TPU හි අනාගත සංවර්ධනය සඳහා ප්‍රධාන දිශාවන්

TPU යනු පොලියුරේතන් තාප ප්ලාස්ටික් ඉලාස්ටෝමරයක් වන අතර එය ඩයිසොසයනේට්, පොලියෝල් සහ දාම විස්තාරක වලින් සමන්විත බහුඅදියර බ්ලොක් කෝපොලිමර් වේ.ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ඉලාස්ටෝමරයක් ලෙස, TPU යනු පහළ නිෂ්පාදන දිශාවන්හි පුළුල් පරාසයක් ඇති අතර දෛනික අවශ්‍යතා, ක්‍රීඩා උපකරණ, සෙල්ලම් බඩු, අලංකාර ද්‍රව්‍ය සහ සපත්තු ද්‍රව්‍ය, හෝස්, කේබල්, වෛද්‍ය උපකරණ වැනි වෙනත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ.

වර්තමානයේ, ප්‍රධාන TPU අමුද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදකයින් අතර BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua නව ද්රව්ය, ආදිය. දේශීය ව්‍යවසායන්හි පිරිසැලසුම සහ ධාරිතාව පුළුල් වීමත් සමඟ, TPU කර්මාන්තය දැනට ඉතා තරඟකාරී වේ. කෙසේ වෙතත්, ඉහළ මට්ටමේ යෙදුම් ක්ෂේත්‍රය තුළ, එය තවමත් ආනයන මත රඳා පවතී, එය චීනයට ඉදිරි ගමනක් අත්කර ගැනීමට අවශ්‍ය ක්ෂේත්‍රයකි. TPU නිෂ්පාදනවල අනාගත වෙළඳපල අපේක්ෂාවන් ගැන කතා කරමු.

1. සුපිරි ක්‍රිටිකල් ෆෝමිං E-TPU

2012 දී, Adidas සහ BASF එක්ව ධාවන සපත්තු සන්නාමය වන EnergyBoost සංවර්ධනය කරන ලද අතර එය මැද යටි පතුල් ද්‍රව්‍ය ලෙස පෙන සහිත TPU (වෙළඳ නාම නිමාව) භාවිතා කරයි. EVA මැද පතුල් හා සසඳන විට, උපස්ථරය ලෙස Shore A දෘඪතාව 80-85 ක් සහිත පොලිඑතර් TPU භාවිතය හේතුවෙන්, පෙන සහිත TPU මැද පතුල් වලට තවමත් 0 ℃ ට අඩු පරිසරයන් තුළ හොඳ ප්‍රත්‍යාස්ථතාවයක් සහ මෘදු බවක් පවත්වා ගත හැකි අතර, එය ඇඳීමේ පහසුව වැඩි දියුණු කරන අතර වෙළඳපොලේ පුළුල් ලෙස පිළිගැනේ.
2. තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද නවීකරණය කරන ලද TPU සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය

TPU හොඳ බලපෑම් ප්‍රතිරෝධයක් ඇත, නමුත් සමහර යෙදුම් වලදී, ඉහළ ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය සහ ඉතා දෘඩ ද්‍රව්‍ය අවශ්‍ය වේ. වීදුරු තන්තු ශක්තිමත් කිරීමේ වෙනස් කිරීම යනු ද්‍රව්‍යවල ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය වැඩි කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන තාක්‍ෂණයකි. වෙනස් කිරීම හරහා, ඉහළ ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය, හොඳ පරිවරණය, ශක්තිමත් තාප ප්‍රතිරෝධය, හොඳ ප්‍රත්‍යාස්ථ ප්‍රතිසාධන කාර්ය සාධනය, හොඳ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, බලපෑම් ප්‍රතිරෝධය, අඩු ප්‍රසාරණ සංගුණකය සහ මාන ස්ථායිතාව වැනි බොහෝ වාසි සහිත තාප ප්ලාස්ටික් සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය ලබා ගත හැකිය.

