TPU具有较好的强度、韧性、耐磨性等性能,使其成为非常适合电线电缆的护套材料。但在充电桩等应用领域则需要更高的阻燃性能。提高TPU阻燃性能的方式一般有2种,一是反应型阻燃改性,即通过化学键合,在合成TPU时引入具有阻燃功能的原料,比如含磷、氮等元素的多元醇或异氰酸酯;二是添加型阻燃剂改性,即以TPU为基材,添加阻燃剂进行熔融混合。反应型改性会改变TPU的结构,但添加型阻燃剂用量较大时,TPU强度下降,加工性能变差,添加少量又达不到需要的阻燃等级,目前尚未见到真正能满足充电桩应用的商品化的此类高阻燃产品。添加无卤阻燃剂是目前制备无卤阻燃TPU普遍的技术路线,一般以磷系、氮系、硅系、硼系阻燃剂复配或者以金属氢氧化物为阻燃剂。由于TPU自身易燃,往往阻燃剂填充量大于30%才能在燃烧时形成稳定的阻燃层。但阻燃剂添加量较大时,阻燃剂在TPU基材中分散不均匀,阻燃TPU力学性能不理想,这也限制了其在软管、薄膜和电缆等领域的应用推广。TPU分为聚酯型和聚醚型。浙江 Lubrizol TPU ZHF 85AT8 MATT01
我国目前已经成为占据全球TPU市场的消费大户。2016年,我国TPU消费量32.1万吨,2021年达到60.2万吨,2022年,受宏观环境影响,终端消费疲软,再加上TPU上游原料价格处于历史较高水平,国内TPU消费量同比下降5.48%,降至56.9万吨。但是站在宏观角度上,2017-2022年,TPU的复合增长率达到了10.%,预计到2026年其消费量将达到90万吨左右,未来几年的年复合增长率在10%左右。从市场供求情况来看,TPU在高要求产品领域下游需求旺盛,且随着我国在TPU中新技术上的突破,TPU材料出口量也在逐年增加,从2017年出口量18.4万吨增长至2021年的28.2万吨,年均复合增长率11.26%。上海食品接触级TPU材料TPU具有高模量、高机械强度、高伸长和高弹性,优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。
TPU一开始由德国拜耳公司于1958年研制成功。随后,TPU生产技术从日本传入中国台湾。中国大陆从20世纪80年代开始接触TPU生产技术,但一直未实现研发与工艺上的突破。大陆地区从上世纪七八十年代通过“七五攻关”,初步掌握了TPU双螺杆法连续生产合成技术,但是由于TPU生产技术门槛高,特别是设备要求和生产管理水平要求高。所以大陆的生产一直在低水平徘徊,研究也没取得太大的进展,研发和生产水平一直落后于外资企业和台资企业。90年代以后,随着市场对TPU材料的需求增长,在欧、美、台资企业进入大陆后,大陆一些企业开始进行TPU的生产、销售。随着各大中国台湾企业的登陆,大陆的TPU生产才得到了大力的发展。
20 世纪 70 年代,日本引进德国 TPU 生产设备。随后,TPU 生产技术从日本传入中国台湾。中国大陆从 20 世纪 80 年代开始接触 TPU 生产技术,但一直未实现研发与工艺上的突破。90 年代以后,随着市场对TPU 材料的需求增长,在欧、美、台资企业进入大陆后,大陆一些企业开始进行 TPU 的生产、销售。从产业生命周期来看,国内的 TPU 行业正处于成长期,市场前景广阔。从产业的发展前景来看,国内拥有庞大的市场规模和消费需求,同时也具备一定的制造能力和技术实力。TPU材料的应用潜力巨大,可以为社会带来更多的便利和创新,与国际品牌的合作与竞争极大的促进了国内企业的发展,这为国内TPU行业的发展提供了良好的条件。TPU鞋材的优点是:轻便、舒适、弹性好、品种变化多、加工方便、可回收利用。
在某些需要防止静电积聚和静电放电的场合,如在易燃或易爆环境中使用充电线缆,TPU材料可以作为护套材料或导电层材料应用,以实现静电消散的目的。TPU材料可以通过添加导电填料(如碳纤维、碳黑等)或导电涂层来实现静电导电性能。通过静电消散功能,TPU材料可以有效地防止静电积聚,减轻静电放电引起的安全风险,提高充电线缆在特殊环境中的安全性。需要注意的是,具体的静电消散设计和要求可能会根据不同的应用和标准有所不同,所以在选择和使用具有静电消散功能的TPU材料时,建议遵循相关的标准和指南,确保线缆的安全性和可靠性。TPU具有良好的可加工性,可以通过注塑成型、挤出、吹塑等方式制造各种形状和尺寸的制品。浙江 Lubrizol TPU EV89AT9
TPU的表面具有良好的耐磨损性,能够承受长时间的使用和频繁的摩擦,而不会迅速磨损或破损。浙江 Lubrizol TPU ZHF 85AT8 MATT01
无机类阻燃剂主要有含铝、硼、硅、镁、钛等元素的无机化合物。无机类阻燃剂的阻燃机制主要是以降低TPU燃烧时所产生的热量或是提高碳层强度和隔热效果的途径来达到阻燃的目的。无机阻燃剂可研磨成粉末或本身就是纳米尺寸,它们通过表面改性后可以与TPU树脂混合,在TPU基体材料燃烧时有的会发生复杂的化学反应。如常用的无机阻燃剂氢氧化铝,当TPU燃烧时,氢氧化铝分子中的结晶水会释放出来,形成水蒸气,降低氧气浓度,同时吸收热量。氢氧化铝脱水后生成氧化铝颗粒物也会和高分子材料燃烧所生成的碳结合,形成坚固复合碳层,隔绝氧气,使内部高分子难以继续燃烧。近年来,除了传统的无机阻燃剂,大量的新型无机阻燃剂被科研工作者陆续开发出来用于TPU阻燃。无机阻燃剂添加到TPU中除了具有强化碳层和催化成碳的功效之外,一些含特殊金属离子的无机化合物还同时具有很好的抑烟效果,在环保方面有其优势,因此也是越来越被人们所关注,但无机粒子与有机高分子TPU的相容性并不好,添加量一般都比较低,大量添加则会损伤TPU的力学性能。浙江 Lubrizol TPU ZHF 85AT8 MATT01
TPU有非常好的耐低温性能,通常能达到-50C,可取代一般PVC因低温脆化而无法应用的各个领域,特别适合用在寒带相关的种类制品。TPU非常容易利用高周波或是热压来熔接,因此广泛应用在充气制品上。气体系数是指在一定温度和压力下,气体透过试样规定面积的速率,同一材料对不司气体的透过率有时差异很大。一般来说,聚酷系列制品气密性比聚醒系列更好。TPU具有较好的生物相容性、无毒、无过敏反应性、无局部刺激性、无致热源性,因此广泛应用在医疗、卫生等相关产品以及运动、保护器材上。TPU在能源及工业用线中可应用于火车/海上线缆,风力发电用线缆,设备线缆,矿用线缆,动力能源线缆等。山东TPU 58244聚酯型热塑...