টিপিইউ-এর ভবিষ্যৎ উন্নয়নের মূল দিকনির্দেশনা

TPU হল একটি পলিউরেথেন থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার, যা ডাইসোসায়ানেট, পলিওল এবং চেইন এক্সটেন্ডারের সমন্বয়ে গঠিত একটি মাল্টিফেজ ব্লক কোপলিমার। উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন ইলাস্টোমার হিসাবে, TPU-এর বিস্তৃত ডাউনস্ট্রিম পণ্য নির্দেশিকা রয়েছে এবং এটি দৈনন্দিন প্রয়োজনীয় জিনিসপত্র, ক্রীড়া সরঞ্জাম, খেলনা, আলংকারিক উপকরণ এবং জুতার উপকরণ, পায়ের পাতার মোজাবিশেষ, তার, চিকিৎসা ডিভাইস ইত্যাদির মতো অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

বর্তমানে, প্রধান TPU কাঁচামাল প্রস্তুতকারকদের মধ্যে রয়েছে BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical,লিংগুয়া নতুন উপকরণ, ইত্যাদি। দেশীয় উদ্যোগের বিন্যাস এবং ক্ষমতা সম্প্রসারণের সাথে সাথে, TPU শিল্প বর্তমানে অত্যন্ত প্রতিযোগিতামূলক। তবে, উচ্চমানের প্রয়োগের ক্ষেত্রে, এটি এখনও আমদানির উপর নির্ভর করে, যা এমন একটি ক্ষেত্র যেখানে চীনকে সাফল্য অর্জন করতে হবে। আসুন TPU পণ্যের ভবিষ্যতের বাজার সম্ভাবনা সম্পর্কে কথা বলি।

১. সুপারক্রিটিকাল ফোমিং ই-টিপিইউ

২০১২ সালে, অ্যাডিডাস এবং BASF যৌথভাবে রানিং জুতার ব্র্যান্ড EnergyBoost তৈরি করে, যা মিডসোল উপাদান হিসেবে ফোমযুক্ত TPU (ট্রেড নেম ইনফিনার্জী) ব্যবহার করে। EVA মিডসোলের তুলনায়, ৮০-৮৫ শোর A কঠোরতা সহ পলিথার TPU সাবস্ট্রেট হিসেবে ব্যবহারের কারণে, ফোমযুক্ত TPU মিডসোলগুলি ০ ℃ এর নিচে পরিবেশেও ভালো স্থিতিস্থাপকতা এবং কোমলতা বজায় রাখতে পারে, যা পরার আরাম উন্নত করে এবং বাজারে ব্যাপকভাবে স্বীকৃত।
2. ফাইবার রিইনফোর্সড মডিফাইড TPU কম্পোজিট উপাদান

TPU-এর প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো, তবে কিছু ক্ষেত্রে, উচ্চ স্থিতিস্থাপক মডুলাস এবং খুব শক্ত উপকরণের প্রয়োজন হয়। গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সমেন্ট পরিবর্তন হল উপকরণের স্থিতিস্থাপক মডুলাস বৃদ্ধির জন্য একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত কৌশল। পরিবর্তনের মাধ্যমে, উচ্চ স্থিতিস্থাপক মডুলাস, ভাল অন্তরণ, শক্তিশালী তাপ প্রতিরোধ, ভাল স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার কর্মক্ষমতা, ভাল জারা প্রতিরোধ, প্রভাব প্রতিরোধ, কম প্রসারণ সহগ এবং মাত্রিক স্থিতিশীলতার মতো অনেক সুবিধা সহ থার্মোপ্লাস্টিক যৌগিক উপকরণ পাওয়া যেতে পারে।

BASF তার পেটেন্টে কাচের ছোট তন্তু ব্যবহার করে উচ্চ মডুলাস ফাইবারগ্লাস রিইনফোর্সড TPU তৈরির জন্য একটি প্রযুক্তি চালু করেছে। 83 এর শোর D কঠোরতা সহ একটি TPU পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন গ্লাইকল (PTMEG, Mn=1000), MDI, এবং 1,4-বুটানেডিওল (BDO) কে 1,3-প্রোপেনডিওলের সাথে কাঁচামাল হিসেবে মিশিয়ে সংশ্লেষিত করা হয়েছিল। এই TPU কে ​​52:48 ভর অনুপাতে কাচের ফাইবার দিয়ে মিশ্রিত করে 18.3 GPa এর ইলাস্টিক মডুলাস এবং 244 MPa এর প্রসার্য শক্তি সহ একটি যৌগিক উপাদান তৈরি করা হয়েছিল।

