TPU کی مستقبل کی ترقی کے لیے کلیدی ہدایات

TPU ایک polyurethane thermoplastic elastomer ہے، جو ایک ملٹی فیز بلاک copolymer ہے جو diisocyanates، polyols، اور چین ایکسٹینڈرز پر مشتمل ہے۔ ایک اعلیٰ کارکردگی والے ایلسٹومر کے طور پر، TPU میں نیچے کی طرف مصنوعات کی سمتوں کی ایک وسیع رینج ہے اور یہ روزمرہ کی ضروریات، کھیلوں کے سامان، کھلونے، آرائشی مواد، اور دیگر شعبوں جیسے جوتوں کے سامان، ہوزز، کیبلز، طبی آلات وغیرہ میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

اس وقت، TPU خام مال کے مینوفیکچررز میں شامل ہیں BASF، Covestro، Lubrizol، Huntsman، Wanhua کیمیکل،لنگھوا نیا مواد، اور اسی طرح. گھریلو کاروباری اداروں کی ترتیب اور صلاحیت میں توسیع کے ساتھ، TPU صنعت اس وقت انتہائی مسابقتی ہے۔ تاہم، اعلی درجے کی ایپلی کیشن کے میدان میں، یہ اب بھی درآمدات پر انحصار کرتا ہے، یہ ایک ایسا شعبہ بھی ہے جس میں چین کو کامیابیاں حاصل کرنے کی ضرورت ہے۔ آئیے TPU مصنوعات کی مستقبل کی مارکیٹ کے امکانات کے بارے میں بات کرتے ہیں۔

1. سپر کریٹیکل فومنگ ای-ٹی پی یو

2012 میں، Adidas اور BASF نے مشترکہ طور پر رننگ شو برانڈ EnergyBoost تیار کیا، جو فومڈ TPU (تجارتی نام انفنرجی) کو midsole مواد کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ EVA midsoles کے مقابلے میں 80-85 کی سختی Shore A کے ساتھ پولیتھر TPU کے استعمال کی وجہ سے، جھاگ والے TPU مڈسولز 0 ℃ سے نیچے کے ماحول میں اب بھی اچھی لچک اور نرمی برقرار رکھ سکتے ہیں، جو پہننے کے آرام کو بہتر بناتا ہے اور بڑے پیمانے پر پہچانا جاتا ہے۔ مارکیٹ
2. فائبر کو تقویت ملی ترمیم شدہ TPU جامع مواد

TPU میں اچھا اثر مزاحمت ہے، لیکن کچھ ایپلی کیشنز میں، اعلی لچکدار ماڈیولس اور بہت سخت مواد کی ضرورت ہوتی ہے۔ گلاس فائبر کمک ترمیم مواد کے لچکدار ماڈیولس کو بڑھانے کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والی تکنیک ہے۔ ترمیم کے ذریعے، بہت سے فوائد کے ساتھ تھرمو پلاسٹک مرکب مواد جیسے اعلی لچکدار ماڈیولس، اچھی موصلیت، مضبوط گرمی کی مزاحمت، اچھی لچکدار بحالی کی کارکردگی، اچھی سنکنرن مزاحمت، اثر مزاحمت، توسیع کا کم گتانک، اور جہتی استحکام حاصل کیا جا سکتا ہے۔

BASF نے اپنے پیٹنٹ میں گلاس شارٹ فائبرز کا استعمال کرتے ہوئے ہائی ماڈیولس فائبر گلاس ریئنفورسڈ TPU تیار کرنے کے لیے ایک ٹیکنالوجی متعارف کرائی ہے۔ 83 کی Shore D سختی کے ساتھ TPU کو پولیٹیٹرافلووروتھیلین گلائکول (PTMEG, Mn=1000), MDI، اور 1,4-butanediol (BDO) کو 1,3-propanediol کے ساتھ خام مال کے طور پر ملا کر ترکیب کیا گیا تھا۔ اس TPU کو 52:48 کے بڑے تناسب میں گلاس فائبر کے ساتھ مرکب کیا گیا تھا تاکہ 18.3 GPa کے لچکدار ماڈیولس اور 244 MPa کی ٹینسائل طاقت کے ساتھ ایک جامع مواد حاصل کیا جا سکے۔

