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什么是生物基TPU

生物基(Bio based)材料是指原料来自于可再生天然资源的新型材料 ,如玉米、木薯、小麦、马铃薯、纤维素、棕榈油等,具有环境友好、原料可再生、低碳环保等特性。


需要注意的是,生物基材料和生物降解材料虽然有交叉重叠的地方,但本质上的区别是,生物基材料更加强调来源低碳、环保可持续,它不一定能生物降解,而生物降解材料更倾向于废弃后对环境友好,它也可以用石化来源的单体进行聚合。



生物基材料种类正日渐丰富,比如阿科玛、赢创、凯赛生物分别做的不同品种生物基尼龙,陶氏化学的生物基PE,阿朗新科的生物基EPDM等等。而TPU作为应用广泛的热塑性弹性体之一,其生物基发展也不甘落后。




从目前的一些公开资料来看,生物基TPU的常见制备路线是将主要单体部分替换成生物基来源,比如生物基聚四氢呋喃、丁二醇、丙二醇,以及MDI(科思创已经有布局生物基苯胺,再做成MDI)等等。生物基TPU性能方面,已经可以跟石化基TPU媲美,应用也大抵相同。


生物基TPU鞋底、鞋面的鞋子,采用了杜邦的生物基丙二醇


那么,我们今天主要就是来盘点一下有哪些企业推出了生物基TPU,有哪些特性以及用在了哪里。本文主要根据网上公开资料整理,如有错误及遗漏,欢迎加入TPU交流群一起探讨。


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1、西班牙麦金莎


麦金莎是最早发布生物基TPU的企业,在2008年的时候推出了一款植物基醚型生物TPU,以Pearlthane ECO品牌出售,按照ASTM D6866标准含有可再生植物基聚醚质量分数达60%,并且可替代石油基的聚氨酯和热塑性弹性体,具有优良的机械性能、耐磨性、抗划伤性、加工性和再循环性。


FAPU - Products and Applications


2、巴斯夫


资料显示,巴斯夫在2012年国际橡塑展上就展示了其生物基的TPU——Elastollan® N,其生物质含量达到40%以上(按ASTM D6866标准),具有卓越的耐水解性和良好的机械性能,硬度范围广,是体育、休闲、鞋材等行业理想的可持续解决方案。



3、科思创


科思创的部分生物基热塑性聚氨酯(TPU)系列目前以Desmopan® EC的名称销售,由生物基琥珀酸以及生物基丙二醇(Bio-PDO)制成,其生物基成分含量可高达60%。与以化石为基础的TPU相比,其碳足迹减少了20%以上。


Desmopan® TPU 产品具有相当高的耐磨性,在广泛的温度范围内具有柔韧性,并且所有硬度的产品都具有高弹性,还具有出色的耐油、耐油脂和耐溶剂性能,以及耐候性和耐高能辐射。


Desmopan® TPU可应用于鞋材等领域


4、路博润


Bio TPU™ by Lubrizol为革命性的生物基热塑性聚氨酯(TPU)系列,采用可再生材料(含量约30%-70%)制成。Bio TPU™ by Lubrizol与传统的石油基热塑性聚氨酯具有相同的性能和优势,硬度范围82 Shore A至55 Shore D不等。



突出优势

  • 一流耐磨性

  • 优秀的耐化学性

  • 低温韧性

  • 耐紫外线和耐水解性

  • 透明度

  • 出色的机械属性

  • 通过注塑和挤塑进行加工


应用

  • 用于家具、汽车、纺织品、书籍装祯和鞋品的反应型聚氨酯热熔胶 (HMPUR) 配方。

  • 皮鞋硬衬的纺织涂层(前饰片和后帮)

  • 用于鞋品、汽车、工业、消费类电子产品和运动/休闲等细分市场的软管、同步带和模制零件。


5、盛禧奥


Apilon 52 Bio Light是盛禧奥在扩大其可持续材料组合方面的又一发展,因为它是该公司第一种用生物基成分制成的轻质热塑性聚氨酯,具有突出特点——轻(密度低至0.4克/立方厘米)、软(硬度在35至50shA之间)、天鹅绒般的自然触感和可持续性,可应用于鞋中底,与EVA等交联材料相比,这种材料缩短了高达60%的生产周期,从而降低了生产成本和能源消耗。



6、万华化学


万华化学的WANTHANE®TPU ECO是生物基TPU,并在2021年CHINAPLAS 橡塑展上展示了一款生物基TPU鞋底的休闲鞋。目前该系列TPU产品主要涵盖注塑和吹塑薄膜两大类,生物基含量最高可达75%(ASTM 6866)。


图 生物基TPU应用于休闲鞋,摄于2021橡塑展万华化学展台


7、美瑞新材


从美瑞新材官网可以看到,其TPU G系列是生物基TPU,性能特性:生物基(根据ASTM-D6866,植物基含量在25%~70%)、绿色环保、成型周期短、弹性优异。



应用领域:鞋材、电子产品、汽车、运动休闲、包胶改性、薄膜等



8、大东树脂


大东树脂官网显示,其TPU树脂G系列也是生物基TPU,含有25%以上的植物合成原料,与石化基TPU相似,具有优异韧性、机械强度、耐磨耗性、耐溶剂性,可应用于包装材料、鞋材、汽车、成衣等领域。



9、台湾高鼎


高鼎推出的生物基TPU产品系列,具有与传统石油基TPU相同的特性,优异的耐磨性、机械强度、耐化学性等,满足高性能与耐用性的产品需求,可适用于押出、射出成型等用途,终端用途广泛,全系列产品的生物基含量约25%-48%,可应用于纺织贴合(薄膜与片材/止水条)、鞋材应用、运动休闲用品、医疗领域、汽车工业、工业用品。



END


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