TPU គឺជា elastomer polyurethane thermoplastic ដែលជា copolymer ប្លុក multiphase ដែលផ្សំឡើងដោយ diisocyanates, polyols និង chain extenders ។ ក្នុងនាមជា elastomer ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ TPU មានជួរយ៉ាងទូលំទូលាយនៃទិសដៅផលិតផលខាងក្រោម ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងតម្រូវការប្រចាំថ្ងៃ ឧបករណ៍កីឡា ប្រដាប់ប្រដាក្មេងលេង សម្ភារៈតុបតែង និងផ្នែកផ្សេងទៀតដូចជា សម្ភារៈស្បែកជើង ទុយោ ខ្សែ ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រ ជាដើម។
នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតវត្ថុធាតុដើម TPU សំខាន់ៗរួមមាន BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,លីងហួ សម្ភារៈថ្មី។ហើយដូច្នេះនៅលើ។ ជាមួយនឹងប្លង់ និងការពង្រីកសមត្ថភាពរបស់សហគ្រាសក្នុងស្រុក ឧស្សាហកម្ម TPU បច្ចុប្បន្នមានការប្រកួតប្រជែងខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងវិស័យកម្មវិធីកម្រិតខ្ពស់ វានៅតែពឹងផ្អែកលើការនាំចូល ដែលជាផ្នែកមួយផងដែរដែលប្រទេសចិនត្រូវការដើម្បីសម្រេចបាននូវរបកគំហើញ។ ចូរនិយាយអំពីការរំពឹងទុកទីផ្សារនាពេលអនាគតនៃផលិតផល TPU ។
1. Supercritical foaming E-TPU
ក្នុងឆ្នាំ 2012 Adidas និង BASF បានរួមគ្នាបង្កើតម៉ាកស្បែកជើងដែលកំពុងដំណើរការ EnergyBoost ដែលប្រើ TPU foamed (ឈ្មោះពាណិជ្ជកម្ម infinergy) ជាសម្ភារៈពាក់កណ្តាល។ ដោយសារតែការប្រើប្រាស់ Polyether TPU ជាមួយនឹងភាពរឹងរបស់ Shore A ពី 80-85 ជាស្រទាប់ខាងក្រោម បើប្រៀបធៀបទៅនឹង EVA midsoles នោះ midsoles TPU foamed នៅតែអាចរក្សាភាពបត់បែនបានល្អ និងទន់នៅក្នុងបរិយាកាសក្រោម 0 ℃ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវផាសុកភាពក្នុងការពាក់ និងត្រូវបានទទួលស្គាល់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅលើទីផ្សារ។
2. សារធាតុសរសៃ TPU ដែលបានកែប្រែដែលបានពង្រឹង
TPU មានភាពធន់ទ្រាំនឹងផលប៉ះពាល់ល្អ ប៉ុន្តែនៅក្នុងកម្មវិធីមួយចំនួន ម៉ូឌុលបត់បែនខ្ពស់ និងសម្ភារៈរឹងខ្លាំងត្រូវបានទាមទារ។ ការកែប្រែការពង្រឹងសរសៃកញ្ចក់គឺជាបច្ចេកទេសដែលប្រើជាទូទៅដើម្បីបង្កើនម៉ូឌុលយឺតនៃសម្ភារៈ។ តាមរយៈការកែប្រែ សមា្ភារៈសមាសធាតុ thermoplastic ដែលមានគុណសម្បត្តិជាច្រើនដូចជា ម៉ូឌុលបត់បែនខ្ពស់ អ៊ីសូឡង់ល្អ ធន់នឹងកំដៅខ្លាំង ដំណើរការស្តារឡើងវិញល្អ ធន់នឹងច្រេះល្អ ធន់នឹងផលប៉ះពាល់ មេគុណទាបនៃការពង្រីក និងស្ថេរភាពវិមាត្រអាចទទួលបាន។
BASF បានបង្ហាញនូវបច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់រៀបចំ TPU ដែលត្រូវបានពង្រឹងម៉ូឌុលខ្ពស់ដោយប្រើសរសៃកញ្ចក់ខ្លីនៅក្នុងប៉ាតង់របស់វា។ TPU ដែលមានភាពរឹង Shore D នៃ 83 ត្រូវបានសំយោគដោយការលាយ polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, និង 1,4-butanediol (BDO) ជាមួយនឹង 1,3-propanediol ជាវត្ថុធាតុដើម។ TPU នេះត្រូវបានផ្សំជាមួយនឹងសរសៃកញ្ចក់ក្នុងសមាមាត្រម៉ាស់ 52:48 ដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈសមាសធាតុដែលមានម៉ូឌុលយឺតនៃ 18.3 GPa និងកម្លាំង tensile 244 MPa ។
បន្ថែមពីលើជាតិសរសៃកញ្ចក់ វាក៏មានរបាយការណ៍អំពីផលិតផលដែលប្រើប្រាស់ TPU សមាសធាតុសរសៃកាបូនផងដែរ ដូចជាបន្ទះសមាសធាតុ Maezio carbon fiber/TPU របស់ Covestro ដែលមានម៉ូឌុលយឺតរហូតដល់ 100GPa និងដង់ស៊ីតេទាបជាងលោហៈ។
3. TPU ធន់នឹងភ្លើង Halogen
