预聚体法是将低聚物二元醇和二异氰酸酯先反应,在少量催化剂条件下与干燥的扩链剂合成。预聚体法在制作中的工艺过程较复杂,耗能高,制成的预聚体粘度大,增加了工艺操作难度。但预聚体副反应少,制成的产品性能优于一步法。按反应过程的连续性可分为间歇法和连续法。间歇法常用的生产设备包括自动化浇注设备、熟化烘箱、破碎锤、挤出机等,其生产效率低,产品质量不均,不适合大规模生产,因此国内外相继进行了连续化生产工艺及设备的研究。连续法设备为反应挤出生产线,其主要设备包括原料贮罐、浇注机、平行双螺杆挤出机、水下切粒机、分离干燥设备和封装设备。双螺杆连续反应挤法是目前生产的主流工艺,生产效率高、产品品质稳定,适合大规模生产。它生产的可用于涂料、弹性体和黏合剂等方面。Lubrizol对TPU热门的两大应用——车衣膜和风电叶片保护膜,有着丰富的应用经验。山东Lubrizol TPU EV90AT3
TPU弹性体的力学性能主要包括:硬度,拉伸强度,压缩性能,撕裂强度,回弹性和耐磨性能,耐屈扰性等,而TPU弹性塑料的力学性能,除这些性能外,还有较高剪切强度和冲击功等。硬度是材料抵抗变形,刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A(ShoreA)和邵尔D(shoreD)硬度计测定,邵尔A用于比较软的TPU,邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定,硬段含量越高,TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也会发生改变,拉伸模量和撕裂强度增加,刚性和压缩应力(负荷能力)增加,伸长率降低,密度和动态生热增加,耐环境性能增加。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4~-12℃),硬度无明显变化;在突变温度下,TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性,这是由于软段结晶作用的结果。上海TPU原料TPU作为一种新型的热塑性塑料,其硬度范围广,可作为软硬质塑料使用,并且无毒无污染,可回收利用。
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%。
TPU,即热塑性聚氨酯弹性体,分子结构分为聚酯型和聚醚型,由刚性嵌段和柔性链段组成,在加工工艺中注塑成型占到40%以上,挤出成型约为35%左右;弹簧伸缩长度可达原弹簧长度2-6倍。充电桩电缆聚氨酯护套材料,以TPU树酯为主要材料,加入环保或无卤阻燃剂、抗氧剂等助剂经混炼、塑化、造粒而成,具有柔韧、耐碾压,耐电压,耐高温压力、耐老化、耐酸碱、耐盐雾、防水等特性。目前国内改性材料工艺难点,在于挤出工艺,在原来的国产设备改造而来。在欧美国家这种线缆应用较普遍。新兴领域对TPU的需求仍在不断增长,预计未来市场将保持良好发展势头。
PU的开发和商业化可以追溯到上世纪50年代。1950年,BFGoodrich公司的Schollenberger等人开始研制TPU,经多次改良,Goodrich公司(现为Lubrizol公司)于1961年正式推出以EstaneVc为**的商品化TPU产品。上世纪90年代,随着外资TPU生产企业在中国投资建厂,我国TPU工业开始起步并逐步发展。进入21世纪,在市场需求增长(主要是PVC和橡胶的替代)、自主TPU生产工艺提升、国产上游原材料供应逐步稳定以及下游加工工艺改善等多重因素的积极推动下,中国TPU的产销年复合增长率达到10%以上。随着用量增长,TPU已成为材料行业重要组成部分,其主要应用于鞋材、3C护套、管材以及薄膜等领域。TPU在电线电缆中的应用主要是用做线缆护套。江苏TPU TS92AP7
TPU在在消费类电子相关线缆中主要应用于手机充电器线,音频线,点烟器线,USB线,电话线,电脑配件线等。山东Lubrizol TPU EV90AT3
根据二异氰酸脂组份的化学性质,TPU可以分为芳香族和脂肪族。脂肪族与芳香族主要区别在于组成成分不同。从分子结构上来看,芳香族TPU自带两个苯环,易受到外界干扰,不太稳定。脂肪族TPU的分子结构为纯碳链结构,分子致密度是芳香族的数倍,相较于传统芳香族TPU更为稳定。从外观来看,芳香族TPU在生产过程中的原始颗粒多为乳白色,脂肪族TPU在生产过程中的原始颗粒为无色透明。从应用上来看,芳香族TPU是我们用的非常大众的TPU,主要用于合成革、建材等对于耐黄性要求不高的产品。脂肪族TPU一般做有特殊要求的产品,主要用于医疗器械、汽车保护膜等对抗老化,耐黄变有要求的产品。山东Lubrizol TPU EV90AT3