গ্লাস ফাইবার ছাড়াও, কার্বন ফাইবার কম্পোজিট TPU ব্যবহার করে এমন পণ্যের রিপোর্টও রয়েছে, যেমন Covestro's Maezio কার্বন ফাইবার/TPU কম্পোজিট বোর্ড, যার ইলাস্টিক মডুলাস 100GPa পর্যন্ত এবং ধাতুর তুলনায় কম ঘনত্ব রয়েছে।
৩. হ্যালোজেন মুক্ত শিখা প্রতিরোধী টিপিইউ

TPU-তে উচ্চ শক্তি, উচ্চ দৃঢ়তা, চমৎকার পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা এটিকে তার এবং তারের জন্য একটি খুব উপযুক্ত শিথ উপাদান করে তোলে। কিন্তু চার্জিং স্টেশনের মতো প্রয়োগের ক্ষেত্রে, উচ্চতর শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রয়োজন। TPU-এর শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য সাধারণত দুটি উপায় রয়েছে। একটি হল প্রতিক্রিয়াশীল শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিবর্তন, যার মধ্যে রাসায়নিক বন্ধনের মাধ্যমে TPU-এর সংশ্লেষণে ফসফরাস, নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য উপাদান ধারণকারী পলিওল বা আইসোসায়ানেটের মতো শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা উপাদান প্রবর্তন করা জড়িত; দ্বিতীয়টি হল সংযোজক শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিবর্তন, যার মধ্যে TPU-কে সাবস্ট্রেট হিসাবে ব্যবহার করা এবং গলিত মিশ্রণের জন্য শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা যোগ করা জড়িত।

প্রতিক্রিয়াশীল পরিবর্তন TPU-এর গঠন পরিবর্তন করতে পারে, কিন্তু যখন সংযোজনকারী শিখা প্রতিরোধকের পরিমাণ বেশি হয়, তখন TPU-এর শক্তি হ্রাস পায়, প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা হ্রাস পায় এবং অল্প পরিমাণে যোগ করলে প্রয়োজনীয় শিখা প্রতিরোধক স্তর অর্জন করা যায় না। বর্তমানে, বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ কোনও উচ্চ শিখা প্রতিরোধক পণ্য নেই যা চার্জিং স্টেশনগুলির প্রয়োগ পূরণ করতে পারে।

প্রাক্তন বেয়ার ম্যাটেরিয়ালসায়েন্স (বর্তমানে কোস্ট্রন) একবার একটি পেটেন্টে ফসফিন অক্সাইডের উপর ভিত্তি করে পলিওল (IHPO) ধারণকারী জৈব ফসফরাস প্রবর্তন করেছিল। IHPO, PTMEG-1000, 4,4 '- MDI, এবং BDO থেকে সংশ্লেষিত পলিথার TPU চমৎকার শিখা প্রতিবন্ধকতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এক্সট্রুশন প্রক্রিয়াটি মসৃণ এবং পণ্যের পৃষ্ঠটি মসৃণ।

হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক TPU তৈরির জন্য বর্তমানে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত প্রযুক্তিগত উপায় হল হ্যালোজেন-মুক্ত শিখা প্রতিরোধক যোগ করা। সাধারণত, ফসফরাস ভিত্তিক, নাইট্রোজেন ভিত্তিক, সিলিকন ভিত্তিক, বোরন ভিত্তিক শিখা প্রতিরোধকগুলিকে যৌগিক করা হয় অথবা ধাতব হাইড্রোক্সাইডগুলিকে শিখা প্রতিরোধক হিসাবে ব্যবহার করা হয়। TPU-এর সহজাত দাহ্যতার কারণে, দহনের সময় একটি স্থিতিশীল শিখা প্রতিরোধক স্তর তৈরি করতে প্রায়শই 30%-এর বেশি শিখা প্রতিরোধক ভরাট পরিমাণের প্রয়োজন হয়। যাইহোক, যখন শিখা প্রতিরোধকের পরিমাণ বেশি থাকে, তখন শিখা প্রতিরোধক TPU সাবস্ট্রেটে অসমভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং শিখা প্রতিরোধক TPU-এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য আদর্শ নয়, যা হোস, ফিল্ম এবং তারের মতো ক্ষেত্রগুলিতে এর প্রয়োগ এবং প্রচারকেও সীমিত করে।