TPU មានកម្លាំងខ្ពស់ ភាពរឹងខ្ពស់ ធន់នឹងការពាក់ល្អ និងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀត ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈស្រោបដ៏សមរម្យសម្រាប់ខ្សែ និងខ្សែ។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងផ្នែកកម្មវិធីដូចជាស្ថានីយសាកថ្ម ភាពធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងខ្ពស់គឺត្រូវបានទាមទារ។ ជាទូទៅមានវិធីពីរយ៉ាងក្នុងការកែលម្អដំណើរការធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងរបស់ TPU ។ មួយគឺការកែប្រែ retardant flame reactive ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការណែនាំសម្ភារៈការពារអណ្តាតភ្លើងដូចជា polyols ឬ isocyanates ដែលមានផូស្វ័រ អាសូត និងធាតុផ្សេងទៀតចូលទៅក្នុងការសំយោគនៃ TPU តាមរយៈការភ្ជាប់គីមី។ ទីពីរគឺការបន្ថែមការកែប្រែភាពធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់ TPU ជាស្រទាប់ខាងក្រោម និងការបន្ថែមសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងសម្រាប់ការលាយរលាយ។
ការកែប្រែប្រតិកម្មអាចផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័នរបស់ TPU ប៉ុន្តែនៅពេលដែលចំនួនសារធាតុបន្ថែមសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងធំ កម្លាំងរបស់ TPU ថយចុះ ដំណើរការដំណើរការកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺន ហើយការបន្ថែមចំនួនតិចតួចមិនអាចសម្រេចបាននូវកម្រិតការពារអណ្តាតភ្លើងដែលត្រូវការនោះទេ។ បច្ចុប្បន្ននេះមិនមានផលិតផលដែលធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងខ្ពស់ដែលអាចរកបានសម្រាប់ពាណិជ្ជកម្មដែលអាចបំពេញតម្រូវការនៃស្ថានីយសាកថ្មបានទេ។
អតីតវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ Bayer (ឥឡូវនេះ Kostron) ធ្លាប់បានណែនាំផូស្វ័រសរីរាង្គដែលមានប៉ូលីអូល (IHPO) ដោយផ្អែកលើអុកស៊ីដផូស្វ័រនៅក្នុងប៉ាតង់មួយ។ Polyether TPU សំយោគពី IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, និង BDO បង្ហាញពីភាពធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដ៏ល្អ។ ដំណើរការ extrusion គឺរលូនហើយផ្ទៃនៃផលិតផលគឺរលូន។
ការបន្ថែមសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងដោយគ្មាន halogen បច្ចុប្បន្នគឺជាផ្លូវបច្ចេកទេសដែលប្រើជាទូទៅបំផុតសម្រាប់ការរៀបចំ TPU ដែលមិនប្រើភ្លើង halogen ។ ជាទូទៅ សារធាតុផូស្វ័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ អាសូត ស៊ីលីកុន សារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងដែលមានមូលដ្ឋានលើ បូរុន ត្រូវបានផ្សំឡើង ឬអ៊ីដ្រូសែនលោហៈត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើង។ ដោយសារភាពងាយឆេះនៃ TPU បរិមាណនៃការបំពេញសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងលើសពី 30% ជារឿយៗត្រូវបានទាមទារដើម្បីបង្កើតស្រទាប់ការពារអណ្តាតភ្លើងដែលមានស្ថេរភាពកំឡុងពេលឆេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលបរិមាណសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងបន្ថែមមានច្រើន សារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងត្រូវបានបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមិនស្មើគ្នានៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោម TPU ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃ TPU ធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងគឺមិនសមស្របទេ ដែលកំណត់ការអនុវត្ត និងការផ្សព្វផ្សាយរបស់វាក្នុងវិស័យដូចជាទុយោ ខ្សែភាពយន្ត និងខ្សែ។
ប៉ាតង់របស់ BASF ណែនាំបច្ចេកវិទ្យា TPU ដែលមិនធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង ដែលលាយប៉ូលីផូស្វ័រ មេឡាមីន និងផូស្វ័រដែលមានដេរីវេនៃអាស៊ីត phosphinic ជាសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងជាមួយ TPU ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលមធ្យមធំជាង 150kDa ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាដំណើរការធន់នឹងអណ្តាតភ្លើងត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងខណៈពេលដែលសម្រេចបាននូវកម្លាំង tensile ខ្ពស់។
