TPU应用工艺.doc

TPU应用工艺TPU的反应TPU的反应即-OH与-NCO反应生成氨基酸酯-NHCOO-的结合,这包括:长链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的软质段(Softsegment),短链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的硬质段, 者再藉urethane结合成个分子链,内含软质段与硬质段的部分.TPU的构造TPU的分子量根据加工时R值的不同，其分子量变化很大，也就是分子式中n值的大小，有上万的变化。每一TPU分子链中均含有硬质段与软质段，交互结合而成，也就是所谓的多嵌段（multiblock）共聚合物。此外聚合完成的TPU中，硬质段是如何结合？若以1.4BG为短链二醇（B）、 MDI为二异氰酸酯（M），则硬质段是(M.B)结合呢？或是以（M.B.M.B）结合呢？或是说（M.B）N的n有多大？以及其分布状态如何？都与原料与反应条件的不同而异！但反应结果都必须考虑其使用目的作为配方重点。TPU薄膜主要应用于高级布料之贴合，可应用于服饰，鞋类，保暖内衣及农业用的防寒薄膜等。TPU制造方法可分为:我公司为一段法中的批次加工方式。 TPU的应用主要有以下几个方面： 薄膜与片材 TPU薄膜与片材可由挤出机挤出成型，厚度从几微米到几毫米，并可加入颜料制得各种颜色的产品。TPU薄膜的耐磨性、抗穿刺性、抗撕裂性、弹性、粘合性、焊接性都比较好，因此可以用于制备传送带，并可根据TPU的不同类型分别用于传送干、湿、脂肪类食物。 专用TPU品种还可满足德国健康委员会（BGA)对于食品接触材料的要求，以及美国食品医药管理局（FDA）的相关要求。 粉末型TPU有望替代PVC用于汽车工业。 TPU对空气的渗透性较低，可用作阻隔材料。 TPU薄膜还可用于焊接型中空制品、织物层合、保护涂层、泡沫材料密封、耐磨涂层等。 管材 TPU可制成许多不同类型的管材。聚醚酯型和聚醚型TPU具有高伸长率、良好的耐水解和耐微生物性、优异的机械性能（拉伸强度和抗撕裂强度）等一系列优点，因而适用于消防水管的内衬。这种消防管比传统消防管轻，更便于操作使用。 TPU拉伸强度较高，所以制成的管材可以比传统管材的壁要薄。 TPU作内层的管材在传送砂、石浆料时非常有用，其良好的耐磨性、耐穿刺性使得管材的寿命相对较长。 鞋材 由于TPU的耐磨性、耐穿刺性、抗纵向弯曲强度和低温冲击强度都比较高，因此常用于滑雪鞋的外层材料。TPU的耐撕裂性和抗裂纹传播性是塑料材料中最好的。 滑雪鞋常用邵氏硬度50D66D、杨氏模量100600MPa的TPU，并根据不同部位对性能的要求选用合适的TPU牌号。 滑冰鞋也常采用TPU制作，因为TPU的低温冲击强度高。 许多运动鞋的鞋底是用TPU制作的，特别是在足球鞋方面的应用最为普遍。常用邵氏硬度85A90A的聚酯型TPU，因其具有极其优异的耐磨性和抗切割性。 汽车部件 因TPU具有良好的回弹性、抗切割性、耐候性、耐油性，故很适合用于汽车工业，用途非常广泛。汽车外部制品可由纯TPU、TPU-PC共混物或者玻纤增强TPU采用注塑成型来制备，其杨氏模量高达2500MPa。 医疗方面的应用 TPU与人体皮肤相容性很好，聚醚型TPU与人体血液和组织的相容性也较好，因此可以用TPU来制作输血管；甚至开发了TPU制成的微孔型、可生物降解、柔性的，与血液相容的人造血管。 机械制品和其它方面的应用 TPU的高杨氏模量和耐载荷能力使其可用于制作齿型输送带。输送带常用Shore 8593A的聚酯型TPU挤出成型制得。 TPU还可用于连接件。根据所要连接部件的应用场合与尺寸大小，选用Shore 85A60D的聚酯型TPU，因其模量高，有利于能量的扩散。 利用材料的减震性，聚酯型TPU可以模压成嵌齿轮，用于现代办公设备。 