BASF ආයතනය තම පේටන්ට් බලපත්‍රයේ වීදුරු කෙටි තන්තු භාවිතයෙන් ඉහළ මාපාංක ෆයිබර්ග්ලාස් ශක්තිමත් කරන ලද TPU සකස් කිරීම සඳහා තාක්ෂණයක් හඳුන්වා දී ඇත. 83 ක Shore D දෘඪතාවක් සහිත TPU එකක් පොලිටෙට්‍රාෆ්ලෝරෝඑතිලීන් ග්ලයිකෝල් (PTMEG, Mn=1000), MDI, සහ 1,4-බියුටැනෙඩියෝල් (BDO) අමුද්‍රව්‍ය ලෙස 1,3-ප්‍රොපැනෙඩියෝල් සමඟ මිශ්‍ර කිරීමෙන් සංස්ලේෂණය කරන ලදී. 18.3 GPa ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකයක් සහ 244 MPa ආතන්ය ශක්තියක් සහිත සංයුක්ත ද්‍රව්‍යයක් ලබා ගැනීම සඳහා මෙම TPU 52:48 ස්කන්ධ අනුපාතයකින් වීදුරු තන්තු සමඟ සංයුක්ත කරන ලදී.

වීදුරු කෙඳි වලට අමතරව, 100GPa දක්වා ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකයක් සහ ලෝහවලට වඩා අඩු ඝනත්වයක් ඇති Covestro හි Maezio කාබන් ෆයිබර්/TPU සංයුක්ත පුවරුව වැනි කාබන් ෆයිබර් සංයුක්ත TPU භාවිතා කරන නිෂ්පාදන පිළිබඳ වාර්තා ද ඇත.
3. හැලජන් රහිත ගිනි නිවන TPU

TPU හි ඉහළ ශක්තියක්, ඉහළ තද බවක්, විශිෂ්ට ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් සහ අනෙකුත් ගුණාංග ඇති අතර, එය වයර් සහ කේබල් සඳහා ඉතා සුදුසු කොපු ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි. නමුත් ආරෝපණ ස්ථාන වැනි යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවල, ඉහළ ගිනි නිවන හැකියාවක් අවශ්‍ය වේ. TPU හි ගිනි නිවන කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීමට සාමාන්‍යයෙන් ක්‍රම දෙකක් තිබේ. එකක් ප්‍රතික්‍රියාශීලී ගිනි නිවන වෙනස් කිරීම වන අතර, එයට රසායනික බන්ධනය හරහා TPU සංස්ලේෂණයට පොස්පරස්, නයිට්‍රජන් සහ අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය අඩංගු පොලියෝල් හෝ අයිසොසයනේට් වැනි ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය හඳුන්වා දීම ඇතුළත් වේ; දෙවැන්න ආකලන ගිනි නිවන වෙනස් කිරීම වන අතර, එයට TPU උපස්ථරයක් ලෙස භාවිතා කිරීම සහ දියවන මිශ්‍ර කිරීම සඳහා ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම ඇතුළත් වේ.

ප්‍රතික්‍රියාශීලී වෙනස් කිරීම මගින් TPU හි ව්‍යුහය වෙනස් කළ හැකි නමුත්, ආකලන ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය විශාල වූ විට, TPU හි ශක්තිය අඩු වේ, සැකසුම් කාර්ය සාධනය පිරිහී යන අතර, කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් අවශ්‍ය ගිනි නිවන මට්ටම ලබා ගත නොහැක. වර්තමානයේ, ආරෝපණ මධ්‍යස්ථානවල යෙදුම සැබවින්ම සපුරාලිය හැකි වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි ඉහළ ගිනි නිවන නිෂ්පාදනයක් නොමැත.