BASF-এর পেটেন্ট একটি শিখা-প্রতিরোধী TPU প্রযুক্তি প্রবর্তন করে, যা মেলামাইন পলিফসফেট এবং ফসফিনিক অ্যাসিডের একটি ডেরিভেটিভ ধারণকারী ফসফরাসকে শিখা প্রতিরোধক হিসেবে TPU-এর সাথে মিশ্রিত করে যার ওজন গড় আণবিক ওজন 150kDa-এর বেশি। এটি পাওয়া গেছে যে উচ্চ প্রসার্য শক্তি অর্জনের সময় শিখা প্রতিরোধক কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে।

উপাদানের প্রসার্য শক্তি আরও বৃদ্ধি করার জন্য, BASF-এর পেটেন্ট আইসোসায়ানেট ধারণকারী ক্রসলিংকিং এজেন্ট মাস্টারব্যাচ প্রস্তুত করার একটি পদ্ধতি প্রবর্তন করে। UL94V-0 শিখা প্রতিরোধক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এমন একটি রচনায় এই ধরণের মাস্টারব্যাচের 2% যোগ করলে উপাদানের প্রসার্য শক্তি 35MPa থেকে 40MPa পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে এবং V-0 শিখা প্রতিরোধক কর্মক্ষমতা বজায় রাখা যায়।

শিখা-প্রতিরোধী TPU-এর তাপ বার্ধক্য প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য, এর পেটেন্টলিংহুয়া নিউ ম্যাটেরিয়ালস কোম্পানিপৃষ্ঠতলের আবরণযুক্ত ধাতব হাইড্রোক্সাইডগুলিকে শিখা প্রতিরোধক হিসেবে ব্যবহারের একটি পদ্ধতিও প্রবর্তন করে। শিখা-প্রতিরোধী TPU-এর হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য,লিংহুয়া নিউ ম্যাটেরিয়ালস কোম্পানিআরেকটি পেটেন্ট আবেদনে মেলামাইন শিখা প্রতিরোধক যোগ করার ভিত্তিতে ধাতব কার্বনেট প্রবর্তন করা হয়েছে।

৪. মোটরগাড়ির পেইন্ট সুরক্ষা ফিল্মের জন্য টিপিইউ

গাড়ির পেইন্ট সুরক্ষা ফিল্ম হল একটি প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম যা ইনস্টলেশনের পরে রঙের পৃষ্ঠকে বাতাস থেকে বিচ্ছিন্ন করে, অ্যাসিড বৃষ্টি, জারণ, স্ক্র্যাচ প্রতিরোধ করে এবং রঙের পৃষ্ঠের জন্য দীর্ঘস্থায়ী সুরক্ষা প্রদান করে। এর প্রধান কাজ হল ইনস্টলেশনের পরে গাড়ির রঙের পৃষ্ঠকে রক্ষা করা। পেইন্ট সুরক্ষা ফিল্মটি সাধারণত তিনটি স্তর নিয়ে গঠিত, যার পৃষ্ঠে একটি স্ব-নিরাময়কারী আবরণ, মাঝখানে একটি পলিমার ফিল্ম এবং নীচের স্তরে একটি অ্যাক্রিলিক চাপ-সংবেদনশীল আঠালো থাকে। মধ্যবর্তী পলিমার ফিল্ম তৈরির জন্য TPU হল অন্যতম প্রধান উপকরণ।

পেইন্ট প্রোটেকশন ফিল্মে ব্যবহৃত TPU-এর কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তাগুলি নিম্নরূপ: স্ক্র্যাচ প্রতিরোধ, উচ্চ স্বচ্ছতা (আলো ট্রান্সমিশন>95%), নিম্ন-তাপমাত্রা নমনীয়তা, উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ, প্রসার্য শক্তি>50MPa, প্রসারণ>400%, এবং শোর এ কঠোরতা পরিসীমা 87-93; সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কর্মক্ষমতা হল আবহাওয়া প্রতিরোধ, যার মধ্যে UV বার্ধক্য প্রতিরোধ, তাপীয় অক্সিডেটিভ অবক্ষয় এবং হাইড্রোলাইসিস অন্তর্ভুক্ত।