TPU制成的筛网可以分离干、湿材料如石子、煤、焦炭等，也可用于分拣、洗涤、分离。因TPU的高耐磨性，故此类筛网比一般的橡胶网或钢丝网使用时间要长。 TPU用于电缆护套是利用了其高耐磨性、耐切割性和抗撕裂性的优点。1. 鞋材TPU用于鞋材主要由于其优良的弹性和耐磨性。含TPU的鞋类产品穿着舒适度方面比普通鞋类产品优越得多，因此，在高档鞋类产品中较为广泛，尤其是一些运动鞋，休闲鞋。2. 薄膜TPU因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成为PVC的代替品。TPU薄膜不仅可与各种布料贴合，还可以用真空热成型的方法生产轮廓清晰，尺寸稳定的产品。随着国内环保意识的不断提高，TPU的应用也越来越广泛。其中增加速度比较快的领域：鞋面里料、保暖内衣、透明内衣、透明肩带、松紧带及医疗用透气胶带。3. 胶粘剂TPU胶粘剂属于聚氨酯粘胶剂的一种。在欧美聚氨酯胶粘剂的使用已经相当普遍，特别在鞋类胶粘剂的使用中，几乎使用聚氨酯粘胶剂。我国TPU粘胶剂的使用是以TPU溶解后，经过加工处理后获得聚氨酯粘胶剂。在TPU粘胶剂使用上，主要以广东、福建、浙江、上海四个主要地区为主。4. 软管由于TPU软管具有柔软，良好的抗张强度、冲击强度 耐高低温性，所以在中国TPU软管被广泛用作飞机、坦克、汽车、摩托车、机床等机械设备等的输气、输油软管。主要TPU软管制造企业集中在广东、浙江、江苏、山东、河北等地。5. 电线TPU提供了耐撕裂、耐磨与弯曲特征，耐高低温性更是电缆性能的关键。所以在中国市场上，高等电缆如控制电缆与电力电缆用TPU，用来保护设计复杂电缆的被覆材料，用途也日益广泛。6. 滚轮聚氨酯弹性体以其较高的机械强度、卓越的耐磨性、优良的耐油、耐酸碱、突出的抗压缩性及使得其在滚轮上有大量应用。国内滚轮主要有以下几种：工业滚轮、家用滚轮、运动器材轮、医疗器械轮、玩具轮。7塑胶改性可用于PA，ABS增塑，但成本较高TPU的应用及国内市场分析 热塑性聚氨酯弹性体，简称TPU，具有优良的耐磨性和低温柔韧性、印色容易、持久耐用、可回收再利用、容易加工等特点。近年来，在国内鞋类出口贸易和汽车工业等强劲拉动下，TPU生产呈现出快速增长的发展势头，已成为重要的聚氨酯材料之一。应用领域 目前，全球TPU总产能约为40万吨/年，年消费量达到35万吨。我国台湾省、欧洲及美国是传统的TPU生产集中地。TPU应用较为广泛，主要用于以下领域。 鞋类：TPU在鞋类生产上有着广泛的用途，主要用作鞋底材料和鞋的配件方面，如标牌、鞋扣、装饰件、鞋底的外层、透明鞋帮等，可代替橡胶、热塑性聚烯烃和其它材料。 软管：TPU软管广泛用于飞机、坦克、汽车、摩托车、机床等机械装备的输气、输油软管。用TPU生产的管材具有柔韧性好、尺寸稳定、透明性好、耐化学品和耐水解性能好、无污染、耐压性能好等优点。 熔纺氨纶：用纤维级TPU生产的熔纺氨纶具有弹性好、容易进行下游加工、无污染、储存期长、耐化学品、耐水解等特点。 汽车：主要用于车身外部件、挡泥板、主体侧件、联轴器、保险杆、轴衬、衬垫、密封圈、翼形螺母、仪表盖和输油管衬套等。 电线电缆护套：必须能保护绝缘层免受气候、环境、水解作用的影响以及其它物理破坏。TPU可以满足该领域的苛刻要求，具有优异的低温柔韧性、耐侯性、抗潮性和抗菌性 薄膜和片材：用TPU生产的薄膜和片材具有优异的低温柔韧性、耐磨性和抗扯性好、透明性好，易上色等优点。主要应用领域有救生艇、救生衣、雨衣、传送带、可折叠储罐等。 胶粘剂：现广泛的应用于尼龙、涤纶及PU织物和皮革的表面处理，具有耐化学品、抗紫外线、耐水解、低温柔韧性好、高伸长率、弯曲疲劳性能优良等特点。 清漆和油墨：TPU粘合剂可与颜料和溶剂混合配制成清漆和油墨。清漆和油墨可以喷涂或印涂到不同的基体上，主要应用领域有运动鞋、手提包、雨伞、室内装潢、玩具等。 