У широкій галузі матеріалознавства,ТПУ-плівкапоступово потрапляє в центр уваги в численних галузях промисловості завдяки своїм унікальним властивостям та широкому застосуванню. ТПУ-плівка, а саме термопластична поліуретанова плівка, являє собою тонкоплівковий матеріал, виготовлений з поліуретанової сировини за допомогою спеціальних процесів. Її молекулярна структура містить як гнучкі, так і жорсткі сегменти, і ця унікальна структура надає ТПУ-плівці низку чудових властивостей, що робить її неперевершеною перевагою в багатьох сферах.
Переваги продуктивності плівки TPU
Відмінні механічні властивості
Однією з найважливіших переваг плівки TPU є її чудові механічні властивості, які поєднують високу міцність та високу еластичність. Міцність на розрив зазвичай може досягати 20-50 МПа, а деякі вдосконалені моделі навіть перевищують 60 МПа. Подовження при розриві може досягати 300%-1000%, а коефіцієнт пружного відновлення перевищує 90%. Це означає, що навіть якщо плівку TPU розтягнути в кілька разів порівняно з її початковою довжиною, вона може швидко повернутися до своєї початкової форми після розтягування, майже без залишкової деформації. Наприклад, у виробництві спортивного взуття плівка TPU, як матеріал верху взуття, може гнучко розтягуватися разом з рухом стопи, забезпечуючи комфортне носіння, зберігаючи при цьому гарну форму та підтримку.
Це «поєднання жорсткості та гнучкості» виникає завдяки синергетичному ефекту твердих сегментів (ізоціанатних сегментів) та м’яких сегментів (поліольних сегментів) у його молекулярному ланцюзі. Тверді сегменти утворюють точки фізичного зшивання, подібні до сталевих стрижнів у будівлях, забезпечуючи міцність матеріалу; м’які сегменти, подібні до пружин, надають матеріалу еластичності. Співвідношення цих двох елементів можна точно регулювати за допомогою коригування формули, щоб задовольнити різноманітні потреби від «високої еластичності, близької до гуми» до «високої міцності, подібної до інженерних пластмас».
Крім того, плівка TPU також має чудову стійкість до розривів та зносостійкість. Міцність на розрив під прямим кутом становить ≥40 кН/м, а втрати від зносу ≤5 мг/1000 разів, що значно краще, ніж у традиційних плівкових матеріалів, таких як ПВХ та ПЕ. У галузі спорядження для активного відпочинку, такого як система перенесення альпіністських рюкзаків та захист країв лижних сноубордів, висока стійкість до розривів та зносостійкість плівки TPU може ефективно подовжити термін служби виробів та витримувати випробування суворими умовами навколишнього середовища.
Відмінна стійкість до навколишнього середовища
ТПУ-плівкаДобре зарекомендувала себе з точки зору стійкості до навколишнього середовища та може адаптуватися до різних складних умов навколишнього середовища. Що стосується термостійкості, вона може підтримувати стабільну роботу в широкому діапазоні температур від -40℃ до 80℃. У низькотемпературному середовищі м'які сегменти не кристалізуються, запобігаючи крихкому руйнуванню матеріалу; у високотемпературному середовищі тверді сегменти не плавляться, зберігаючи структурну міцність матеріалу. Ця характеристика дозволяє використовувати плівку TPU в холодних полярних регіонах, наприклад, для виготовлення водонепроникних та повітропроникних шарів для костюмів полярних експедицій, а також відігравати певну роль у спекотних пустельних умовах, наприклад, як теплоізоляційні захисні плівки в моторних відсіках автомобілів.
Водночас, плівка TPU має виняткову стійкість до атмосферних впливів. Після 1000 годин випробування на ультрафіолетове старіння, коефіцієнт згасання її міцності на розтяг становить лише 10%-15%, що значно нижче, ніж у плівки ПВХ (більше 50%). Крім того, вона не чутлива до змін вологості, і при використанні в середовищі з відносною вологістю 90% протягом тривалого часу коливання продуктивності можна контролювати в межах 5%. Тому плівка TPU дуже підходить для зовнішніх будівельних матеріалів, таких як сонцезахисні козирки та мембранні конструкції будівель, які можуть довго протистояти ерозії ультрафіолетових променів, вітру, дощу та вологості та зберігати хороші експлуатаційні характеристики та зовнішній вигляд.