বর্তমানে পরিপক্ক পণ্যগুলি হল ডাইসাইক্লোহেক্সিল ডাইসোসায়ানেট (H12MDI) এবং পলিক্যাপ্রোল্যাকটোন ডাইওল থেকে কাঁচামাল হিসেবে তৈরি অ্যালিফ্যাটিক TPU। সাধারণ সুগন্ধযুক্ত TPU একদিনের UV বিকিরণের পরে দৃশ্যত হলুদ হয়ে যায়, অন্যদিকে গাড়ির মোড়ক ফিল্মের জন্য ব্যবহৃত অ্যালিফ্যাটিক TPU একই পরিস্থিতিতে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ছাড়াই তার হলুদ সহগ বজায় রাখতে পারে।
পলি (ε – ক্যাপ্রোল্যাকটোন) টিপিইউ পলিথার এবং পলিয়েস্টার টিপিইউর তুলনায় আরও সুষম কর্মক্ষমতা প্রদান করে। একদিকে, এটি সাধারণ পলিয়েস্টার টিপিইউর মতো চমৎকার টিয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করতে পারে, অন্যদিকে, এটি পলিথার টিপিইউর অসাধারণ কম কম্প্রেশন স্থায়ী বিকৃতি এবং উচ্চ রিবাউন্ড কর্মক্ষমতাও প্রদর্শন করে, এইভাবে বাজারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।

বাজার বিভাজনের পরে পণ্যের খরচ-কার্যকারিতার জন্য বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তার কারণে, পৃষ্ঠের আবরণ প্রযুক্তির উন্নতি এবং আঠালো সূত্র সমন্বয় ক্ষমতার সাথে, ভবিষ্যতে রঙ সুরক্ষা ফিল্মগুলিতে পলিথার বা সাধারণ পলিয়েস্টার H12MDI অ্যালিফ্যাটিক TPU প্রয়োগের সুযোগও রয়েছে।

৫. জৈবভিত্তিক টিপিইউ

জৈব-ভিত্তিক টিপিইউ প্রস্তুত করার সাধারণ পদ্ধতি হল পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ার সময় জৈব-ভিত্তিক মনোমার বা মধ্যবর্তী পদার্থ প্রবর্তন করা, যেমন জৈব-ভিত্তিক আইসোসায়ানেট (যেমন এমডিআই, পিডিআই), জৈব-ভিত্তিক পলিওল ইত্যাদি। এর মধ্যে, জৈব-ভিত্তিক আইসোসায়ানেট বাজারে তুলনামূলকভাবে বিরল, যেখানে জৈব-ভিত্তিক পলিওল বেশি দেখা যায়।

জৈব-ভিত্তিক আইসোসায়ানেটের ক্ষেত্রে, ২০০০ সালের প্রথম দিকে, BASF, Covestro এবং অন্যান্যরা PDI গবেষণায় প্রচুর প্রচেষ্টা চালিয়েছিল এবং PDI পণ্যের প্রথম ব্যাচ ২০১৫-২০১৬ সালে বাজারে আনা হয়েছিল। Wanhua Chemical কর্ন স্টোভার থেকে তৈরি জৈব-ভিত্তিক PDI ব্যবহার করে ১০০% জৈব-ভিত্তিক TPU পণ্য তৈরি করেছে।

জৈব ভিত্তিক পলিওলের ক্ষেত্রে, এর মধ্যে রয়েছে জৈব ভিত্তিক পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTMEG), জৈব ভিত্তিক 1,4-বিউটেনিডিয়ল (BDO), জৈব ভিত্তিক 1,3-প্রোপেনিডিয়ল (PDO), জৈব ভিত্তিক পলিয়েস্টার পলিওল, জৈব ভিত্তিক পলিথার পলিওল ইত্যাদি।

বর্তমানে, একাধিক TPU নির্মাতারা জৈব-ভিত্তিক TPU চালু করেছে, যার কার্যকারিতা ঐতিহ্যবাহী পেট্রোকেমিক্যাল-ভিত্তিক TPU-এর সাথে তুলনীয়। এই জৈব-ভিত্তিক TPU-গুলির মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল জৈব-ভিত্তিক সামগ্রীর স্তর, সাধারণত 30% থেকে 40% পর্যন্ত, এমনকি কিছু উচ্চতর স্তর অর্জন করে। ঐতিহ্যবাহী পেট্রোকেমিক্যাল-ভিত্তিক TPU-এর তুলনায়, জৈব-ভিত্তিক TPU-এর সুবিধা রয়েছে যেমন কার্বন নির্গমন হ্রাস করা, কাঁচামালের টেকসই পুনর্জন্ম, সবুজ উৎপাদন এবং সম্পদ সংরক্ষণ। BASF, Covestro, Lubrizol, Wanhua Chemical, এবংলিংগুয়া নতুন উপকরণতাদের জৈব-ভিত্তিক TPU ব্র্যান্ড চালু করেছে, এবং কার্বন হ্রাস এবং স্থায়িত্ব ভবিষ্যতে TPU উন্নয়নের জন্যও মূল দিকনির্দেশনা।