溶液涂层：TPU可以进行直接涂覆或转移涂覆。织物涂上PVC或泡沫聚氨酯再用TPU溶液进行涂覆可以制得高性能的制品，代替皮革用在室内装潢、手提包、行李箱等产品上。 抗静电和导电材料：有研究表明，25%-75%电器组件的失效都与静电积累有关，热塑性塑料合金可以永久抗静电，免去了静电的危险和污染。国内市场分析 2004年我国大陆TPU消耗量约10万吨左右，其中来料加工4万吨，副牌料及粘合剂3万吨左右，国内用于工程级的正牌料大约3万吨。其中70左右从国外或台湾进口，国内的产量大概在30左右（包括台商在大陆工厂的产量）。在国内市场需求方面，排在第一位的是鞋材，约占43，用户主要集中在广东、福建、浙江等地。第二位是胶粘剂，占14。用户相对较散，以鞋用胶为主，以进口merquinsa、亨斯曼的产品为主。第三位是软管，占13。软管企业主要集中在广东、浙江、山东、河北，以台资企业在大陆来料加工为主，中山冬晨、宁波亿日等是主要生产企业。本土企业相对规模较小，如三丰橡塑、鲁盾聚氨酯等。第四位是薄膜，占8，主要使用进口产品。第五位是合成革，占7。以泉州庆昌、隆台塑胶等企业为代表。熔纺氨纶排在第六位，占6，我国有熔纺氨纶企业近30家，总产能达到2.5万吨/年，以江苏南黄海、保定天鹅、海宁新高和云菲氨纶四家企业为代表。其他用量较大的还有工业用轮和电缆等。目前国内自产TPU多为低端产品，在应用方面存在一定的瓶颈。国内高端TPU需求正在增长，但是由于熔纺氨纶级和薄膜级TPU的技术要求很高，国内在这一方面还有待开发。TPU应用工艺TPU的反应TPU的反应即-OH与-NCO反应生成氨基酸酯-NHCOO-的结合,这包括:长链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的软质段(Softsegment),短链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的硬质段, 者再藉urethane结合成个分子链,内含软质段与硬质段的部分.TPU的构造TPU的分子量根据加工时R值的不同，其分子量变化很大，也就是分子式中n值的大小，有上万的变化。每一TPU分子链中均含有硬质段与软质段，交互结合而成，也就是所谓的多嵌段（multiblock）共聚合物。此外聚合完成的TPU中，硬质段是如何结合？若以1.4BG为短链二醇（B）、 MDI为二异氰酸酯（M），则硬质段是(M.B)结合呢？或是以（M.B.M.B）结合呢？或是说（M.B）N的n有多大？以及其分布状态如何？都与原料与反应条件的不同而异！但反应结果都必须考虑其使用目的作为配方重点。TPU薄膜主要应用于高级布料之贴合，可应用于服饰，鞋类，保暖内衣及农业用的防寒薄膜等。TPU制造方法可分为:我公司为一段法中的批次加工方式。 长链二元醇一段法: 链延长剂 混合搅拌 加热熟成 粉碎造粒 二异氰酸酯长链二元醇 预聚合物预聚合法: 混合搅拌 加热熟成 粉碎造粒二异氰酸酯 链延长剂TPU的应用（以产品特性分类）产品类别 生活、民生、用途 电 子、机 械、汽车工业 医 疗 与 航 太 科 技用途 鞋业、鞋材、拖鞋纺织、成衣、机能衣材合成皮接着剂玩具运动器材建筑材料、建筑配件 TPU电子遮蔽材料光学纤维外缘电子产品包装材强化耐温机件机械模块油封、O型环、垫圈汽车零件、仪表板、内装组件、避震、传动轴防尘套 人工血管输血管、血浆袋人工器官替代物防水透湿医疗织物医疗软管高物性抗撕裂薄膜光学薄膜所占比例 56% 36% 8%下表为常见TPU加工特性与用途实例:类 型 区 分 利 用 特 性 实 例射 出成 型 运动鞋底鞋跟表带机械零件轮件纺织服饰 耐磨耗、耐曲折疲劳、耐寒耐磨耗、加工性强度、透明性、不黄变、不吐腊物性强度、耐热氧化性耐磨、加工性透明、外观表现 高级运动鞋、休闲鞋皮鞋跟、高跟鞋跟表带、运动用品、水中用品复合材料、垫片、油封、电子零件工业轮、休闲轮LOGO、配件、拉炼、饰条押 出成型 工业管胶版、片异型押出披覆押出 物性强度、押出性表现物性、耐磨性物性、加工性加工性、耐磨 工业用空气管、医疗用子母管、包纱管、民生用管件输送带、工业板材、鞋饰片2D、3D印刷片、气垫、医疗用垫片、合成皮异型押出品工业、电子电线披覆日前，全球最大的化工原材料生产商德国巴斯夫公司（BASF）在上海浦东的一体化聚氨脂生产基地建成投产。