කලින් Bayer MaterialScience (දැන් Kostron) වරක් පේටන්ට් බලපත්‍රයක පොස්පයින් ඔක්සයිඩ් මත පදනම් වූ පොලියෝල් (IHPO) අඩංගු කාබනික පොස්පරස් හඳුන්වා දුන්නේය. IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, සහ BDO වලින් සංස්ලේෂණය කරන ලද පොලිඊතර් TPU විශිෂ්ට ගිනි නිවීමේ හැකියාව සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග ප්‍රදර්ශනය කරයි. නිස්සාරණ ක්‍රියාවලිය සුමට වන අතර නිෂ්පාදනයේ මතුපිට සුමට වේ.

හැලජන්-නිදහස් ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම වර්තමානයේ හැලජන්-නිදහස් ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය TPU සකස් කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන තාක්ෂණික මාර්ගයයි. සාමාන්‍යයෙන්, පොස්පරස් මත පදනම් වූ, නයිට්‍රජන් මත පදනම් වූ, සිලිකන් මත පදනම් වූ, බෝරෝන් මත පදනම් වූ ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය සංයෝග කර හෝ ලෝහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරයි. TPU හි ආවේණික ගිනි නිවන හැකියාව නිසා, දහනය අතරතුර ස්ථායී ගිනි නිවන ස්ථරයක් සෑදීමට බොහෝ විට 30% ට වඩා වැඩි ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය පිරවුම් ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ. කෙසේ වෙතත්, එකතු කරන ලද ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය විශාල වූ විට, ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය TPU උපස්ථරය තුළ අසමාන ලෙස විසුරුවා හරින අතර, ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය TPU හි යාන්ත්‍රික ගුණාංග පරිපූර්ණ නොවේ, එය හෝස්, පටල සහ කේබල් වැනි ක්ෂේත්‍රවල එහි යෙදුම සහ ප්‍රවර්ධනය සීමා කරයි.

BASF හි පේටන්ට් බලපත්‍රය මඟින් ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය ලෙස මෙලමයින් පොලිපොස්පේට් සහ පොස්ෆිනික් අම්ලයේ ව්‍යුත්පන්නයක් අඩංගු පොස්පරස් මිශ්‍ර කරන ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය TPU තාක්ෂණයක් හඳුන්වා දෙන අතර එහි බර සාමාන්‍ය අණුක බර 150kDa ට වඩා වැඩිය. ඉහළ ආතන්ය ශක්තියක් ලබා ගන්නා අතරතුර ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු වූ බව සොයා ගන්නා ලදී.

ද්‍රව්‍යයේ ආතන්ය ශක්තිය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා, BASF හි පේටන්ට් බලපත්‍රය මගින් අයිසොසයනේට් අඩංගු හරස් සම්බන්ධක කාරක මාස්ටර්බැච් සකස් කිරීම සඳහා ක්‍රමයක් හඳුන්වා දෙයි. මෙම වර්ගයේ මාස්ටර්බැච් වලින් 2% ක් UL94V-0 ගිනි නිවන අවශ්‍යතා සපුරාලන සංයුතියකට එකතු කිරීමෙන් V-0 ගිනි නිවන ක්‍රියාකාරිත්වය පවත්වා ගනිමින් ද්‍රව්‍යයේ ආතන්ය ශක්තිය 35MPa සිට 40MPa දක්වා වැඩි කළ හැකිය.

ගිනි-ප්‍රතිරෝධක TPU හි තාප වයසට යාමේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, පේටන්ට් බලපත්‍රයලින්ගුවා නව ද්‍රව්‍ය සමාගමමතුපිට ආලේපිත ලෝහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කිරීමේ ක්‍රමයක් ද හඳුන්වා දෙයි. ගිනි-ප්‍රතිරෝධක TPU හි ජල විච්ඡේදක ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා,ලින්ගුවා නව ද්‍රව්‍ය සමාගමතවත් පේටන්ට් බලපත්‍ර අයදුම්පතක මෙලමයින් ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය එකතු කිරීමේ පදනම මත ලෝහ කාබනේට් හඳුන්වා දෙන ලදී.