گلاس فائبر کے علاوہ، کاربن فائبر کمپوزٹ TPU استعمال کرنے والی مصنوعات کی بھی اطلاعات ہیں، جیسے Covestro's Maezio کاربن فائبر/TPU کمپوزٹ بورڈ، جس کا لچکدار ماڈیولس 100GPa تک ہے اور دھاتوں سے کم کثافت ہے۔
3. ہالوجن مفت شعلہ retardant TPU

TPU میں اعلی طاقت، اعلی سختی، بہترین لباس مزاحمت اور دیگر خصوصیات ہیں، جو اسے تاروں اور کیبلز کے لیے ایک بہت ہی موزوں میان مواد بناتی ہے۔ لیکن ایپلی کیشن فیلڈز جیسے چارجنگ اسٹیشنز میں، اعلی شعلہ ریٹارڈنسی کی ضرورت ہوتی ہے۔ TPU کی شعلہ retardant کارکردگی کو بہتر بنانے کے عام طور پر دو طریقے ہیں۔ ایک رد عمل شعلہ ریٹارڈنٹ ترمیم ہے، جس میں شعلہ ریٹارڈنٹ مواد جیسے پولی اولز یا آئوسیانیٹ شامل ہیں جن میں فاسفورس، نائٹروجن، اور دیگر عناصر شامل ہیں TPU کی ترکیب میں کیمیائی بندھن کے ذریعے شامل ہیں۔ دوسرا اضافی شعلہ retardant ترمیم ہے، جس میں TPU کو سبسٹریٹ کے طور پر استعمال کرنا اور پگھلنے کے لیے شعلہ retardants شامل کرنا شامل ہے۔

رد عمل میں ترمیم TPU کی ساخت کو تبدیل کر سکتی ہے، لیکن جب اضافی شعلہ retardant کی مقدار زیادہ ہو، TPU کی طاقت کم ہو جاتی ہے، پروسیسنگ کی کارکردگی خراب ہو جاتی ہے، اور تھوڑی مقدار میں اضافہ کرنے سے مطلوبہ شعلہ retardant سطح حاصل نہیں ہو سکتی۔ فی الحال، کوئی تجارتی طور پر دستیاب ہائی فلیم ریٹارڈنٹ پروڈکٹ نہیں ہے جو واقعی چارجنگ اسٹیشنوں کے اطلاق کو پورا کر سکے۔

سابقہ ​​Bayer MaterialScience (اب کوسٹرون) نے ایک بار پیٹنٹ میں فاسفائن آکسائیڈ پر مبنی پولیول (IHPO) پر مشتمل نامیاتی فاسفورس متعارف کرایا تھا۔ IHPO، PTMEG-1000، 4,4' - MDI، اور BDO سے ترکیب شدہ پولیتھر TPU بہترین شعلہ ریزہ ریزہ اور مکینیکل خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ اخراج کا عمل ہموار ہے، اور مصنوعات کی سطح ہموار ہے۔

ہالوجن فری شعلہ retardants کو شامل کرنا فی الحال ہالوجن فری شعلہ retardant TPU کی تیاری کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا تکنیکی راستہ ہے۔ عام طور پر، فاسفورس پر مبنی، نائٹروجن کی بنیاد پر، سلکان پر مبنی، بوران پر مبنی شعلہ ریٹارڈنٹس مرکب ہوتے ہیں یا دھاتی ہائیڈرو آکسائیڈ کو شعلہ مزاحمت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ TPU کی موروثی آتش گیریت کی وجہ سے، دہن کے دوران ایک مستحکم شعلہ retardant تہہ بنانے کے لیے 30% سے زیادہ کی شعلہ retardant بھرنے کی مقدار اکثر درکار ہوتی ہے۔ تاہم، جب شعلہ ریٹارڈنٹ کی مقدار زیادہ ہوتی ہے تو TPU سبسٹریٹ میں شعلہ retardant غیر مساوی طور پر منتشر ہوتا ہے، اور شعلہ retardant TPU کی مکینیکل خصوصیات مثالی نہیں ہوتی ہیں، جو ہوزز، فلموں جیسے شعبوں میں اس کے اطلاق اور فروغ کو بھی محدود کرتی ہے۔ ، اور کیبلز۔