这是一个集亚太地区聚氨脂技术开发、组合材料装置及热塑聚氨脂生产于一体的研发中心。国内汽车行业用户在优质原材料供应及高品质汽车内外饰总成、零部件开发生产等方面多了一个重要的跨国供应商，同时对提升优质聚氨脂材料在国内汽车行业的应用水平会产生积极影响。德国巴斯夫公司聚合物执行董事费德民博士对记者说，中国是全球聚氨脂重要的消费市场。2006年全球TPE需求量达到了215万吨左右，目前TPE消费结构中TPS约占44%、TPO占31%、TPU占9.5%、TPEE占6.5%。苯乙烯类TPE仍居用量之首，随着TPO进入汽车替代传统的热固性橡胶和聚氯乙烯材料等，TPO市场份额将不断扩大。有关专家介绍，随着中国近年来汽车市场爆发式增长，TPU类的应用将迅猛增加，其中汽车上用量占总产量的75%以上，2006年消费量达到37万吨左右。中国成为全球TPU需求增长最快的国家之一，尤其是以汽车为中心的应用市场将保持年均10%的高速增长。2006年， 国内曾召开过中国汽车工业聚氨脂应用论坛，表明随着近几年来汽车工业的快速发展，聚氨脂产品在汽车工业中使用量日益增多。目前，聚氨脂产品占汽车塑料用量为20%。汽车座椅、隔音材料、仪表盘、遮阳板、门板和顶棚衬里等零部件均使用聚氨脂制品。国内一些业内人士谈到，从再利用、轻量化和高性能的角度考虑，TPE未来市场广阔，因此要加快推进中国汽车工业需要的TPE本土化进程。聚氨脂产品受到汽车内饰设计师、工程师、原材料采购专家及声学工程师欢迎，聚氨脂组合材料为现代轿车产品带来了增值服务，提高了轿车内饰的品质。目前，高性能微孔聚氨脂弹性体已经成为汽车缓冲系统、发动机支撑垫、摩托车缓冲块和工业缓冲块的重要生产原料。现代汽车制造业，内饰、减振等非金属材料的升级换代方面已经发展到一个新阶段。业内人士介绍了这样一组数据，欧洲、美国、日本汽车行业对聚氨脂应用比例达到40%50%，而中国汽车聚氨脂材料的使用率不到20%，仍处于低水平，而受制于目前国内汽车市场降价的压力，中国汽车生产的聚氨脂材料的应用要达到国外同类水平尚需时日。热塑性聚氨脂弹性体取代传统金属部件及传统热塑件，可大大减轻汽车重量，并降低汽车能耗。聚乙烯可用于制造燃油箱、挡泥板、方向盘、各类液体储罐，车厢内饰件及衬板等。用高分子高密度聚乙烯吹塑成型的塑料油箱与金属油箱相比重量轻，耐腐蚀性好，空间可充分利用。另外，塑料燃油箱可一次成型，降低成本，简化工艺。国内许多轿车已采用多层复合聚乙烯塑料燃油箱，如上海通用的别克系列轿车和旅行车、一汽-大众速腾以及上海大众的帕萨特B5轿车等。以聚氨脂作为车身部件材料，生产商采用新的技术，降低生产成本，设计出流线型、富有时代感的汽车。在物理特性上，聚氨脂与钢质材料显著的不同是：碰撞变形时可吸收冲击力好；抗腐蚀、隔热、隔音、易于成型、着色和修复；工艺制作成本低。热塑性聚氨脂弹性体的承载能力、吸收能量、抗切割性、耐磨性、低温冲击性以及耐油性、耐溶剂性、耐气候老化性等都很优异。