当前位置:首页 > 新闻中心 > 行业新闻
GMF在新型E-TPU材料应用领域的探索研究
点击数:43次 时间:2018-12-05 10:12:01

世界上首款发泡热塑性聚氨酯(E-TPU)Infinergy是BASF于2007年开发的。发泡热塑性聚氨酯是一种结晶型物理发泡材料,无毒无味、可降解,更环保;具有高强度耐热性,耐磨;减震、轻便舒适、高回弹力、抗菌、透气,发泡功率可高达10倍。

相比传统的EVA中底,E-TPU中底采用物理发泡的聚氨酯材料,成型后呈爆米花状,具有优异的回弹性和形变恢复性,性能也远超传统的EVA材质。

E-TPU材料不但轻巧,还能在较大的温度范围内保持弹性。即使是在零下20℃的严寒下,发泡微球也能确保Energy Boost保持卓越性能;材料的回弹率高达50-55%,压缩永久形变低;材料性能对温度变化不敏感,是柔软的触感与优良弹性的完美结合。


宁波格林美孚新材料科技有限公司运用气相微分原理制备成E-TPU颗粒,该颗粒内部含有大量微孔结构,泡孔直径从30微米到300微米不等。由于泡孔内裹有大量气体,颗粒能像爆米花一样膨胀为原来体积的5-8倍,相比于传统发泡材料,其独特的发泡原理赋予颗粒以低密度、强回弹和极佳的柔韧性。利用蒸汽模压工艺将2000颗左右发泡颗粒加工成鞋中底时,颗粒最外层轻微熔化,同时内部气孔不受影响。成型好的E-TPU鞋中底受到压力后,可压缩至一半大小,压力消失后,可迅速回弹到原来形状,大大减轻脚底所承受的震动力。



那么E-TPU材料除了应用于鞋材领域,还可应用于哪些领域呢?

1、E-TPU在跑道上的应用

塑胶运动场地产品逐渐系列化、多样化,塑胶跑道技术也呈现新局面,许多新型材料的出现推动我国塑胶跑道的进一步发展,以MDI 为基础的塑胶跑道符合环保要求,特别适合于广大中小学运动场和室内塑胶地面的铺设。E-TPU 儿童专用防护地坪给儿童带来了额外的保护,让校园更安全,家人更放心,为孩子们更开心的玩耍增添了一道安全防护屏障。

本公司生产的E-TPU材料所采用的原料是MDI体系合成的热塑性聚氨脂弹性体(TPU),通过超临界流体微发泡技术制备出5-6mm的微孔发泡颗粒,此发泡颗粒的密度为0.15-0.25g/cm3 可控,硬度为邵35-60C 度可控,C型撕裂强度为15-30kgf/cm2,回弹率为20-60%,压缩永久变形小于20%,DIN耐磨低于100mm3,黄变可达4 级以上。此发泡颗粒可替代基础层的PU 和黑色橡胶颗粒。

2、E-TPU在拖鞋中的应用

宁波格林美孚新材料科技有限公司生产的E-TPU具有密度轻、回弹性高、耐折、低温性能好及耐黄变等级高的特性。该材料因其以上优良性能已广泛应用于运动鞋中底。在此基础上公司推出了E-TPU拖鞋,成功的将E-TPU材料运用于拖鞋领域。运用E-TPU材料成型的拖鞋,具有轻便、柔软性高、耐水解、耐黄变等特点,给穿着者带来舒适体验。



3、E-TPU在鞋垫中的应用

鞋垫大量应用于制鞋业、保健、特殊功用等领域。一般分为制鞋业应用型鞋垫和市场商品型鞋垫两种模式。E-TPU鞋垫是由E-TPU颗粒经过蒸汽模压成型制备而得,具有密度低、回弹性高、耐折等特性。每一双鞋垫都可以自由裁剪,适配脚型。E-TPU鞋垫可以根据内部添加剂的不同分为以下两种:1、保健鞋垫,就是对人身体有健康益处的鞋垫。如:抗菌鞋垫,除臭鞋垫,中药鞋垫等。2、功能鞋垫:就是具备特殊功用的鞋垫。如:抗静电鞋垫,增高鞋垫,防水鞋垫,空气循环鞋垫等。


