O le TPU o se polyurethane thermoplastic elastomer, o se copolymer poloka tele-vaega e aofia ai diisocyanates, polyols, ma chain extenders. I le avea ai o se elastomer maualuga-faatinoga, o le TPU e tele naua faʻatonuga o oloa i lalo ma e faʻaaogaina lautele i mea e manaʻomia i aso uma, mea taʻalo, meataalo, mea teuteu, ma isi vaega, e pei o mea seevae, paipa, uaea, masini faafomaʻi, ma isi.
I le taimi nei, o kamupani tetele gaosi oloa o le TPU e aofia ai le BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,Linghua Mea Fou, ma isi mea faapena. Faatasi ai ma le faatulagaga ma le faalauteleina o le gafatia o pisinisi i totonu o le atunuu, o le pisinisi TPU o loo matua tauva lava i le taimi nei. Peitai, i le matata o talosaga maualuluga, o loo faalagolago pea i oloa mai fafo, o se vaega foi lea e manaomia e Saina ona ausia ni alualu i luma. Sei o tatou talanoa e uiga i le lumanai o le maketi o oloa TPU.
1. Supercritical foaming E-TPU
I le 2012, na fa'atasi ai le atina'eina e Adidas ma BASF o le ituaiga seevae tamo'e o le EnergyBoost, lea e fa'aaogaina ai le foamed TPU (igoa tau fefa'ataua'iga o le infinergy) e fai ma mea e fai ai le ogatotonu o le seevae. Ona o le fa'aaogaina o le polyether TPU fa'atasi ai ma le malosi o le Shore A e 80-85 e fai ma mea e fai ai, pe a fa'atusatusa i le EVA midsoles, e mafai lava e le foamed TPU midsoles ona fa'atumauina le lelei o le fetu'una'i ma le vaivai i siosiomaga i lalo ifo o le 0 ℃, lea e fa'aleleia atili ai le mafanafana o le ofuina ma ua lauiloa lautele i le maketi.
2. Mea fa'apipi'i TPU ua fa'amalosia e le alava
E lelei le tete'e atu o le TPU i aafiaga, ae i nisi o fa'aoga, e mana'omia le maualuga o le modulus elastic ma mea e matua ma'a'a lava. O le fa'aleleia atili o le fa'amalosia o le alava tioata o se metotia masani e fa'aaogaina e fa'ateleina ai le modulus elastic o meafaitino. E ala i le fa'aleleia atili, e mafai ona maua ai mea fa'apipi'i thermoplastic e tele ona lelei e pei o le maualuga o le modulus elastic, lelei le insulation, malosi le tete'e atu i le vevela, lelei le fa'aleleia o le elastic, lelei le tete'e atu i le 'ele, tete'e atu i aafiaga, maualalo le coefficient of expansion, ma le mautu o le dimensional.
Ua faʻalauiloa mai e le BASF se tekinolosi mo le sauniaina o le TPU faʻamalosia o le fiberglass modulus maualuga e faʻaaogaina ai alava pupuu tioata i lana pateni. O se TPU ma le malosi o le Shore D e 83 na faia e ala i le palu faʻatasi o le polytetrafluoroethylene glycol (PTMEG, Mn=1000), MDI, ma le 1,4-butanediol (BDO) faʻatasi ai ma le 1,3-propanediol o ni mea mata. O lenei TPU na faʻapipiʻiina i le alava tioata i le fua faʻatatau o le mamafa o le 52:48 e maua ai se mea tuʻufaʻatasi ma le modulus elastic o le 18.3 GPa ma le malosi tensile o le 244 MPa.
I le fa'aopoopoga i le alava tioata, o lo'o i ai fo'i lipoti o oloa e fa'aogaina ai le TPU fa'apipi'i alava kaponi, e pei o le laupapa fa'apipi'i alava kaponi/TPU a Covestro, lea e o'o atu i le 100GPa le modulus o le elasticity ma e maualalo le mafiafia nai lo u'amea.
3. TPU e taofia ai le afi e aunoa ma le halogen
E maualuga le malosi o le TPU, e maualuga lona malōlō, e sili ona tete'e atu i le ofuina ma isi meatotino, ma avea ai ma mea e fetaui lelei mo uaea ma uaea. Ae i vaega fa'aoga e pei o nofoaga e fa'atumu ai mea, e mana'omia le maualuga o le tete'e atu i le afi. E masani lava ona lua auala e fa'aleleia atili ai le fa'atinoga o le tete'e atu i le afi o le TPU. O le tasi o le fa'asa'oga o le tete'e atu i le afi, lea e aofia ai le fa'aofiina o mea e tete'e atu i le afi e pei o polyols po'o isocyanates o lo'o i ai le phosphorus, nitrogen, ma isi elemene i totonu o le fa'asologa o le TPU e ala i le fa'apipi'iina o vaila'au; O le lona lua o le fa'asa'oga o le tete'e atu i le afi fa'aopoopo, lea e aofia ai le fa'aogaina o le TPU o se mea e fai ma mea e fa'avae ai ma le fa'aopoopoina o mea e tete'e atu i le afi mo le fa'afefiloi o le melt.