台湾昆仲股份有限公司与福州昆胜复合塑料有限公司的总经理张聪贤在首届中国聚氨酯论坛现场，为与会者深入浅出地做了一份TPU(Thermoplastic Polyurethane)的市场应用及常见问题的报告，因报告所涉猎的市场、技术问题为众厂商所关注，张总发言时台下座无虚席，大家都全神贯注地聆听这场精彩演讲，我们不妨回顾一下会议报告的主要内容： 、前言 TPU材料为热可塑性弹性体（Thermoplastic Elastomers）之一种，为近年来发展较快之塑橡胶材料，因其具有橡胶之物性与塑胶之加工性，如低温柔软性、耐磨性、透气性，又符合环保诉求，97年拜NIKE之赐，将TPU取代对环境污染性高的PVC材料，造就了TPU用量大增。 、何谓TPU A、制造方式可分为 Batch Process；Continuous Process B、物性：TPU之软硬度分布广泛 在shoreA60A至shoreD74D之间，软硬度的应用取决于成品的需求与要求，所以TPU很多的开发案件是市场导向。 C、规格Ester(酯类)为最常见规格，另外有：Ether（醚类）、 PCL（碳酸酯类）、PCDL等。 、TPU之应用 A、注塑：运动鞋、汽车配件、工业用轮、雪（冰）鞋、表带、机械零件 B、挤出、吹出：空压管、水管、消防水带、气囊 C、薄膜、板材、压延皮革（以Goodrich公司材料为主） D、接著剂：胶水、油膜（以Merquinsa公司材料为主） E、弹性丝 F、电线电缆（以Compounding工厂为主） 、TPU Compounding现况与发展 A、PU与工程塑胶（PC、PBT、ABS、POM） B、TPU与弹性体（TPR、TPEE、TPV） C、TPU防火规格（低烟无卤、VO级） D、TPU发泡材料（Huntsman公司已开发出来） E、滑剂与UV剂之应用 、中国TPU市场分析 2002年中国约进口10万吨TPU胶粒，以BASF、Bayer Goodrich公司与台湾厂商为主；2001年首家台资企业福州昆胜公司在国内投产，生产TPU胶粒；2002年加入宏德与优得在广东投产；2005年将有3家新投产之台资企业，再加上国内厂家，未来大约有5万吨TPU会在国内生产，但TPU之主原料（AA、MDI）为欧、美、日等国际大厂控制，再加上Off Grade充斥于市场，TPU厂商毛利率已不断压缩，于是开发附加价值高的规格与稳定质量之材料将是TPU厂家的当务之急，否则每年20%的需求成长量却引来30%的投产量，于是低技术含量之规格将无利可图。 、TPU常见问题 A、干燥不良问题 B、Fish eye（鱼眼现象） C、色差与透明度问题 D、黄变问题 E、粘度与流动性问题。建利TPU薄膜公司专业经营TPU薄膜。TPU是环保高分子聚合物，中文名叫热塑性聚氨脂，又称为防水透湿膜。是新型环保材料为防水透气面料应用的重大突破，它克服了PVC和PU皮的诸多缺陷。它不但拥有橡胶及普通塑料的大部分特性，而且还拥有优良的综合物理及化学性能，所以又被称为未来素材。TPU薄膜是采用TPU粒料，通过特殊工艺制成的薄膜。它继承了TPU的优秀物性，应用范围极为广泛。公司在欧美拥有良好的采购渠道，仓库常年备有大量各种不同种类的TPU现货。我司根据国内客户对TPU的需求，宽幅可根据客户的要求而作出相应的调整.公司最成熟的TPU服装、鞋材贴合专用膜及硅胶胸垫专用薄膜已在国内拥用较大市场。我司拥有专业的销售队伍，将竭诚为您服务！我司专营进口TPU薄膜、TPU防水透气膜（透明、半透明、雾面、乳白色、肤色、黑色）TPU热风胶带（防水条）、热熔胶膜、TPU松紧带。1、TPU透明膜，用途：制鞋、箱包、手袋、制衣、医疗、军事、玩具、厚度：0.02-0.2MM产品优势:高强度、高撕裂强度、高耐油、低压缩变形、高弹性、高软性。2、TPU防水透气膜颜色：雾面、乳白色、肤色、黑色。厚度：0.02-0.2MM用途：服装、鞋材面料贴合、硅胶胸垫、内衣辅料。优势：高耐水压、高透湿性、手感好、加工性能好、耐水洗干洗。3、热熔胶膜用途：鞋材、服装、防水条、防水拉链、商标、电脑织唛、绣花。优势：是一种胶粘材料，用于粘接两种相同或不同的材料，可与各种布料、塑胶贴合，(可热压贴合，熔点80度-120度)特点：粘合时无需胶水，不含溶剂，环保无毒，耐水洗，干洗，手感柔软。