Добра хімічна стабільність та функціональна різноманітність
ТПУ-плівка має добру стійкість до поширених середовищ, таких як вода, олія, кислоти та луги. Після 30-денного замочування у воді міцність на розтяг знижується не більше ніж на 8%; після контакту з моторним маслом, мийним засобом тощо не відбувається набухання чи розтріскування, тоді як ПВХ-плівка легко набухає під впливом олії, а ПЕ-плівка руйнується під впливом органічних розчинників. Завдяки цій характеристикі поверхню ТПУ-плівки можна модифікувати різними способами. Наприклад, обробка глазуруванням може покращити стійкість до ковзання, що використовується для виготовлення захисних корпусів для електронних виробів; покриття антибактеріальним шаром може підвищити гігієнічні характеристики, що застосовується для захисту поверхні медичного обладнання; поєднання гідрофільного покриття може покращити повітропроникність, що використовується для виготовлення тканин для спортивного одягу тощо. Крім того, ці модифікаційні обробки практично не впливають на початкові механічні властивості ТПУ-плівки.
Крім того, бар'єрні властивості плівки TPU можна регулювати за потреби. Змінюючи щільність та мікропористу структуру, її можна перетворити на високоповітропроникну плівку для одягу та медичної галузі, дозволяючи шкірі людини вільно дихати, а також можна створити високогерметичну плівку для надувних виробів, водонепроникної упаковки тощо, гарантуючи відсутність витоку газу чи рідини. Наприклад, у надувних аквапарках високоповітропроникна плівка TPU може забезпечити стабільний стан надування споруд та безпечний і надійний розважальний досвід; у медичних пов'язках на рани високоповітропроникна плівка TPU може не тільки запобігти проникненню бактерій, але й сприяти газообміну під час загоєння ран.
Зручність обробки та переваги захисту навколишнього середовища
ТПУ-плівкаМає хороші технологічні характеристики та може бути виготовлений у вироби різної товщини (0,01-2 мм) за допомогою різних процесів, таких як екструзія, видувне формування та лиття. Крім того, легко проводити вторинну обробку, таку як термозварювання, високочастотне зварювання, різання та шиття, при цьому міцність з'єднання сягає понад 90% від міцності основного матеріалу, а ефективність обробки на 30%-50% вища, ніж у гумової плівки. У процесі виготовлення багажу плівку TPU можна швидко та міцно поєднувати з іншими матеріалами за допомогою технології термозварювання для створення водонепроникних та зносостійких деталей багажу.
З точки зору захисту навколишнього середовища, плівка TPU чудово справляється з цим завданням. Її виробничий процес не містить токсичних пластифікаторів, таких як фталати. Після утилізації її можна на 100% переробити та повторно використати. Під час спалювання вона виділяє лише CO₂ та H₂O, без забруднювачів, таких як діоксини, та відповідає суворим стандартам охорони навколишнього середовища, таким як EU RoHS та REACH. Це робить плівку TPU ідеальним вибором для заміни неекологічних матеріалів, таких як ПВХ, та має великий потенціал розвитку в сучасному суспільстві, яке приділяє увагу захисту навколишнього середовища. Наприклад, у сфері упаковки харчових продуктів екологічні характеристики плівки TPU дозволяють їй безпечно контактувати з харчовими продуктами, забезпечувати здоров'я споживачів та зменшувати забруднення навколишнього середовища.
Галузі застосування плівки TPU
Медична галузь
Завдяки своїй добрій біосумісності та фізичним властивостям, ТПУ широко використовується в медичній галузі. Його можна використовувати для виготовлення високоякісних медичних виробів, таких як штучні пристрої для підтримки серцевої діяльності, штучні кровоносні судини та штучна шкіра. Наприклад, штучні кровоносні судини повинні мати добру гнучкість, міцність та антикоагулянтність. Плівка ТПУ якраз відповідає цим вимогам, може імітувати еластичність та механічні властивості кровоносних судин людини, знижувати ризик тромбозу та покращувати якість життя пацієнтів.
ТПУ-плівку також можна використовувати для виготовлення покриттів для хірургічних інструментів, щоб зменшити тертя між інструментами та тканинами та зменшити хірургічну травму; для виготовлення штучних серцевих клапанів для забезпечення стабільних та надійних функцій відкриття та закриття клапанів; а також для застосування в системах доставки ліків для досягнення більш ефективних терапевтичних ефектів шляхом точного контролю швидкості вивільнення ліків. Можна сказати, що ТПУ-плівка забезпечує важливу матеріальну підтримку для розвитку медичних технологій та сприяє інноваціям та прогресу в медичній галузі.