ដើម្បីបង្កើនកម្លាំង tensile នៃសម្ភារៈបន្ថែមទៀត ប៉ាតង់របស់ BASF ណែនាំវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការរៀបចំ crosslinking agent masterbatch ដែលមាន isocyanates ។ ការបន្ថែម 2% នៃប្រភេទ masterbatch នេះទៅនឹងសមាសភាពដែលបំពេញតាមតម្រូវការការពារអណ្តាតភ្លើង UL94V-0 អាចបង្កើនកម្លាំង tensile នៃសម្ភារៈពី 35MPa ទៅ 40MPa ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវប្រសិទ្ធភាពការពារអណ្តាតភ្លើង V-0 ។
ដើម្បីកែលម្អភាពធន់នឹងកំដៅនៃ TPU ដែលធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង ប៉ាតង់របស់ក្រុមហ៊ុន Linghua New Materials Companyក៏ណែនាំពីវិធីសាស្រ្តនៃការប្រើប្រាស់អ៊ីដ្រូអុកស៊ីតលោហៈដែលស្រោបលើផ្ទៃជាសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើងផងដែរ។ ដើម្បីបង្កើនភាពធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសនៃ TPU ដែលធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង។ក្រុមហ៊ុន Linghua New Materials Companyបានណែនាំកាបូនដែកដោយផ្អែកលើការបន្ថែមសារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើង melamine នៅក្នុងកម្មវិធីប៉ាតង់មួយផ្សេងទៀត។
4. TPU សម្រាប់ខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបរថយន្ត
ខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបរថយន្តគឺជាខ្សែភាពយន្តការពារដែលញែកផ្ទៃថ្នាំលាបចេញពីខ្យល់បន្ទាប់ពីការដំឡើង ការពារទឹកភ្លៀងអាស៊ីត អុកស៊ីតកម្ម កោស និងផ្តល់នូវការការពារយូរអង្វែងសម្រាប់ផ្ទៃថ្នាំលាប។ មុខងារចម្បងរបស់វាគឺដើម្បីការពារផ្ទៃថ្នាំលាបរថយន្តបន្ទាប់ពីការដំឡើង។ ខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាប ជាទូទៅមានបីស្រទាប់ ដោយមានថ្នាំកូតព្យាបាលដោយខ្លួនឯងលើផ្ទៃ ខ្សែភាពយន្តប៉ូលីមែរនៅចំកណ្តាល និងសារធាតុស្អិតដែលងាយនឹងសំពាធ acrylic នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ TPU គឺជាសម្ភារៈសំខាន់មួយសម្រាប់រៀបចំខ្សែភាពយន្តប៉ូលីមែរកម្រិតមធ្យម។
តម្រូវការដំណើរការសម្រាប់ TPU ដែលប្រើក្នុងខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបមានដូចខាងក្រោម៖ ធន់នឹងការកោស តម្លាភាពខ្ពស់ (ការបញ្ជូនពន្លឺ> 95%) ភាពបត់បែននៃសីតុណ្ហភាពទាប ធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ កម្លាំង tensile> 50MPa ការពន្លូត> 400% និង Shore A ជួររឹង 87-93; ដំណើរការដ៏សំខាន់បំផុតគឺធន់ទ្រាំនឹងអាកាសធាតុ ដែលរួមមានភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងភាពចាស់នៃកាំរស្មីយូវី ការរិចរិលអុកស៊ីតកម្មកម្ដៅ និងអ៊ីដ្រូលីស៊ីស។
ផលិតផលដែលចាស់ទុំបច្ចុប្បន្នគឺ aliphatic TPU ដែលត្រូវបានរៀបចំពី dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) និង polycaprolactone diol ជាវត្ថុធាតុដើម។ TPU ក្លិនក្រអូបធម្មតា ប្រែជាពណ៌លឿងបន្ទាប់ពីមួយថ្ងៃនៃការ irradiation កាំរស្មី UV ខណៈពេលដែល aliphatic TPU ដែលប្រើសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តរុំរថយន្តអាចរក្សាមេគុណពណ៌លឿងរបស់វាដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា។
Poly (ε – caprolactone) TPU មានដំណើរការមានតុល្យភាពជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង polyether និង polyester TPU ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត វាអាចបង្ហាញភាពធន់នឹងការបង្ហូរទឹកភ្នែកដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃ polyester TPU ធម្មតា ខណៈពេលដែលនៅលើដៃផ្សេងទៀត វាក៏បង្ហាញពីការខូចទ្រង់ទ្រាយអចិន្ត្រៃយ៍នៃការបង្ហាប់ទាប និងដំណើរការស្ទុះងើបឡើងវិញខ្ពស់នៃ polyether TPU ដូច្នេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅលើទីផ្សារ។