4、高低温膜用途：充水袋、充气袋、泡棉复合产品。优势：高耐磨、高撕裂强度、高耐候性、抗细菌侵、抗水解性。在全球制鞋业以提供环保TPU薄膜享有盛名的台 湾捷欣企业，成立于1988年，专业生产TPU薄 膜、TPU人造皮及TPU复合材料，月产TPU薄膜量达700吨，并可月产120吨TPU发泡薄膜。 捷欣企业股份有限公司总经理王水木先生透露：捷欣计划今年下半年推出制程零污染、生产成本更低廉的TPU人造皮。由于这种新型人造皮成本低，重量轻，而且非常柔软。目前已有知名制鞋大厂，预定采用这种新材料，生产2007下半年的新款，而且是整双鞋都将采用这种TPU人造皮制造。王先生强调说：这种新研发成功的TPU人造皮，最大的特色就是制程中没有使用溶剂，没有8大重金属，无污染，无废水，更无废气。他称之为“清洁生产”的TPU人造皮。捷欣目前已经提出专利申请，台湾厂预定今年第3季投产，3年后，计划把全部制程引进大陆。 王先生表示，捷欣自行研发的这种TPU人造皮，完全发挥TPU所有的特性。包括它很耐磨，因此可以用来制造鞋底。它的延展性强，柔软度高，所以可用来做鞋面。而由于制鞋厂商的精巧设计，因此用来制造整双鞋，使用者也不用担心透气性的问题。再加上捷欣生产的TPU材料都可以回收再生，所以该款全TPU人造皮制造的整双鞋，未来也不会给环境带来污染。甚至由于整双鞋都是用TPU制造，还可让回收再生的处理过程更简化，成本更下降。 不过由于涉及名牌制鞋大厂的商业机密，因此王先生不肯展示采用这款新TPU人造皮打造的鞋样，而仅透露，捷欣已经计划在未来35年后，在大陆生产这款TPU人造皮。据了解，捷欣TPU人造皮已经得到Nike、Reebok和Adidas的品质认证，所以今年下半年会是哪一家制鞋大厂推出全TPU人造皮生产的鞋，业界都在拭目以待。尤其捷欣生产的TPU材料，在色彩上非常有灵活性，而且色泽品质稳定，因为该公司自己生产色母粒，不假手他人。因此一般预料，新款的全TPU人造皮制鞋，花色可能还会超越珠光色，给消费者带来更大的惊奇。 王先生进一步解释：所谓全TPU人造皮制鞋，其实在边饰和LOGO等配件上，为了美观，装饰材料还是会用与鞋面和鞋底不一样的材料制造。而该公司去年第3季已经投产的一种TPU发泡材料Polar Foam，目前是最佳的搭配选择。事实上，已经有制鞋厂商采用这种产品，开发新的球鞋配件。还有其他的运动器材厂商，也用来开发新产品。 王先生相信，经过35年在台湾把生产过程调适到成熟后，TPU人造皮可望在2010年以后，也可以在大陆设厂生产。目前该公司在东莞已经设厂，生产安全气囊和油包等产品使用的TPU薄膜。不过，由于为求品质更稳定，设厂3年多来，原材料至今都还是从台湾采购。虽然相形之下成本会增加，但因为捷欣在大陆的客户，主要都是从台湾去设厂，帮名牌运动鞋厂生产的台湾厂商，因此为要保住订单不流失，许多客户还是宁可采用捷欣的产品。 王先生指出，其实制鞋业的竞争压力非常大。因为近年新款鞋种的产品生命周期都非常短，平均大约每3个月就会有新鞋款被推上市场，这对经验不足的鞋厂，即是一大严峻的挑战。尤其每3个月就要换新款式，皮料的裁剪和车缝、技术要求非常高。所以目前台资鞋厂都还能把过去数十年累积来的，学自日本师傅的经验，在内地市场暂时取得竞争优势。可是长期来看，王先生相信未来除了在人力费用上降低生产成本，是维持强大竞争力的一项关键之外，更重要的是原材料还要能够环保再生。因为石化原料价格，未来势必随着上游产量越来越有限继续向上攀升，而影响到下游各项产业。而制鞋业的成本，在这种大环境里，将很难维持不涨。因此如果采用可环保再生的TPU人造皮，不但初期的生产成本可以降低，未来也比较有机会当一片涨声响起时，仍能保持低成本的竞争力。 不过，王先生认为，目前台资鞋厂大多是靠为世界名牌代工生存，这种只能外销，不能内销的情况，必是一大隐患。