有機(jī)阻燃劑主要有早期的鹵化物以及目前人們普遍關(guān)注的磷、氮類(lèi)有機(jī)化合物,有機(jī)阻燃劑的阻燃機(jī)制隨組分不同而不同。鹵化物的阻燃效率高是因?yàn)槿紵龝r(shí),鹵化物可產(chǎn)生自由基抑制聚合物燃燒,同時(shí)生成大量不燃煙氣,稀釋可燃?xì)怏w,以達(dá)到阻燃目的,但缺點(diǎn)是生成的煙氣毒性大,因此逐漸被淘汰。磷化物的阻燃機(jī)制與鹵素類(lèi)似,也是可以生成自由基,以阻止燃燒(氧化反應(yīng))基本反應(yīng)的進(jìn)行,其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,同時(shí)還會(huì)促進(jìn)成碳,提高碳層強(qiáng)度,因此備受人們關(guān)注。含氮類(lèi)阻燃劑主要是氣相阻燃,燃燒時(shí)生成大量不燃?xì)怏w,稀釋氧氣,抑制氧化反應(yīng)進(jìn)行,也有部分含氮化物,如受阻胺,同樣可以產(chǎn)生自由基,阻止氧化反應(yīng)脂肪族TPU耐候性較好,不易黃變。浙江高性能TPU材料
TPU 為熱塑性彈性體材料的一個(gè)分支,是由二異氰酸酯、大分子多元醇、擴(kuò)鏈劑(低分子二元醇)三類(lèi)基礎(chǔ)原料聚合而成的高分子材料。TPU 分子鏈由硬段與軟段兩部分構(gòu)成。軟段是柔性鏈段,主要影響 TPU 材料的彈性和耐低溫性能;硬段是剛性鏈段,主要影響 TPU 的硬度、耐熱性能、機(jī)械性能等。軟段和硬段交替排列,賦予 TPU 優(yōu)良的性能。由于 TPU 具有熱塑性,分子鏈在一定的高溫下能軟化并流動(dòng),在冷卻后又重新回復(fù)到原來(lái)的排列狀態(tài),從而可以加工成各種形態(tài)的制品。江蘇 TPU EV89AT9路博潤(rùn)新一代阻燃型TPU可提供鹵素型和無(wú)鹵型兩類(lèi)。 無(wú)鹵產(chǎn)品可以有效取代電線和電纜使用的PVC。
TPU具有較好的強(qiáng)度、韌性、耐磨性等性能,使其成為非常適合電線電纜的護(hù)套材料。但在充電樁等應(yīng)用領(lǐng)域則需要更高的阻燃性能。提高TPU阻燃性能的方式一般有2種,一是反應(yīng)型阻燃改性,即通過(guò)化學(xué)鍵合,在合成TPU時(shí)引入具有阻燃功能的原料,比如含磷、氮等元素的多元醇或異氰酸酯;二是添加型阻燃劑改性,即以TPU為基材,添加阻燃劑進(jìn)行熔融混合。反應(yīng)型改性會(huì)改變TPU的結(jié)構(gòu),但添加型阻燃劑用量較大時(shí),TPU強(qiáng)度下降,加工性能變差,添加少量又達(dá)不到需要的阻燃等級(jí),目前尚未見(jiàn)到真正能滿(mǎn)足充電樁應(yīng)用的商品化的此類(lèi)高阻燃產(chǎn)品。添加無(wú)鹵阻燃劑是目前制備無(wú)鹵阻燃TPU普遍的技術(shù)路線,一般以磷系、氮系、硅系、硼系阻燃劑復(fù)配或者以金屬氫氧化物為阻燃劑。由于TPU自身易燃,往往阻燃劑填充量大于30%才能在燃燒時(shí)形成穩(wěn)定的阻燃層。但阻燃劑添加量較大時(shí),阻燃劑在TPU基材中分散不均勻,阻燃TPU力學(xué)性能不理想,這也限制了其在軟管、薄膜和電纜等領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。
目前我國(guó)國(guó)內(nèi)TPU生產(chǎn)企業(yè)可分為三種類(lèi)型,首先是:以萬(wàn)華化學(xué)、華峰集團(tuán)為首的擁有MDI、多元醇或己二酸等主要原材料規(guī)?;a(chǎn)能力的化工企業(yè)。這類(lèi)企業(yè)的特點(diǎn)是擁有雄厚的化工生產(chǎn)基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、整體規(guī)模大,業(yè)務(wù)領(lǐng)域也不限于TPU行業(yè);其次是:以美瑞新材、上海金湯科技為首的專(zhuān)注于TPU的研發(fā)生產(chǎn),并以技術(shù)創(chuàng)新和專(zhuān)業(yè)服務(wù)為理念的企業(yè)。這類(lèi)企業(yè)近年來(lái)成長(zhǎng)迅速,技術(shù)實(shí)力較強(qiáng),在市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、客戶(hù)服務(wù)等方面體現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),在細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展較快;剩下是:數(shù)量眾多的小型企業(yè),產(chǎn)品單一、技術(shù)含量低、生產(chǎn)環(huán)境存在不同程度的安全或環(huán)保問(wèn)題,這類(lèi)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)不足。