TPU是一种聚氨酯热塑性弹性体，它是由二异氰酸酯，多元醇和链条扩展器组成的多相块共聚物。作为高性能的弹性体，TPU具有广泛的下游产品方向，可广泛用于日常必需品，运动器材，玩具，装饰材料以及其他领域，例如鞋子材料，软管，电缆，医疗设备等。
目前，TPU的主要原材料制造商包括巴斯夫，Covestro，Lubrizol，Huntsman，Wanhua Chemical，Linghua新材料， 等等。随着国内企业的布局和能力扩大，TPU行业目前具有高度竞争力。但是，在高端应用领域，它仍然依赖进口，这也是中国需要取得突破的领域。让我们谈谈TPU产品的未来市场前景。
1。超临界泡沫E-TPU
2012年，阿迪达斯（Adidas）和巴斯夫（Basf）共同开发了跑步鞋品牌EnergyBoost，该品牌使用泡沫TPU（商品名称Infinergy）作为中底材料。与EVA中底相比，由于使用多纤维TPU作为基材的硬度为80-85，因此泡沫中的TPU中底仍可以在低于0℃的环境中保持良好的弹性和柔软度，从而改善了舒适性的舒适性，并且在市场上得到了广泛认可。
2。纤维增强的修饰TPU复合材料
TPU具有良好的抗性性，但是在某些应用中，需要高弹性模量和非常硬的材料。玻璃纤维增强修饰是一种使用材料弹性模量的常用技术。通过修改，可以获得可以获得许多优势的热塑性复合材料，例如高弹性模量，良好的绝缘，耐热性，良好的弹性恢复性能，良好的耐腐蚀性，耐影性，较低的膨胀系数和尺寸稳定性。
巴斯夫推出了一项技术，用于使用其专利中的玻璃短纤维制备高模纤维增强TPU。通过将聚氟乙二醇（PTMEG，MN = 1000），MDI和1,4-丁烷二醇（BDO）与1,3-丙二醇作为原材料混合，合成了具有83个硬度的TPU。该TPU的质量比为52:48复合了玻璃纤维，以获得弹性模量为18.3 GPA的复合材料，抗拉力强度为244 MPa。
除了玻璃纤维外，还报告了使用碳纤维复合材料TPU的产品，例如Covestro的Maezio碳纤维/TPU复合板，其弹性模量高达100GPA，密度低于金属。
3。无卤素阻燃TPU
TPU具有高强度，高韧性，出色的耐磨性和其他特性，使其成为电线和电缆的非常合适的护套材料。但是在诸如充电站等应用程序领域中，需要更高的火焰粘贴率。通常有两种方法可以改善TPU的阻燃性能。一种是反应性的阻燃剂修饰，其中涉及引入阻燃材料，例如含有磷，氮和其他元素的多元醇或异氰酸酯，通过化学键合成TPU的合成；第二个是添加剂阻燃剂修饰，其中涉及使用TPU作为底物，并添加阻燃剂进行熔融混合。
反应性修饰可以改变TPU的结构，但是当添加剂阻燃剂的量很大时，TPU的强度会降低，处理性能会恶化，并且添加少量无法达到所需的阻燃剂水平。当前，尚无商业可用的高火产品，可以真正满足充电站的应用。
前拜耳材料史密取（现为kostron）曾经在专利中基于氧化磷氧化物的有机磷（IHPO）引入了有机磷。从IHPO，PTMEG-1000、4,4'-MDI和BDO合成的聚乙烯TPU表现出极好的火焰阻燃和机械性能。挤出过程是光滑的，产品的表面是光滑的。
目前，无卤素阻燃剂是准备无卤素阻燃剂TPU的最常用的技术途径。通常，基于磷的，基于氮的，基于硅的基于硅的基于硼的阻燃剂复合或金属氢氧化物用作阻燃剂。由于TPU的固有易燃性，通常需要在燃烧过程中形成稳定的阻燃层的阻燃量超过30％。但是，当添加的阻燃剂量很大时，阻燃剂会不均匀地分散在TPU底物中，并且阻燃剂TPU的机械性能并不理想，这也限制了其在软管，膜和电缆等田地中的应用和促进。
巴斯夫的专利引入了一种引起人们的TPU技术，该技术将三聚氰胺聚磷酸盐和含有磷化酸的衍生物融合为具有平均分子量大于150kDa的TPU的磷衍生物。发现在达到高拉伸强度的同时，火焰阻燃性能得到了显着提高。