Взуттєва промисловість
У взуттєвій промисловості плівка TPU є популярною завдяки своїй міцності та зносостійкості. Вона широко використовується у виробництві різних моделей взуття, таких як спортивне взуття, гірськолижне взуття та лижне взуття. Як матеріал для верху взуття, плівка TPU може не тільки забезпечити чудову підтримку та захист, запобігаючи деформації верху взуття, але й гнучко розтягуватися відповідно до руху стопи, підвищуючи комфорт взуття. Наприклад, у деяких моделях високоякісного спортивного взуття використовується композитна тканина з плівки TPU та текстилю, яка має як водонепроникні, так і повітропроникні функції та може мати унікальний та модний вигляд.
У підошві плівка TPU може бути використана для виготовлення опорної конструкції або декоративних частин підошви, покращення зносостійкості та стійкості до розриву підошви, а також подовження терміну служби взуття. Водночас плівка TPU також може бути виготовлена у вигляді різних форм аксесуарів для взуття за допомогою лиття під тиском та інших процесів, таких як підбори та пряжки для шнурків, що додає більше можливостей для дизайну та функціональності взуттєвим виробам.
Захист електронних виробів
З популяризацією електронних виробів зростає також попит на їх захист. МіцністьТПУ-плівкаможна регулювати відповідно до фактичної ситуації, що робить його дуже придатним для схеми дизайну захисних чохлів нових продуктів 3C. Його можна використовувати для виготовлення захисних плівок, наклейок для клавіатури, чохлів для мобільних телефонів тощо для електронних виробів, ефективно захищаючи зовнішню оболонку електронних виробів від подряпин, ударів та щоденного зносу.
Гнучкість та прозорість плівки TPU дозволяють захищати електронні вироби, не впливаючи на нормальну роботу та візуальний ефект обладнання. Наприклад, захисні плівки для мобільних телефонів, виготовлені з матеріалу TPU, можуть щільно прилягати до поверхні екрана, забезпечувати приємне відчуття дотику та мати функції захисту від відбитків пальців та відблисків для покращення взаємодії з користувачем. Крім того, плівка TPU також має певні буферні властивості, які можуть поглинати частину сили удару при випадковому падінні електронних виробів, зменшуючи пошкодження внутрішніх компонентів.
Трубопровідна промисловість
Гнучкість та стійкість до старіння плівки TPU надають їй унікальні переваги в трубопровідній галузі, особливо в середовищах, де необхідно уникати корозії та окислення. Її можна використовувати для виготовлення різних трубопроводів для транспортування рідин або газів, таких як хімічні трубопроводи, трубопроводи для транспортування харчових продуктів та напоїв, паливні трубопроводи для автомобілів тощо. Трубопроводи з плівки TPU можуть протистояти ерозії різних хімічних речовин, забезпечуючи безпеку середовища, що транспортується, та довгострокову стабільну роботу трубопроводів.
У деяких спеціальних сценаріях застосування, таких як підводні нафтопроводи, плівка TPU може надійно працювати в суворих морських умовах завдяки своїй хорошій стійкості до тиску води та корозії морської води. Порівняно з традиційними металевими трубопроводами, плівкові трубопроводи TPU мають переваги легкої ваги, зручного монтажу та низької вартості, а також можуть ефективно зменшити ризик витоку з трубопроводу та підвищити ефективність передачі.
Пакувальна промисловість
У пакувальній промисловості гнучкість та стійкість до розриву плівки TPU роблять її ідеальним вибором для захисту упакованих матеріалів від пошкоджень та забруднення. Вона часто використовується в таких галузях, як упаковка харчових продуктів, фармацевтична упаковка та упаковка промислової продукції. Що стосується упаковки харчових продуктів, плівка TPU має хорошу гнучкість, може щільно прилягати до форми продукту, реалізовувати вакуумну упаковку або упаковку, наповнену азотом, а також подовжувати термін придатності продуктів. Водночас її стійкість до розриву може запобігти розриву упаковки під час обробки та зберігання, забезпечуючи безпеку та гігієну харчових продуктів.
Для фармацевтичної упаковки хімічна стабільність та бар'єрні властивості ТПУ-плівки мають вирішальне значення. Вона може ефективно блокувати проникнення кисню, вологи та мікроорганізмів, захищаючи якість та ефективність ліків. Крім того, ТПУ-плівка також може досягати вишуканого дизайну упаковки завдяки процесам друку та компаундування, підвищуючи конкурентоспроможність продукції на ринку.