BASF کے پیٹنٹ میں شعلہ retardant TPU ٹیکنالوجی متعارف کرائی گئی ہے، جو 150kDa سے زیادہ وزن کے اوسط مالیکیولر وزن کے ساتھ TPU کے ساتھ flame retardants کے طور پر melamine polyphosphate اور phosphinic acid کے مشتق فاسفورس کو ملاتی ہے۔ یہ پایا گیا کہ اعلی تناؤ کی طاقت حاصل کرتے ہوئے شعلہ retardant کارکردگی میں نمایاں طور پر بہتری آئی ہے۔

مواد کی تناؤ کی طاقت کو مزید بڑھانے کے لیے، BASF کا پیٹنٹ کراس لنکنگ ایجنٹ ماسٹر بیچ کی تیاری کے لیے ایک طریقہ متعارف کرایا گیا ہے جس میں isocyanates شامل ہیں۔ UL94V-0 شعلہ retardant کی ضروریات کو پورا کرنے والی ساخت میں اس قسم کے 2% ماسٹر بیچ کو شامل کرنا V-0 شعلہ retardant کارکردگی کو برقرار رکھتے ہوئے مواد کی تناؤ کی طاقت کو 35MPa سے 40MPa تک بڑھا سکتا ہے۔

شعلہ retardant TPU کی گرمی کی عمر بڑھنے کی مزاحمت کو بہتر بنانے کے لیے، کا پیٹنٹلنگھوا نیو میٹریلز کمپنیسطح لیپت دھاتی ہائیڈرو آکسائیڈ کو شعلہ retardants کے طور پر استعمال کرنے کا طریقہ بھی متعارف کرایا ہے۔ شعلہ retardant TPU کی ہائیڈولیسس مزاحمت کو بہتر بنانے کے لیے،لنگھوا نیو میٹریلز کمپنیایک اور پیٹنٹ درخواست میں میلامین شعلہ retardant شامل کرنے کی بنیاد پر دھاتی کاربونیٹ متعارف کرایا۔

4. آٹوموٹو پینٹ تحفظ فلم کے لئے TPU

کار پینٹ پروٹیکشن فلم ایک حفاظتی فلم ہے جو تنصیب کے بعد پینٹ کی سطح کو ہوا سے الگ کرتی ہے، تیزابی بارش، آکسیکرن، خروںچ کو روکتی ہے اور پینٹ کی سطح کو دیرپا تحفظ فراہم کرتی ہے۔ اس کا بنیادی کام تنصیب کے بعد کار پینٹ کی سطح کی حفاظت کرنا ہے۔ پینٹ پروٹیکشن فلم عام طور پر تین پرتوں پر مشتمل ہوتی ہے، جس کی سطح پر خود شفا بخش کوٹنگ ہوتی ہے، درمیان میں ایک پولیمر فلم، اور نیچے کی پرت پر ایکریلک پریشر حساس چپکنے والی ہوتی ہے۔ ٹی پی یو انٹرمیڈیٹ پولیمر فلموں کی تیاری کے لیے اہم مواد میں سے ایک ہے۔

پینٹ پروٹیکشن فلم میں استعمال ہونے والے TPU کے لیے کارکردگی کے تقاضے درج ذیل ہیں: سکریچ ریزسٹنس، ہائی ٹرانسپیرنسی (روشنی کی ترسیل>95%)، کم درجہ حرارت کی لچک، زیادہ درجہ حرارت کی مزاحمت، تناؤ کی طاقت>50MPa، لمبا>400%، اور Shore A سختی کی حد 87-93؛ سب سے اہم کارکردگی موسم کی مزاحمت ہے، جس میں UV عمر بڑھنے کے خلاف مزاحمت، تھرمل آکسیڈیٹیو انحطاط، اور ہائیڈولیسس شامل ہیں۔