为了进一步增强材料的拉伸强度，巴斯夫的专利介绍了一种准备含有异氰酸酯的交联剂的方法。将这种类型的万事集添加到满足UL94V-0阻燃需求的构图中，可以将材料的拉伸强度从35MPA提高到40MPA，同时保持V-0阻燃性能。
为了提高火焰tpu的热衰老抗性，Linghua新材料公司还引入了一种使用表面涂层金属氢氧化物作为阻燃剂的方法。为了提高火焰 - 引起tpu的水解耐药性，Linghua新材料公司基于在另一项专利应用中添加三聚氰胺阻燃剂的基础上引入了金属碳酸盐。
4。用于汽车油漆保护膜的TPU
汽车涂料保护膜是一部保护性膜，在安装后将油漆表面隔离，可防止酸雨，氧化，划痕，并为油漆表面提供持久的保护。它的主要功能是在安装后保护汽车涂料表面。油漆保护膜通常由三层组成，表面上有一个自修复涂层，中间的聚合物膜，底层的丙烯酸压力敏感性粘合剂。 TPU是制备中间聚合物膜的主要材料之一。
油漆保护膜中使用的TPU的性能要求如下：抗刮擦性，高透明度（光线透射率> 95％），低温柔韧性，高温电阻，拉伸强度> 50MPA，伸长率> 400％，并且硬度范围为87-93；最重要的性能是天气抵抗力，包括对紫外线衰老，热氧化降解和水解的抗性。
当前成熟的产品是由二异氰酸二异氰酸酯（H12MDI）和聚苯二甲酸二醇作为原材料制备的脂肪族TPU。紫外线照射一天后，普通的芳族TPU明显变黄，而用于汽车包裹膜的脂肪族TPU可以保持其黄色系数，而无需在相同条件下进行显着变化。
与聚醚和聚酯TPU相比，聚（ε - caprolactone）TPU具有更平衡的性能。一方面，它可以表现出普通聚酯TPU的出色泪液耐药性，而另一方面，它也表现出出色的低压缩永久性变形和聚乙烯TPU的高回弹性能，因此在市场上广泛使用。
由于对市场细分后产品成本效益的要求不同，随着表面涂料技术和粘合剂的调整能力的提高，多醚或普通的聚酯H12MDI脂肪族TPU也有可能将来应用于未来的油漆保护膜。
5。生物基tpu
The common method for preparing bio based TPU is to introduce bio based monomers or intermediates during the polymerization process, such as bio based isocyanates (such as MDI, PDI), bio based polyols, etc. Among them, biobased isocyanates are relatively rare in the market, while biobased polyols are more common.
就2000年的基于生物的异氰酸酯而言，巴斯夫，科维斯特罗和其他人在PDI研究上投入了大量精力，2015 - 2016年将首批PDI产品投入市场。 Wanhua Chemical已使用由玉米毒剂制成的基于生物的PDI开发了100％生物的TPU产品。
在基于生物的多元醇方面，它包括基于生物的聚氟乙烯（PTMEG），基于Bio的1,4-丁烷二醇（BDO），基于Bio的1,3-丙烷二醇（PDO），基于Bio的聚酯元素，基于Bio的多醇，基于Bio的聚醚聚纤维醇，等等，等等。
目前，多家TPU制造商已经推出了基于生物的TPU，其性能与传统的基于石化的TPU相当。这些基于生物的TPU之间的主要区别在于基于生物的内容水平，通常从30％到40％，甚至达到较高的水平。与传统的基于石化的TPU相比，基于生物的TPU具有减少碳排放，原材料的可持续再生，绿色生产和资源保护等优点。巴斯夫，科维斯特罗，卢布里唑，wanhua化学和Linghua新材料已经推出了基于生物的TPU品牌，降低碳和可持续性也是将来TPU开发的关键方向。
邮政时间：8月9日至2024年