស្នោ (ឈ្មោះពាណិជ្ជកម្ម infinergy) ជាសម្ភារៈបាតកណ្តាល។ ដោយសារតែការប្រើប្រាស់ TPU ប៉ូលីអេធើរ ជាមួយនឹងភាពរឹង Shore A ៨០-៨៥ ជាស្រទាប់ខាងក្រោម បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបាតកណ្តាល EVA បាតកណ្តាល TPU ស្នោនៅតែអាចរក្សាបាននូវភាពបត់បែន និងភាពទន់ល្អនៅក្នុងបរិស្ថានក្រោម ០ អង្សាសេ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវផាសុកភាពក្នុងការពាក់ និងត្រូវបានទទួលស្គាល់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងទីផ្សារ។
2. សម្ភារៈសមាសធាតុ TPU ដែលបានកែប្រែ និងពង្រឹងដោយជាតិសរសៃ

TPU មានភាពធន់នឹងផលប៉ះពាល់ល្អ ប៉ុន្តែនៅក្នុងកម្មវិធីមួយចំនួន ម៉ូឌុលយឺតខ្ពស់ និងសម្ភារៈរឹងខ្លាំងត្រូវបានទាមទារ។ ការកែប្រែការពង្រឹងសរសៃកញ្ចក់គឺជាបច្ចេកទេសដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅ ដើម្បីបង្កើនម៉ូឌុលយឺតនៃសម្ភារៈ។ តាមរយៈការកែប្រែ សម្ភារៈសមាសធាតុទែម៉ូប្លាស្ទិកដែលមានគុណសម្បត្តិជាច្រើនដូចជា ម៉ូឌុលយឺតខ្ពស់ អ៊ីសូឡង់ល្អ ធន់នឹងកំដៅខ្លាំង ការអនុវត្តការស្តារឡើងវិញយឺតល្អ ធន់នឹងការច្រេះល្អ ធន់នឹងផលប៉ះពាល់ មេគុណពង្រីកទាប និងស្ថេរភាពវិមាត្រអាចទទួលបាន។

ក្រុមហ៊ុន BASF បានណែនាំបច្ចេកវិទ្យាមួយសម្រាប់រៀបចំ TPU ដែលពង្រឹងដោយសរសៃកញ្ចក់ម៉ូឌុលខ្ពស់ដោយប្រើសរសៃខ្លីកញ្ចក់នៅក្នុងប៉ាតង់របស់ខ្លួន។ TPU ដែលមានតម្លៃរឹង Shore D 83 ត្រូវបានសំយោគដោយលាយ polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI និង 1,4-butanediol (BDO) ជាមួយ 1,3-propanediol ជាវត្ថុធាតុដើម។ TPU នេះត្រូវបានផ្សំជាមួយសរសៃកញ្ចក់ក្នុងសមាមាត្រម៉ាស់ 52:48 ដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈសមាសធាតុដែលមានម៉ូឌុលយឺត 18.3 GPa និងកម្លាំង tensile 244 MPa។

បន្ថែមពីលើជាតិសរសៃកញ្ចក់ ក៏មានរបាយការណ៍អំពីផលិតផលដែលប្រើប្រាស់ TPU សមាសធាតុជាតិសរសៃកាបូនផងដែរ ដូចជាបន្ទះសមាសធាតុជាតិសរសៃកាបូន/TPU Maezio របស់ Covestro ដែលមានម៉ូឌុលយឺតរហូតដល់ 100GPa និងដង់ស៊ីតេទាបជាងលោហៈ។
៣. TPU ធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង គ្មានហាឡូហ្សែន

TPU មានកម្លាំងខ្ពស់ ភាពរឹងមាំខ្ពស់ ធន់នឹងការពាក់ល្អឥតខ្ចោះ និងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងៗទៀត ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈស្រោបដ៏សមរម្យសម្រាប់ខ្សែភ្លើង និងខ្សែកាប។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងវិស័យកម្មវិធីដូចជាស្ថានីយ៍សាកថ្ម តម្រូវឱ្យមានភាពធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងខ្ពស់ជាង។ ជាទូទៅមានវិធីពីរយ៉ាងដើម្បីកែលម្អដំណើរការធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងរបស់ TPU។ មួយគឺការកែប្រែភាពធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងដែលមានប្រតិកម្ម ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការណែនាំសម្ភារៈធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងដូចជាប៉ូលីអុល ឬអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតដែលមានផូស្វ័រ អាសូត និងធាតុផ្សេងទៀតទៅក្នុងសំយោគ TPU តាមរយៈចំណងគីមី។ ទីពីរគឺការកែប្រែភាពធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងបន្ថែម ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់ TPU ជាស្រទាប់ខាងក្រោម និងបន្ថែមសារធាតុធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងសម្រាប់លាយរលាយ។