Інші промислові застосування
ТПУ-плівку можна використовувати для виготовлення надувних матеріалів, таких як рятувальні шлюпки та подушки безпеки. У виробництві рятувальних шлюпок висока герметичність та висока міцність ТПУ-плівки забезпечують, що рятувальні шлюпки можуть підтримувати хороші плавучі характеристики та несучу здатність на воді, забезпечуючи гарантію безпеки для постраждалих. ТПУ-плівка в подушці безпеки повинна бути здатною миттєво витримувати величезну силу удару та мати хороші газонепроникні характеристики, щоб забезпечити швидке надування подушки безпеки та її стабільність, ефективно захищаючи безпеку водіїв та пасажирів.
У будівельній галузі,ТПУ-плівкаможе застосовуватися для покриття будівель та ізоляційних матеріалів. Наприклад, як гідроізоляційний шар для покрівлі, плівка TPU може забезпечити чудові водонепроникні характеристики, протистояти проникненню дощової води, а її стійкість до атмосферних впливів може гарантувати, що вона не старіє та не тріскається в зовнішньому середовищі протягом тривалого часу. У мембранних конструкціях будівництва висока міцність та гнучкість плівки TPU дозволяють їй формувати різні унікальні архітектурні форми, додаючи художнього шарму сучасним будівлям.
В автомобільній та авіаційній галузях плівка TPU також широко використовується. Що стосується автомобільних інтер'єрів, її можна використовувати для виготовлення чохлів для сидінь, килимків для підлоги, панелей обшивки дверей тощо, забезпечуючи комфортний дотик та хорошу зносостійкість. У виробництві зовнішніх деталей автомобілів стійкість плівки TPU до атмосферних впливів та хімічної корозії може забезпечити довготривалу красу та стабільні експлуатаційні характеристики зовнішнього вигляду автомобіля. В авіаційній галузі плівку TPU можна використовувати для декорування та захисту інтер'єрів літаків, а також для виготовлення деяких авіаційних компонентів. Завдяки легкій вазі та високій міцності вона допомагає зменшити вагу літака та підвищити паливну ефективність.
Розумний одяг та нова енергія
ТПУ-плівка широко використовується в розумних носимих пристроях. Наприклад, у ремінцях та корпусах розумних браслетів, розумних годинників та інших пристроїв. Завдяки своїй добрій гнучкості, зносостійкості та біосумісності, ТПУ-плівка може щільно прилягати до зап'ястя людини, забезпечувати комфортне носіння та водночас протистояти тертю та ерозії від поту під час щоденного використання, забезпечуючи зовнішній вигляд та продуктивність пристрою.
У сфері нової енергетики плівка TPU також відіграє важливу роль. Наприклад, у сонячних панелях плівка TPU може використовуватися як інкапсуляційний матеріал для захисту елементів акумулятора від зовнішнього середовища, покращуючи термін служби та ефективність вироблення енергії сонячними панелями. У лопатях вітрових турбін плівка TPU може використовуватися як захисне покриття на поверхні лопатей для підвищення стійкості до погодних умов та зносостійкості лопатей, протидії ерозії вітру, піску та дощу, а також для забезпечення стабільної роботи вітрової турбіни.
Щоденні потреби
У сфері предметів повсякденного вжитку плівку TPU також можна побачити повсюди. В одязі та текстилі її можна використовувати для підкладки одягу, покриття тканин, водонепроникного одягу тощо. Наприклад, водонепроникна та повітропроникна.ТПУ-плівкаНанесення на верхній одяг може зберегти власника сухим у дощові дні та водночас відводити вологу, що утворюється тілом, забезпечуючи комфортне відчуття під час носіння. Що стосується спортивних товарів, плівка TPU широко використовується у спортивному взутті, спортивному одязі, спортивному спорядженні тощо завдяки своїй хорошій еластичності та зносостійкості. Наприклад, повітряна подушка спортивного взуття використовує плівку TPU, яка може забезпечити чудовий ефект амортизації та покращити спортивні результати; ручка спортивного спорядження обгорнута плівкою TPU для збільшення тертя та відчуття комфорту.
ТПУ-плівка зНовий матеріал Yantai LinhuaЗавдяки своїм чудовим перевагам у продуктивності, вона продемонструвала велику цінність застосування в багатьох галузях. З постійним прогресом та інноваціями науки і техніки, характеристики плівки TPU будуть постійно оптимізуватися, а діапазон її застосування продовжуватиме розширюватися, що принесе більше можливостей та змін у розвиток різних галузей промисловості, а також стане важливою рушійною силою, що сприяє розвитку матеріалознавства та модернізації промисловості.
Час публікації: 31 липня 2025 р.