從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,我國(guó)熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)行業(yè)行業(yè)整體呈現(xiàn)“二超多強(qiáng)”的競(jìng)爭(zhēng)格局。其中,萬(wàn)華化學(xué)是國(guó)內(nèi)較大的TPU生產(chǎn)商,其市場(chǎng)份額達(dá)到16%。芳香族TPU含苯環(huán),耐候性較差,容易黃變。
聚氨酯TPU是一種熱塑性彈性體,具有優(yōu)異的耐油性和耐化學(xué)品性能。它在汽車(chē)、鞋類(lèi)、運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域有應(yīng)用。隨著人們對(duì)舒適性要求的提高,TPU在鞋類(lèi)和運(yùn)動(dòng)器材中的應(yīng)用越來(lái)越受到關(guān)注。此外,TPU還被應(yīng)用于器械、電子產(chǎn)品和紡織品等領(lǐng)域。隨著這些行業(yè)的不斷發(fā)展,TPU的市場(chǎng)需求也在不斷增加。
這些新型塑料材料的發(fā)展趨勢(shì)也值得關(guān)注。隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求也在增加。因此,可降解塑料材料的需求也在增加。聚氨酯TPU材料具有較高的耐久性和可回收性,因此在可持續(xù)發(fā)展的背景下,它們的市場(chǎng)前景廣闊。
其次,隨著科技的不斷進(jìn)步,人們對(duì)材料性能的要求也在提高。聚氨酯TPU材料具有優(yōu)異的性能,能夠滿(mǎn)足不同行業(yè)的需求。例如,TPU在汽車(chē)領(lǐng)域具有良好的耐油性能,因此,在未來(lái)的發(fā)展中有望得到更廣的應(yīng)用。
總之,聚氨酯TPU塑料材料在市場(chǎng)上備受關(guān)注。隨著人們對(duì)環(huán)境友好材料和高性能材料的需求增加,這些材料的市場(chǎng)前景廣闊。未來(lái),隨著科技的不斷進(jìn)步和行業(yè)的發(fā)展,這些材料有望在各個(gè)領(lǐng)域得到更廣的應(yīng)用。
TPU具有良好的耐化學(xué)性,可以抵抗許多化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。浙江醫(yī)療級(jí)別TPU材料
TPU塑料薄膜可用于制做打氣原材料(如救生艇、安全氣囊等)。浙江高性能TPU材料
無(wú)機(jī)類(lèi)阻燃劑主要有含鋁、硼、硅、鎂、鈦等元素的無(wú)機(jī)化合物。無(wú)機(jī)類(lèi)阻燃劑的阻燃機(jī)制主要是以降低TPU燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量或是提高碳層強(qiáng)度和隔熱效果的途徑來(lái)達(dá)到阻燃的目的。無(wú)機(jī)阻燃劑可研磨成粉末或本身就是納米尺寸,它們通過(guò)表面改性后可以與TPU樹(shù)脂混合,在TPU基體材料燃燒時(shí)有的會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。如常用的無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鋁,當(dāng)TPU燃燒時(shí),氫氧化鋁分子中的結(jié)晶水會(huì)釋放出來(lái),形成水蒸氣,降低氧氣濃度,同時(shí)吸收熱量。氫氧化鋁脫水后生成氧化鋁顆粒物也會(huì)和高分子材料燃燒所生成的碳結(jié)合,形成堅(jiān)固復(fù)合碳層,隔絕氧氣,使內(nèi)部高分子難以繼續(xù)燃燒。近年來(lái),除了傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)阻燃劑,大量的新型無(wú)機(jī)阻燃劑被科研工作者陸續(xù)開(kāi)發(fā)出來(lái)用于TPU阻燃。無(wú)機(jī)阻燃劑添加到TPU中除了具有強(qiáng)化碳層和催化成碳的功效之外,一些含特殊金屬離子的無(wú)機(jī)化合物還同時(shí)具有很好的抑煙效果,在環(huán)保方面有其優(yōu)勢(shì),因此也是越來(lái)越被人們所關(guān)注,但無(wú)機(jī)粒子與有機(jī)高分子TPU的相容性并不好,添加量一般都比較低,大量添加則會(huì)損傷TPU的力學(xué)性能。浙江高性能TPU材料