ការកែប្រែដោយប្រតិកម្មអាចផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធរបស់ TPU ប៉ុន្តែនៅពេលដែលបរិមាណសារធាតុបន្ថែមប្រឆាំងនឹងអណ្តាតភ្លើងមានច្រើន កម្លាំងរបស់ TPU ថយចុះ ដំណើរការដំណើរការកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺន ហើយការបន្ថែមបរិមាណតិចតួចមិនអាចសម្រេចបានកម្រិតប្រឆាំងនឹងអណ្តាតភ្លើងដែលត្រូវការនោះទេ។ បច្ចុប្បន្ននេះ មិនមានផលិតផលប្រឆាំងនឹងអណ្តាតភ្លើងខ្ពស់ដែលមានលក់នៅលើទីផ្សារដែលអាចបំពេញតម្រូវការនៃស្ថានីយ៍សាកថ្មបានយ៉ាងពិតប្រាកដនោះទេ។

អតីតក្រុមហ៊ុន Bayer MaterialScience (ឥឡូវ Kostron) ធ្លាប់បានណែនាំផូស្វ័រសរីរាង្គដែលមានផ្ទុកប៉ូលីអុល (IHPO) ដោយផ្អែកលើអុកស៊ីដផូស្វ័រនៅក្នុងប៉ាតង់មួយ។ ប៉ូលីអេធើរ TPU សំយោគពី IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI និង BDO បង្ហាញពីភាពធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ដំណើរការច្របាច់ចេញគឺរលោង ហើយផ្ទៃនៃផលិតផលគឺរលោង។

ការបន្ថែមសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងដែលគ្មានហាឡូហ្សែន បច្ចុប្បន្នគឺជាវិធីបច្ចេកទេសដែលប្រើជាទូទៅបំផុតសម្រាប់ការរៀបចំ TPU ទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងដែលគ្មានហាឡូហ្សែន។ ជាទូទៅ សារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងដែលមានមូលដ្ឋានលើផូស្វ័រ ផ្អែកលើអាសូត ផ្អែកលើស៊ីលីកុន ផ្អែកលើបូរ៉ុន ត្រូវបានផ្សំ ឬអ៊ីដ្រូស៊ីតលោហៈ ត្រូវបានប្រើជាសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើង។ ដោយសារតែភាពងាយឆេះពីកំណើតរបស់ TPU បរិមាណបំពេញសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងច្រើនជាង 30% ជារឿយៗត្រូវបានទាមទារដើម្បីបង្កើតជាស្រទាប់ទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងដែលមានស្ថេរភាពក្នុងអំឡុងពេលចំហេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលបរិមាណសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងដែលបានបន្ថែមមានច្រើន សារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងត្រូវបានបំបែកមិនស្មើគ្នានៅក្នុងស្រទាប់ TPU ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់ TPU ទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងមិនល្អទេ ដែលក៏កំណត់ការអនុវត្ត និងការផ្សព្វផ្សាយរបស់វានៅក្នុងវិស័យដូចជាទុយោ ខ្សែភាពយន្ត និងខ្សែ។

ប៉ាតង់របស់ BASF ណែនាំបច្ចេកវិទ្យា TPU ធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង ដែលលាយបញ្ចូលគ្នារវាង melamine polyphosphate និងផូស្វ័រដែលមានផ្ទុកដេរីវេនៃអាស៊ីត phosphinic ជាសារធាតុធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង ជាមួយ TPU ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលជាមធ្យមធំជាង 150kDa។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថា ដំណើរការធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងត្រូវបានកែលម្អគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ខណៈពេលដែលសម្រេចបាននូវកម្លាំង tensile ខ្ពស់។