E mafai e le suiga fa'afoe ona suia le fausaga o le TPU, ae a tele le aofa'i o le mea fa'aopoopo e tete'e atu i le afi, e fa'aitiitia le malosi o le TPU, e fa'aleagaina le fa'atinoga o le fa'agasologa, ma o le fa'aopoopoina o sina vaega itiiti e le mafai ona ausia le tulaga mana'omia e tete'e atu ai i le afi. I le taimi nei, e leai se oloa fa'apisinisi e maualuga le tete'e atu i le afi e mafai ona fa'afetaui moni le fa'aogaina o nofoaga e fa'atumu ai.
O le kamupani sa iai muamua o Bayer MaterialScience (ua ta'ua nei o Kostron) na fa'alauiloa mai ai se polyol o lo'o iai le phosphorus organic (IHPO) e fa'avae i luga o le phosphine oxide i se pateni. O le polyether TPU na faia mai le IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, ma le BDO e iai lona malosi tele e tete'e atu ai i le afi ma ona uiga fa'amekanika. E lamolemole le faiga o le extrusion, ma e lamolemole fo'i le fogā'ele'ele o le oloa.
O le fa'aopoopoina o mea e taofia ai le afi e aunoa ma le halogen o le auala fa'atekinolosi e masani ona fa'aaogaina i le taimi nei mo le sauniaina o TPU e taofia ai le afi e aunoa ma le halogen. I le tele o taimi, o mea e taofia ai le afi e fa'avae i le phosphorus, nitrogen, silicon, boron e fa'apipi'i pe fa'aaogaina fo'i u'amea hydroxides e fai ma mea e taofia ai le afi. Ona o le faigofie ona mu o le TPU, e masani ona mana'omia se aofa'i o mea e taofia ai le afi e sili atu i le 30% e fa'atumu ai se vaega mautu e taofia ai le afi i le taimi o le mu. Peita'i, afai e tele le aofa'i o mea e taofia ai le afi e fa'aopoopo i ai, e le tutusa le salalau o le mea e taofia ai le afi i totonu o le TPU substrate, ma e le lelei fo'i meatotino fa'ainisinia o le TPU e taofia ai le afi, lea e fa'atapula'aina ai fo'i lona fa'aogaina ma le fa'alauiloaina i vaega e pei o paipa, ata tifaga, ma uaea.
O le pateni a le BASF ua faʻalauiloa mai ai se tekinolosi TPU e teteʻe atu i le afi, lea e faʻafefiloi ai le melamine polyphosphate ma le phosphorus o loʻo i ai se vailaʻau e maua mai le phosphinic acid e fai ma vailaʻau e teteʻe atu i le afi faʻatasi ai ma le TPU e sili atu i le 150kDa le mamafa o le molecular weight. Na maua ai o le faʻatinoga o le teteʻe atu i le afi na matua faʻaleleia aʻo ausia ai le malosi maualuga.
Mo le fa'aleleia atili o le malosi o le mea e tete'e ai, ua fa'alauiloa mai e le pateni a le BASF se metotia mo le sauniaina o le crosslinking agent masterbatch o lo'o i ai isocyanates. O le fa'aopoopoina o le 2% o lenei ituaiga masterbatch i se tu'ufa'atasiga e ausia ai mana'oga o le UL94V-0 e tete'e atu ai i le afi e mafai ona fa'ateleina ai le malosi o le mea mai le 35MPa i le 40MPa a'o fa'atumauina pea le fa'atinoga o le V-0 e tete'e atu ai i le afi.
Mo le faʻaleleia atili o le teteʻe atu i le vevela o le TPU e teteʻe i le afi, o le pateni oKamupani Meafaitino Fou a Linghuafaʻalauiloa mai ai foʻi se metotia e faʻaaogaina ai le hydroxides uʻamea ua ufiufi i luga e fai ma mea e taofia ai le afi. Ina ia faʻaleleia atili le teteʻe atu i le hydrolysis o le TPU e taofia ai le afi,Kamupani Meafaitino Fou a Linghuana faʻaofi mai le metal carbonate e faʻavae i luga o le faʻaopoopoina o le melamine flame retardant i se isi talosaga pateni.
4. TPU mo le ata puipui vali ta'avale
O le ata puipui vali ta'avale o se ata puipui e vavae'ese ai le fogā'ele'ele vali mai le ea pe a uma ona fa'apipi'i, puipuia ai le timu 'aisa, fa'a'okesaita, ma'ila, ma maua ai le puipuiga umi mo le fogā'ele'ele vali. O lona galuega autū o le puipuia lea o le fogā'ele'ele vali ta'avale pe a uma ona fa'apipi'i. O le ata puipui vali e masani ona aofia ai vaega e tolu, fa'atasi ai ma se ufiufi e fa'amalolo e ia lava i luga o le fogā'ele'ele, o se ata polymer i le ogatotonu, ma se kelu acrylic e ma'ale'ale i le mamafa i le vaega pito i lalo. O le TPU o se tasi o mea autū mo le sauniaina o ata polymer vaeluaga.
