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高分子TPU的加工技术以及产业应用

:2022-07-18 :赞晨科技 :98616

  热可塑性聚氨酯弹性体 (TPU, Thermoplastic Polyurethane) 早于1930年在德国问世,1958年B.F. Goodrich (现为Bayer AG公司) 开发出商品化的TPU并于1961年投人市场。近年来由于胶黏剂、汽车、医疗等行业发展快速,且越来越多的传统材料改用TPU取代,预计2025年,TPU的复合年增长率将可落在5-8%。


  TPU在高分子结构主链上含有许多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物,主要是由多元醇、二异氢酸酯和少量扩链剂反应制成。经过多年来工业技术的不断提升以及配方的持续改良,以往不易达成的技术门坎,现在都已成为可能,并且TPU凭借着各项优异的性能表现,在民生、汽车、体育、制鞋、建筑、医疗和工业用途…等,皆有不少相关应用产品,应用范围相当广泛。由于其具有优异的机械性、弹性、高耐磨度、耐化学性以及出色的生物兼容性…等特殊性能,因此迅速发展成现今民生必需品、工业应用和医疗产业中极为重要的材料之一。


  TPU本身即为高分子环保材料且不含可塑剂,通常是以颗粒状呈现。将TPU粒子在较高温度下塑化成型后可表现出不同形态或制作成其他复合产品,目前以注塑成型和挤出成型的应用为普遍,两者合计约占70%以上。同时TPU与特定的高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金,耐油、耐水、耐霉菌,再利用性相当好。另外,TPU产品的加工成型技术亦极为便利,如:注塑、挤出、压延、吹塑、模压发泡、熔纺氨纶、高频焊接、真空吸塑、3D打印、含浸…,使用一般的聚合物加工设备即可制成不同型态的终端产品,无须重新投资硬件及操作人员。高鼎TPU材料种类齐全,能针对特殊需求提供客制化加工材料及技术服务:


  注塑加工:各式扣具、鞋类主/ 配件、齿轮、轮芯、护具、手表带…。


  挤出加工:防水透湿膜、止水条、电线披覆、输送带、油管、各式胶膜…。


  压延成型:沙发、箱包、鞋面、服饰…环保皮革面料。


  吹塑成型:园艺、运动、娱乐或工业用品等…中空形状的部件或产品。


  模压发泡:鞋底。


  熔纺氨纶:TPU单丝、包芯纱。


  高频焊接:充气艇、救生衣、防水背包、保冷袋、防水帐棚…。


  真空吸塑:泡壳包装、一体成型鞋面…。


  3D打印:3D打印用软硬线材、缓冲组件、防护齿轮和鞋底。


  含浸:各项纺织类加工。


  高鼎在2012年即沿用既有压延设备开发出薄膜与片材用料TPU,环保的材料和制程可完全取代PVC人造革。其流动性佳、熔点低、加工性强、抗UV、耐磨耗、低晶点等特点,更是高鼎TPU特有的产品优势。


  近几年TPU在新能源汽车、生物医疗、民生工业等三大产业上的应用前景十分看好,虽然新冠肺炎疫情重创制鞋及纺织工业,但因TPU的环保永续特性,各大品牌仍不断使用TPU研发相关的商品,其产业应用如下:

TPU薄膜

  汽车工业:随着新能源汽车的高速发展,TPU环保又轻量的特性被大量用做汽车内饰、气囊、缓冲隔热发泡材以及车体保护膜。


  生医产业:环保无毒且生物兼容性佳,可100%取代含可塑剂之PVC材料,制成各式医疗管材、床罩/被单/枕套、手术服/隔离衣/防护服、血袋/点滴袋、人体植入物…。


  制鞋工业:绿色鞋业潮流席卷全球,几乎整双鞋子内外主/配件、接着剂皆可使用TPU材料制作,落实快时尚的环保永续承诺计划。


  高鼎多年来透过与客户沟通并在技术上突破精进,不但有能力解决原料在加工制程上所产生的各种问题,也可针对不同客户及应用端配合开发来达成专业的客制化服务,在民生工业、建筑工业、电线电缆上已偕同多家客户开发出新产品:


  民生工业:环保发泡披覆材、各式注塑产品。


  建筑工业:环保地板材、TPU压延环保革。


  电线电缆:环保无卤阻燃TPU、TPU气动管等。


  就TPU材料的发展趋势来看,TPU颗粒技术相对稳定且品种多,正处于激烈竞争的阶段,因应不同行业的材料及加工需求,高鼎始终秉持环境友善开拓者的精神,将环保TPU透过技术及服务带入各行各业,以客户应用需求与环境保护之双重策略为发展目标,勇于挑战新技术,努力建立客户伙伴关系,并为地球环境永续发展尽一份心力。欲了解更多的产品讯息,欢迎联系我们。


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