因为大陆内地的鞋类市场非常庞大，可是台资鞋厂却不能取得地利之便内销，生存空间显然受到挤压。虽然对捷欣TPU人造皮的销售而言，无论台资、外资或内地企业都一视同仁，但就市场竞争力而言，王先生觉得内地鞋厂未来的机会将更大。而捷欣将全力配合提供的，就是开发必更快速、交货期必更短、单价必更有竞争力。 王先生说，捷欣生产的TPU薄膜是无毒性环保材料，也是一种高分子弹性体，具有耐磨、抗拉、耐高温、耐低温不龟裂等特性，可用于鞋类、运动用品、成衣类、医疗类、皮包类、吹气玩具类、登山用品、脚踏车等，目前除已取得ISO 9001:2000认证外，也已获得全球各主要国际运动鞋大厂如Nike、Adidas、Reebok等的认证。由于全球的环保意识越来越高涨，因此以前制造鞋面使用的PVC逐渐被淘汰，大家都已改采环保的TPU。同时，像跑步机皮带、医疗床垫和3C产品，都因环保意识抬头而大量采用TPU生产。捷欣除了生产一般用TPU薄膜外，也因应客户要求生产抗菌级TPU薄膜、抗静电TPU薄膜、高强度弹性TPU薄膜及各种复合性TPU薄膜。热塑性聚氨酯弹性体（简称TPU），以其优异的性能和广泛的应用，已成为重要的聚氨酯材料之一。近年来约以10%速度逐年增长，2000年全球TPU总产量约为14万15万t。我国2000年TPU产量估计为0.4万t左右。由于聚氨酯原料多元醇及异氰酸酯品种较多，不同相对分子质量及分子结构的软、硬段结合，所得的TPU的种类及性能各不相同。TPU兼有塑料加工工艺性能和橡胶的物理机械性能，其耐磨、耐油、耐低温、耐辐射性能尤为优良，使其应用广泛。我国由沈阳化工学院设计的年产1000t的TPU生产线在辽宁省锦州天工实业公司已试车成功，并即将投入生产，产品性能经过测试已达国际水平。 山东烟台华大公司和天津尧舜聚氨酯制品有限公司从国外引进的TPU生产装置，目前按各自的销售渠道在正常运转。近年来，由于原料生产装置和设备的大量引进，更会促使我国TPU生产的发展。1 TPU的合成TPU合成方法可分为一步法及预聚法，由于反应条件不同，聚合物的性能出现较大的差异。其中最佳的方法是一步法用双螺杆挤出机生产TPU。对于一步法制得的TPU，基本上是属于一种嵌段线型聚合物，基本反应式为： 2nOCN-R-NCO nHO-R-OH nHO-R-OHCONH-R-NHCOO-R-O-CONH-R-NHCOO-R-On 采用双螺杆挤出机连续合成TPU，其工艺步骤是由原料预备、计量输送、混合反应、挤出造粒四个部分组成。该工艺具有原料配比计量精确、混合均匀、反应温度均一及物料在机内停留时间均匀等特点。但工艺流程中，对原料水分的控制、计量的精度、输送、温度分布以及切粒技术都不可忽视1。根据需要，通过配方的调整，可设计出具有合适性能指标的TPU产品。TPU的合成是一个系统工程，把握好各项要素，就可以取得满足的效果。TPU合成工艺研究动向，应着重在改善其物理机械性能及耐热性能。2TPU的应用开发TPU由于性能优异，深受人们的青眯，它的应用几乎渗透到各个工业领域，如建筑、汽车制造、防震缓冲材料、铺装材料、制革等领域，而且还有很多潜在领域有待开拓。2.1在纺织工业上的应用TPU在纺织上的应用，主要是采用熔融法纺氨纶，国内也开展了这方面的工作26。目前，世界上氨纶生产大部分是以干法为主，美国杜邦公司的氨纶产量占世界氨纶产量的一半以上。采用干法纺丝生产的氨纶性能优良，但投资过高（年产500 t的工厂约需投资2亿元人民币），投资回收期长，生产成本也较高，并且存在污染环境问题，危害人体健康。而熔纺法生产氨纶具有投资较少、成本低、对环境无污染等优势，并可利用现有其它纤维的熔纺设备，并无需作大改动和更新设备就可生产中等品质的氨纶，具有较好的经济效益。我国在此领域的开发与研究均有报道，工业性氨纶试纺亦取得很好的效果。熔纺氨纶与干法氨纶性能差异正在缩小。