O manaʻoga o le faʻatinoga mo le TPU e faʻaaogaina i le ata puipui vali e faʻapea: teteʻe atu i le valu, manino maualuga (felauaiga o le malamalama>95%), fetuutuunaʻi maualalo i le vevela, teteʻe atu i le vevela maualuga, malosi o le tensile>50MPa, elongation>400%, ma le Shore A hardness range o le 87-93; O le faʻatinoga sili ona taua o le teteʻe atu i le tau, lea e aofia ai le teteʻe atu i le matua o le UV, faʻaleagaina o le oxidative i le vevela, ma le hydrolysis.
O oloa ua matua i le taimi nei o le aliphatic TPU ua saunia mai le dicyclohexyl diisocyanate (H12MDI) ma le polycaprolactone diol o ni mea mata. O le TPU manogi masani e vaaia le lanu samasama pe a uma le aso e tasi o le fa'avevela o le UV, ae o le aliphatic TPU e fa'aaogaina mo le ata afifi ta'avale e mafai ona fa'atumauina lona coefficient samasama e aunoa ma ni suiga tetele i lalo o tulaga lava e tasi.
O le Poly (ε – caprolactone) TPU e sili atu lona paleni pe a faʻatusatusa i le polyether ma le polyester TPU. I le tasi itu, e mafai ona faʻaalia le teteʻe lelei i le masaesae e pei o le polyester TPU masani, ae i le isi itu, e faʻaalia ai foʻi le maualalo o le faʻapipiʻiina tumau o le faʻaleagaina ma le maualuga o le toe faʻafoʻisia o le polyether TPU, ma o lea e faʻaaogaina lautele ai i le maketi.
Ona o manaʻoga eseese mo le taugofie o oloa pe a uma ona vaevaeina le maketi, faatasi ai ma le faaleleia atili o tekinolosi ufiufi o luga ma le gafatia e fetuunai ai le fua o le faapipii, e iai foi se avanoa mo le polyether po o le polyester masani H12MDI aliphatic TPU e faʻaoga i ata tifaga puipuia vali i le lumanai.
5. TPU fa'avae i mea ola
O le auala masani mo le sauniaina o le TPU e faʻavae i mea ola o le faʻaofiina lea o monomers poʻo intermediates e faʻavae i mea ola i le taimi o le faʻagasologa o le polymerization, e pei o isocyanates e faʻavae i mea ola (e pei o le MDI, PDI), polyols e faʻavae i mea ola, ma isi. Faatasi ai ma ia mea, o isocyanates e faʻavae i mea ola e seasea lava maua i le maketi, ae o polyols e faʻavae i mea ola e sili atu ona taatele.
I tulaga o isocyanates e faʻavae i meaola, i le amataga o le 2000, na faʻaalu ai e BASF, Covestro, ma isi le tele o taumafaiga i suʻesuʻega a le PDI, ma o le vaega muamua o oloa PDI na tuʻuina atu i le maketi i le 2015-2016. Ua atiaʻe e Wanhua Chemical ni oloa TPU e 100% faʻavae i meaola e faʻaaoga ai le PDI e faʻavae i meaola e faia mai le ogaumu sana.
I tulaga o polyols e fa'avae i meaola, e aofia ai le polytetrafluoroethylene (PTMEG) e fa'avae i meaola, 1,4-butanediol (BDO) e fa'avae i meaola, 1,3-propanediol (PDO) e fa'avae i meaola, polyester polyols e fa'avae i meaola, polyether polyols e fa'avae i meaola, ma isi.
I le taimi nei, e tele kamupani gaosi TPU ua faʻalauiloa mai TPU faʻavae i mea ola, o lona faʻatinoga e tutusa ma TPU masani faʻavae i mea tau penisini. O le eseesega autu i le va o nei TPU faʻavae i mea ola o loʻo taoto i le tulaga o mea e faʻavae i mea ola, e masani lava mai le 30% i le 40%, ma o nisi e oʻo lava ina ausia tulaga maualuluga. Pe a faʻatusatusa i TPU masani faʻavae i mea tau penisini, o le TPU faʻavae i mea ola e iai ona lelei e pei o le faʻaitiitia o le faʻasaʻolotoina o le kaponi, toe faʻafouina gafataulimaina o mea mata, gaosiga lanumeamata, ma le faʻasaoina o punaoa. BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, maLinghua Mea Fouua faʻalauiloa a latou faʻailoga TPU e faʻavae i mea ola, ma o le faʻaitiitia o le kaponi ma le faʻasaoina o le siosiomaga o ni itu taua foʻi ia mo le atinaʻeina o le TPU i le lumanaʻi.
Taimi na lafoina ai: Aokuso-09-2024