4. මෝටර් රථ තීන්ත ආරක්ෂණ පටලය සඳහා TPU

මෝටර් රථ තීන්ත ආරක්ෂණ පටලය යනු ස්ථාපනය කිරීමෙන් පසු තීන්ත මතුපිට වාතයෙන් හුදකලා කරන, අම්ල වැසි, ඔක්සිකරණය, සීරීම් වළක්වන සහ තීන්ත මතුපිටට දිගුකාලීන ආරක්ෂාවක් සපයන ආරක්ෂිත පටලයකි. එහි ප්‍රධාන කාර්යය වන්නේ ස්ථාපනය කිරීමෙන් පසු මෝටර් රථ තීන්ත මතුපිට ආරක්ෂා කිරීමයි. තීන්ත ආරක්ෂණ පටලය සාමාන්‍යයෙන් ස්ථර තුනකින් සමන්විත වන අතර, මතුපිට ස්වයං-සුව කිරීමේ ආලේපනයක්, මැද පොලිමර් පටලයක් සහ පහළ ස්ථරයේ ඇක්‍රිලික් පීඩන සංවේදී මැලියම් ඇත. TPU යනු අතරමැදි පොලිමර් පටල සකස් කිරීම සඳහා ප්‍රධාන ද්‍රව්‍යයකි.

තීන්ත ආරක්ෂණ පටලයේ භාවිතා කරන TPU සඳහා කාර්ය සාධන අවශ්‍යතා පහත පරිදි වේ: සීරීම් ප්‍රතිරෝධය, ඉහළ විනිවිදභාවය (ආලෝක සම්ප්‍රේෂණය>95%), අඩු උෂ්ණත්ව නම්‍යශීලීභාවය, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය, ආතන්ය ශක්තිය>50MPa, දිගු කිරීම>400%, සහ වෙරළ A දෘඪතා පරාසය 87-93; වඩාත්ම වැදගත් කාර්ය සාධනය වන්නේ කාලගුණ ප්‍රතිරෝධයයි, එයට UV වයසට යාම, තාප ඔක්සිකාරක හායනය සහ ජල විච්ඡේදනයට ප්‍රතිරෝධය ඇතුළත් වේ.

දැනට පරිණත නිෂ්පාදන වන්නේ ඩයිසයික්ලොහෙක්සයිල් ඩයිසොසයනේට් (H12MDI) සහ පොලිකැප්‍රොලැක්ටෝන් ඩයෝල් අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කර සකස් කරන ලද ඇලිෆැටික් TPU ය. සාමාන්‍ය ඇරෝමැටික TPU, UV විකිරණයෙන් දිනකට පසු දෘශ්‍යමාන ලෙස කහ පැහැයට හැරෙන අතර, කාර් එතුම පටලය සඳහා භාවිතා කරන ඇලිෆැටික් TPU එකම කොන්දේසි යටතේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් නොමැතිව එහි කහ පැහැ ගැන්වීමේ සංගුණකය පවත්වා ගත හැකිය.
පොලිඑතර් සහ පොලියෙස්ටර් TPU හා සසඳන විට Poly (ε – caprolactone) TPU වඩාත් සමබර කාර්ය සාධනයක් ඇත. එක් අතකින්, එය සාමාන්‍ය පොලියෙස්ටර් TPU හි විශිෂ්ට කඳුළු ප්‍රතිරෝධයක් ප්‍රදර්ශනය කළ හැකි අතර, අනෙක් අතට, එය පොලිඑතර් TPU හි කැපී පෙනෙන අඩු සම්පීඩන ස්ථිර විරූපණය සහ ඉහළ ප්‍රතිබද්ධ ක්‍රියාකාරිත්වය ද පෙන්නුම් කරයි, එබැවින් වෙළඳපොලේ බහුලව භාවිතා වේ.