熔纺法将成为氨纶的主要生产方法之一。 目前，熔纺氨纶的伸长率已达干法水平，其拉伸强度则明显高于干法氨纶，由于干法氨纶比熔纺氨纶有较好的微相分离程度和硬段区稳定性，决定了熔纺氨纶在弹性恢复率上存在差距。因此，假如经化学交联处理后，纤维的回弹性可以得到明显的改善。熔纺氨纶工艺大致在一步法、二步法、封端法和直接法四个方面有报道237。 有人曾用熔纺一步法，优化配方，在未加任何添加剂的情况下，制得的氨纶纤维拉伸强度1.3 cN/dtex，断裂伸长率729.1%。我国深圳新纶公司采用二步法制成的氨纶纤维拉伸强度1.6 cN/dtex、断裂伸长率600%，300%定伸恢复率97%。尽管如此，我国对熔纺法氨纶的研究，还很不够系统和深入。随着对纺丝过程中，微相分离结构的形成机理、动力学及纺丝成型性能方面的深入研究，会进一步完善熔纺工艺，从而制造出性能优异的氨纶，这对于我国熔纺氨纶工业的发展将起到很大的促进作用。 氨纶新品种开发领域着重在原丝新品种上，例如在耐氯、耐水解、耐热、耐潮、耐霉菌以及阻燃方面。在加工方面，氨纶可与尼龙等纤维进行包复或包缠，其染色性、机械强度及耐磨性均优良。用氨纶作芯丝，外面用蚕丝进行螺旋式包缠，可以提高真丝产品档次，增加我国丝绸产品在国际市场上的竞争力。采用纯棉纱和氨纶加工成包芯纱，经过整染加工后，布面经向具有弹性，所开发的高弹牛仔布及灯芯绒也深受消费者喜爱。2.2汽车保险杠 注：TPU保险杠由沈阳化工学院开发制造；PP-EPDM保险杠为国内外使用的现有产品。TPU可应用于汽车车体的多种构件，如保险杠、仪表板、减震垫等零部件。汽车保险杠一般由面层和增强梁组成。国内外的保险杠多为聚丙烯（PP）与乙丙橡胶（EPDM）共混物材质。有专利报道8，使用TPU制成的保险杠，先后经历了以4080 km/h的车速进行的撞车冲击试验，和用10 kg大锤60余次的重砸，未发现明显破裂，说明其安全性能很高，在事故中可降低车辆损伤程度和人员伤亡。该保险杠生产成本较低，值得开发。TPU弹性体材料与PP-EPDM共混材料的性能见表1。 我国即将进入WTO，汽车行业必须有新的特色方可立于不败之地。因此开发具有安全性能高的保险杠，应引起有关方面的注重。2.3铁轨枕垫板国内外铁路使用的轨枕垫板，其综合性能尚不足之处，使用寿命短，影响了列车的提速和综合设施配套。专利报道10，在TPU中添加廉价填料制成的轨枕垫板，性能优于橡胶垫板，可较大限度地吸收行驶的列车对钢轨和路基的冲击压力，从而在不增加列车牵引动力、不改造路基、不减少停站点的情况下，使列车达到提速目的，行车速度可提高到250 km/h以上。测试结果表明，新型轨枕垫板对铁路通讯的指挥系统无任何干扰，其磨耗指标比橡胶垫板低10倍，使用寿命大为提高，从而减少垫板更换次数，降低更换费用，综合性能优良。2.4TPU在航空业上的应用开发拦阻网用于阻止飞机起飞或着陆滑跑时发生意外冲出跑道，而保证飞行人员和飞机的安全，避免重大事故发生。国外的机场拦阻网大多由尼龙编织制成。我国用TPU为原料采用挤出方法制成的拦阻网，具有强度大、重量轻、弹性好、不易霉烂、耐撕裂、耐低温、耐油性能好等优良性能。在TPU原料中加入荧光物质制成的网体能晚上发光。其各种性能均优于国际上用尼龙编织的网体。例如尼龙编织的竖带，其拉伸强度为139.2 MPa，用TPU制成的竖带拉伸强度为186.3 MPa。因而TPU可应用于机场拦阻网。该拦阻网亦可用作在高速公路或盘山公路危险地段的护拦。 用TPU制成的飞机薄壁油箱，不但工艺简单，且壁薄，重量轻，使用寿命长。TPU又具有较高的抗辐射性，适用于制作宇宙飞行人员、X射线和原子能工作人员的保护衣。 随着航空事业不断发展，对飞机维护技术需求也相应增加，同时对复原技术的要求也更加严格，采用压缩空气充气的由TPU制成的气囊抬高技术，可满足以上的要求。2.5电缆外套用于海