ដោយសារតម្រូវការផ្សេងៗគ្នាសម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពតម្លៃផលិតផលបន្ទាប់ពីការបែងចែកទីផ្សារ ជាមួយនឹងភាពប្រសើរឡើងនៃបច្ចេកវិទ្យាថ្នាំកូតផ្ទៃ និងសមត្ថភាពកែតម្រូវរូបមន្តស្អិត វាក៏មានឱកាសសម្រាប់ប៉ូលីអេធើរ ឬប៉ូលីអេស្ទ័រធម្មតា H12MDI aliphatic TPU ដែលត្រូវអនុវត្តចំពោះខ្សែភាពយន្តការពារថ្នាំលាបនាពេលអនាគត។
5. Biobased TPU
វិធីសាស្រ្តទូទៅសម្រាប់ការរៀបចំ TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវគឺដើម្បីណែនាំ monomers ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវគីមី ឬអន្តរការីក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការវត្ថុធាតុ polymerization ដូចជា isocyanates ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវ (ដូចជា MDI, PDI) biobased polyols ជាដើម។ ក្នុងចំណោមពួកគេ សារធាតុ isocyanates ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវគឺកម្រមាននៅលើទីផ្សារ ខណៈដែល polyols ជីវសាស្ត្រគឺជារឿងធម្មតាជាង។
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃ isocyanates ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តនៅដើមឆ្នាំ 2000 BASF, Covestro និងអ្នកផ្សេងទៀតបានវិនិយោគកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងជាច្រើនក្នុងការស្រាវជ្រាវ PDI ហើយផលិតផល PDI ដំបូងត្រូវបានដាក់ចូលទៅក្នុងទីផ្សារនៅក្នុង 2015-2016 ។ ក្រុមហ៊ុន Wanhua Chemical បានបង្កើតផលិតផល TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវគីមី 100% ដោយប្រើ PDI ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវដែលផលិតពីចង្ក្រានពោត។
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃសារធាតុ polyols ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវៈ វារួមបញ្ចូលទាំងសារធាតុ polytetrafluoroethylene ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត (PTMEG) ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវៈ 1,4-butanediol (BDO) ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវៈ 1,3-propanediol (PDO) ប៉ូលីប៉ូលីយ៉ូលដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវៈ ប៉ូលីអេធើរដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវៈ។ល។
នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនផលិត TPU ជាច្រើនបានបើកដំណើរការ TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវគីមី ដែលដំណើរការរបស់វាគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹង TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើគីមីឥន្ធនៈប្រពៃណី។ ភាពខុសគ្នាចំបងរវាង TPUs ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវទាំងនេះ គឺស្ថិតនៅក្នុងកម្រិតនៃមាតិកាផ្អែកលើជីវ ដែលជាទូទៅមានចាប់ពី 30% ទៅ 40% ដោយខ្លះអាចសម្រេចបានកម្រិតខ្ពស់ជាងនេះ។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹង TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើគីមីឥន្ធនៈប្រពៃណី TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវគីមីមានគុណសម្បត្តិដូចជាការកាត់បន្ថយការបំភាយកាបូន ការបង្កើតឡើងវិញប្រកបដោយនិរន្តរភាពនៃវត្ថុធាតុដើម ផលិតកម្មបៃតង និងការអភិរក្សធនធាន។ BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical និងលីងហួ សម្ភារៈថ្មី។បានចាប់ផ្តើមម៉ាកយីហោ TPU ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តរបស់ពួកគេ ហើយការកាត់បន្ថយកាបូន និងនិរន្តរភាពក៏ជាទិសដៅសំខាន់សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ TPU នាពេលអនាគតផងដែរ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ សីហា-០៩-២០២៤