فی الحال پختہ مصنوعات aliphatic TPU ہیں جو ڈائی سائکلوہکسیل ڈائیسوسیانیٹ (H12MDI) اور پولی کیپرولیکٹون ڈائیول سے خام مال کے طور پر تیار کی گئی ہیں۔ عام خوشبو دار TPU UV شعاع ریزی کے ایک دن کے بعد بظاہر پیلا ہو جاتا ہے، جب کہ کار ریپ فلم کے لیے استعمال ہونے والا aliphatic TPU انہی حالات میں نمایاں تبدیلیوں کے بغیر اپنے پیلے رنگ کے گتانک کو برقرار رکھ سکتا ہے۔
پولی (ε – caprolactone) TPU پولیتھر اور پالئیےسٹر TPU کے مقابلے میں زیادہ متوازن کارکردگی رکھتا ہے۔ ایک طرف، یہ عام پولیسٹر TPU کی بہترین آنسو مزاحمت کا مظاہرہ کر سکتا ہے، جبکہ دوسری طرف، یہ شاندار کم کمپریشن مستقل اخترتی اور پولیتھر TPU کی اعلی ریباؤنڈ کارکردگی کو بھی ظاہر کرتا ہے، اس طرح مارکیٹ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہو رہا ہے۔

مارکیٹ کی تقسیم کے بعد مصنوعات کی لاگت کی تاثیر کے لیے مختلف تقاضوں کی وجہ سے، سطح کی کوٹنگ ٹیکنالوجی اور چپکنے والی فارمولہ ایڈجسٹمنٹ کی صلاحیت میں بہتری کے ساتھ، مستقبل میں پینٹ پروٹیکشن فلموں پر پولیتھر یا عام پالئیےسٹر H12MDI الیفاٹک TPU کا اطلاق کرنے کا موقع بھی ہے۔

5. بائیو بیسڈ ٹی پی یو

بائیو بیسڈ ٹی پی یو کی تیاری کا عام طریقہ پولیمرائزیشن کے عمل کے دوران بائیو بیسڈ مونومر یا انٹرمیڈیٹس کو متعارف کرانا ہے، جیسے بائیو بیسڈ آئوسینیٹس (جیسے ایم ڈی آئی، پی ڈی آئی)، بائیو بیسڈ پولیول وغیرہ۔ مارکیٹ، جبکہ بائیو بیسڈ پولیول زیادہ عام ہیں۔

بائیو بیسڈ آئوسینیٹس کے لحاظ سے، 2000 کے اوائل میں، BASF، Covestro، اور دیگر نے PDI تحقیق میں کافی محنت کی ہے، اور PDI مصنوعات کی پہلی کھیپ 2015-2016 میں مارکیٹ میں پیش کی گئی تھی۔ وانہوا کیمیکل نے مکئی کے سٹور سے بنی بائیو بیسڈ پی ڈی آئی کا استعمال کرتے ہوئے 100% بائیو بیسڈ ٹی پی یو مصنوعات تیار کی ہیں۔

بائیو بیسڈ پولیئلز کے لحاظ سے، اس میں بائیو بیسڈ پولی ٹیٹرافلورو ایتھیلین (PTMEG)، بائیو بیسڈ 1,4-butanediol (BDO)، بایو بیسڈ 1,3-propanediol (PDO)، بائیو بیسڈ پولیسٹر پولیول، بائیو بیسڈ پولیتھر پولیولز وغیرہ شامل ہیں۔

اس وقت، متعدد TPU مینوفیکچررز نے بائیو بیسڈ TPU لانچ کیا ہے، جس کی کارکردگی روایتی پیٹرو کیمیکل پر مبنی TPU سے موازنہ ہے۔ ان بائیو بیسڈ ٹی پی یوز کے درمیان بنیادی فرق بائیو بیسڈ مواد کی سطح میں ہے، جو عام طور پر 30% سے 40% تک ہوتا ہے، اور کچھ اعلیٰ سطحوں کو بھی حاصل کر لیتے ہیں۔ روایتی پیٹرو کیمیکل پر مبنی TPU کے مقابلے، بایو بیسڈ TPU کے فوائد ہیں جیسے کاربن کے اخراج کو کم کرنا، خام مال کی پائیدار تخلیق نو، سبز پیداوار، اور وسائل کا تحفظ۔ BASF، Covestro، Lubrizol، Wanhua کیمیکل، اورلنگھوا نیا موادنے اپنے بائیو بیسڈ TPU برانڈز کا آغاز کیا ہے، اور کاربن میں کمی اور پائیداری بھی مستقبل میں TPU کی ترقی کے لیے کلیدی ہدایات ہیں۔