වෙළඳපල ඛණ්ඩනය කිරීමෙන් පසු නිෂ්පාදන පිරිවැය-ඵලදායීතාවය සඳහා විවිධ අවශ්‍යතා හේතුවෙන්, මතුපිට ආලේපන තාක්ෂණය සහ ඇලවුම් සූත්‍ර ගැලපුම් හැකියාව වැඩිදියුණු වීමත් සමඟ, අනාගතයේදී තීන්ත ආරක්ෂණ පටල සඳහා පොලිඑතර් හෝ සාමාන්‍ය පොලියෙස්ටර් H12MDI ඇලිෆැටික් TPU යෙදීමට අවස්ථාවක් ද පවතී.

5. ජෛව පාදක TPU

ජෛව පාදක TPU සකස් කිරීමේ පොදු ක්‍රමය වන්නේ බහුඅවයවීකරණ ක්‍රියාවලියේදී ජෛව පාදක මොනෝමර් හෝ අතරමැදි හඳුන්වා දීමයි, එනම් ජෛව පාදක අයිසොසයනේට් (MDI, PDI වැනි), ජෛව පාදක පොලියෝල් යනාදිය. ඒ අතර, ජෛව පාදක අයිසොසයනේට් වෙළඳපොලේ සාපේක්ෂව දුර්ලභ වන අතර ජෛව පාදක පොලියෝල් බහුලව දක්නට ලැබේ.

ජෛව පාදක අයිසොසයනේට් සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, 2000 තරම් මුල් භාගයේදී, BASF, Covestro සහ අනෙකුත් සමාගම් PDI පර්යේෂණ සඳහා විශාල උත්සාහයක් ආයෝජනය කර ඇති අතර, PDI නිෂ්පාදනවල පළමු කාණ්ඩය 2015-2016 දී වෙළඳපොළට නිකුත් කරන ලදී. Wanhua Chemical විසින් ඉරිඟු උදුනෙන් සාදන ලද ජෛව පාදක PDI භාවිතයෙන් 100% ජෛව පාදක TPU නිෂ්පාදන සංවර්ධනය කර ඇත.

ජෛව පාදක පොලියෝල් සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, එයට ජෛව පාදක පොලිටෙට්‍රාෆ්ලෝරෝඑතිලීන් (PTMEG), ජෛව පාදක 1,4-බියුටැනෙඩියෝල් (BDO), ජෛව පාදක 1,3-ප්‍රොපැනෙඩියෝල් (PDO), ජෛව පාදක පොලියෙස්ටර් පොලියෝල්, ජෛව පාදක පොලිඊතර් පොලියෝල් ආදිය ඇතුළත් වේ.

වර්තමානයේ, බහු TPU නිෂ්පාදකයින් ජෛව පාදක TPU දියත් කර ඇති අතර, ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය සාම්ප්‍රදායික ඛනිජ රසායනික පාදක TPU හා සැසඳිය හැකිය. මෙම ජෛව පාදක TPU අතර ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ ජෛව පාදක අන්තර්ගතයේ මට්ටමයි, සාමාන්‍යයෙන් 30% සිට 40% දක්වා පරාසයක පවතින අතර සමහරක් ඉහළ මට්ටම් පවා ලබා ගනී. සාම්ප්‍රදායික ඛනිජ රසායනික පාදක TPU හා සසඳන විට, ජෛව පාදක TPU කාබන් විමෝචනය අඩු කිරීම, අමුද්‍රව්‍යවල තිරසාර පුනර්ජනනය, හරිත නිෂ්පාදනය සහ සම්පත් සංරක්ෂණය වැනි වාසි ඇත. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, සහLinghua නව ද්රව්යඔවුන්ගේ ජෛව පාදක TPU සන්නාම දියත් කර ඇති අතර, කාබන් අඩු කිරීම සහ තිරසාරභාවය අනාගතයේදී TPU සංවර්ධනය සඳහා ප්‍රධාන දිශාවන් වේ.