ដើម្បីបង្កើនភាពរឹងមាំនៃសម្ភារៈបន្ថែមទៀត ប៉ាតង់របស់ BASF បានណែនាំវិធីសាស្រ្តមួយសម្រាប់រៀបចំសារធាតុ masterbatch crosslinking ដែលមានផ្ទុក isocyanates។ ការបន្ថែម 2% នៃ masterbatch ប្រភេទនេះទៅក្នុងសមាសធាតុដែលបំពេញតាមតម្រូវការ UL94V-0 ធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងអាចបង្កើនភាពរឹងមាំនៃសម្ភារៈពី 35MPa ដល់ 40MPa ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវដំណើរការធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង V-0។

ដើម្បីបង្កើនភាពធន់នឹងកំដៅនៃ TPU ធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង ប៉ាតង់របស់ក្រុមហ៊ុនសម្ភារៈថ្មី Linghuaក៏ណែនាំវិធីសាស្រ្តនៃការប្រើប្រាស់អ៊ីដ្រូស៊ីតលោហៈដែលស្រោបលើផ្ទៃជាសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើង។ ដើម្បីបង្កើនភាពធន់នឹងការបំបែកដោយទឹកនៃ TPU ទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងក្រុមហ៊ុនសម្ភារៈថ្មី Linghuaបានណែនាំលោហៈកាបូណាតដោយផ្អែកលើការបន្ថែមសារធាតុ melamine ធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងនៅក្នុងពាក្យសុំប៉ាតង់មួយផ្សេងទៀត។

៤. TPU សម្រាប់ខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបរថយន្ត

ខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបរថយន្តគឺជាខ្សែភាពយន្តការពារដែលញែកផ្ទៃថ្នាំលាបចេញពីខ្យល់បន្ទាប់ពីដំឡើងរួច ការពារភ្លៀងអាស៊ីត អុកស៊ីតកម្ម កោស និងផ្តល់ការការពារយូរអង្វែងសម្រាប់ផ្ទៃថ្នាំលាប។ មុខងារចម្បងរបស់វាគឺដើម្បីការពារផ្ទៃថ្នាំលាបរថយន្តបន្ទាប់ពីដំឡើងរួច។ ខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបជាទូទៅមានបីស្រទាប់ ជាមួយនឹងថ្នាំកូតដែលអាចព្យាបាលដោយខ្លួនឯងនៅលើផ្ទៃ ខ្សែភាពយន្តប៉ូលីមែរនៅចំកណ្តាល និងកាវបិទអាគ្រីលីកដែលងាយនឹងសម្ពាធនៅស្រទាប់ខាងក្រោម។ TPU គឺជាវត្ថុធាតុដើមសំខាន់មួយសម្រាប់រៀបចំខ្សែភាពយន្តប៉ូលីមែរកម្រិតមធ្យម។

តម្រូវការ​អនុវត្ត​សម្រាប់ TPU ដែល​ប្រើ​ក្នុង​ខ្សែភាពយន្ត​ការពារ​ថ្នាំលាប​មាន​ដូចខាងក្រោម៖ ធន់នឹង​ការ​កោស តម្លាភាព​ខ្ពស់ (ការបញ្ជូនពន្លឺ > 95%) ភាពបត់បែន​សីតុណ្ហភាព​ទាប ធន់នឹង​សីតុណ្ហភាព​ខ្ពស់ កម្លាំង tensile > 50MPa ការលាតសន្ធឹង > 400% និង​ជួរ​រឹង Shore A 87-93; ការអនុវត្ត​សំខាន់បំផុត​គឺ​ភាពធន់នឹង​អាកាសធាតុ ដែលរួមមាន​ភាពធន់នឹង​ភាពចាស់​ដោយសារ​កាំរស្មីយូវី ការរិចរិល​អុកស៊ីតកម្ម​កម្ដៅ និង​ការរំលាយ​ទឹក។

ផលិតផលដែលចាស់ទុំនាពេលបច្ចុប្បន្នគឺ TPU អាលីហ្វាទិក ដែលផលិតពី dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) និង polycaprolactone diol ជាវត្ថុធាតុដើម។ TPU អារ៉ូម៉ាទិចធម្មតាប្រែជាពណ៌លឿងយ៉ាងច្បាស់បន្ទាប់ពីការប៉ះពាល់នឹងកាំរស្មីយូវីមួយថ្ងៃ ខណៈដែល TPU អាលីហ្វាទិកដែលប្រើសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តរុំរថយន្តអាចរក្សាមេគុណពណ៌លឿងរបស់វាដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា។
ជ័រ TPU ប៉ូលីអេធើរ (ε – កាប្រូឡាក់តូន) មានដំណើរការមានតុល្យភាពល្អជាងជ័រ TPU ប៉ូលីអេធើរ និងប៉ូលីអេស្ទ័រ។ ម៉្យាងវិញទៀត វាអាចបង្ហាញពីភាពធន់នឹងការរហែកដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់ជ័រ TPU ប៉ូលីអេធើរធម្មតា ខណៈពេលដែលម្យ៉ាងវិញទៀត វាក៏បង្ហាញពីដំណើរការខូចទ្រង់ទ្រាយអចិន្ត្រៃយ៍ទាបដ៏លេចធ្លោ និងដំណើរការស្ទុះងើបឡើងវិញខ្ពស់របស់ជ័រ TPU ប៉ូលីអេធើរ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅលើទីផ្សារ។

ដោយសារតែតម្រូវការផ្សេងៗគ្នាសម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពចំណាយផលិតផលបន្ទាប់ពីការបែងចែកទីផ្សារ ជាមួយនឹងការកែលម្អបច្ចេកវិទ្យាថ្នាំកូតផ្ទៃ និងសមត្ថភាពកែតម្រូវរូបមន្តស្អិត ក៏មានឱកាសសម្រាប់ប៉ូលីអេធើរ ឬប៉ូលីអេស្ទ័រ H12MDI អាលីហ្វាទិក TPU ធម្មតាដើម្បីអនុវត្តទៅលើខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបនាពេលអនាគត។

៥. TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត

វិធីសាស្ត្រទូទៅសម្រាប់រៀបចំ TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត គឺការណែនាំម៉ូណូម័រ ឬសារធាតុកម្រិតមធ្យមដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការប៉ូលីមែរ ដូចជាអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត (ដូចជា MDI, PDI) ប៉ូលីអុលដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តជាដើម។ ក្នុងចំណោមនោះ អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តគឺកម្រមានណាស់នៅលើទីផ្សារ ខណៈពេលដែលប៉ូលីអុលដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តគឺជារឿងធម្មតាជាង។

ទាក់ទងនឹងអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត នៅដើមឆ្នាំ 2000 ក្រុមហ៊ុន BASF, Covestro និងក្រុមហ៊ុនដទៃទៀតបានវិនិយោគកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងយ៉ាងខ្លាំងក្នុងការស្រាវជ្រាវ PDI ហើយផលិតផល PDI ជំនាន់ដំបូងត្រូវបានដាក់លក់លើទីផ្សារក្នុងឆ្នាំ 2015-2016។ ក្រុមហ៊ុន Wanhua Chemical បានបង្កើតផលិតផល TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត 100% ដោយប្រើ PDI ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តដែលផលិតចេញពីដើមពោត។

ទាក់ទងនឹងប៉ូលីអុលដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត វារួមមាន ប៉ូលីតេត្រាហ្វ្លុយអូរ៉ូអេទីឡែនដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត (PTMEG) 1,4-ប៊ុយតានឌីអុលដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត (BDO) 1,3-ប្រូផេនឌីអុលដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត (PDO) ប៉ូលីអុលប៉ូលីអេស្ទ័រដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត ប៉ូលីអុលប៉ូលីអេធើរដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត ជាដើម។

បច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនផលិត TPU ជាច្រើនបានដាក់ចេញ TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត ដែលដំណើរការរបស់វាអាចប្រៀបធៀបទៅនឹង TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើគីមីឥន្ធនៈប្រពៃណី។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាង TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តទាំងនេះស្ថិតនៅក្នុងកម្រិតនៃមាតិកាដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត ជាទូទៅមានចាប់ពី 30% ដល់ 40% ដោយខ្លះថែមទាំងសម្រេចបានកម្រិតខ្ពស់ជាងនេះទៀតផង។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹង TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើគីមីឥន្ធនៈប្រពៃណី TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តមានគុណសម្បត្តិដូចជាការកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័នកាបូន ការបង្កើតឡើងវិញនូវវត្ថុធាតុដើមប្រកបដោយចីរភាព ផលិតកម្មបៃតង និងការអភិរក្សធនធាន។ BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, និងលីងហួ សម្ភារៈថ្មី។បានដាក់ឱ្យដំណើរការម៉ាក TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តរបស់ពួកគេ ហើយការកាត់បន្ថយកាបូន និងនិរន្តរភាពក៏ជាទិសដៅសំខាន់ៗសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍ TPU នាពេលអនាគតផងដែរ។