4、E-TPU在头盔中的应用

头盔是用来保护头部的护具,是人们交通中不可或缺的工具。它多呈半圆形,主要由外壳、衬里和悬挂装置三部分组成。E-TPU材料具有密度轻、柔软、回弹性由低到高可进行适当调节等优点,将E-TPU材料用于头盔衬里,能够有效的降低头盔的重量,减轻头部所受的压力,也可以有效的吸收外力所带来的冲击,减轻头部受到的伤害。该材料柔软,佩戴轻便舒适。

5、E-TPU在板材中的应用

发泡后的 TPU 颗粒可像爆米花一样膨胀到原体积的 5~8 倍,有大量泡孔形成,其内部包裹着大量的气体,泡孔直径从30微米到300微米不等。这些密闭泡孔能够赋予发泡颗粒以质量轻、耐磨性好、耐低温、高耐折、以及优质的回弹性。因该材料回弹性较高、耐折、质轻,可反复使用,可运用于包装与运输容器材料。由于材料回弹、收缩、耐磨耐折性较好更加有利于缓冲和减震,可用于缓冲垫片。


6、E-TPU在羽毛球场地中的应用

宁波格林美孚新材料科技有限公司将E-TPU成功应用到了传统羽毛球场中,替换传统材料,作为新的缓冲层,有效增加了场地的运动性能并有效的延长了场地使用寿命。本公司生产的E-TPU所采用的是MDI体系合成的热塑性聚氨酯弹性体(TPU),通过微发泡技术制备成4-6mm的微孔发泡颗粒。此发泡颗粒的密度为0.15-0.25g/cm3可控,硬度在邵C30-60度可控,C型撕裂强度在15-30kg/cm,回弹率20-68%之间可调,压缩永久变形小于20%,DIN耐磨低于100mm3。其优异性能可以从以下几个方面得以体现:

1. 颗粒制备及场地施工过程绿色环保,对人体和环境无危害。

2. 根据材料优异的弹性控制可有效保护运动者,大幅减少弹跳过程的腿部冲击力,并合理反馈能量。

3. 低温性能好,低温零下40摄氏度能保持良好的物性,充分适应室外场地的温度变化。


7、E-TPU在跑步机垫片中的应用

宁波格林美孚新材料科技有限公司成功将E-TPU应用到跑步机缓冲层上,用于制作跑步机垫片以及传送履带边缘的缓冲层,有效提高了跑步机的舒适感,安全性以及耐用性。此发泡颗粒的密度为0.15-0.25g/cm3可控,硬度在邵C30-60度可控,C型撕裂强度在15-30kg/cm,回弹率20-68%之间可调,压缩永久变形小于20%,DIN耐磨低于100mm3。根据制品要求可以设计相关模具,成型定制化颜色和硬度的专用材料。

此材料制品相对传统材料所体现的优势:

1. 材料环保,制备简单。

2. 质轻,物性良好,各方性能优异,可大大减少跑步机的重量和增加安全性。

3. 密度、颗粒形状、硬度、颜色和弹性均可定制化设计。

4. 耐温性能良好,低温零下40摄氏度能保持良好的物性。


8、E-TPU在弹球中的应用

海洋球是婴幼儿娱乐产品,适用于婴儿帐篷,淘气堡和野外活动用品等等。一般的海洋球均采用塑料制成,其厚度一般小于0.25mm,其抗压强度比较小,时间久了就会跑气失去弹性,同时也存在在婴幼儿玩耍过程中爆破的可能。而且,采用普通塑料吹塑的海洋球在模具接缝处比较粗糙,使用时手感较差。目前市场上的海洋球多是简单的单一色彩的球体,婴幼儿在玩耍过程中比较单一,且不容易抓住,容易使婴幼儿对海洋球失去兴趣。该海洋球采用的是E-TPU粒子蒸汽模压成型。

所用E-TPU粒子采用医疗级别TPU原料基于物理发泡制得,生产过程绿色环保,无有害气味及挥发性物质,制品无危害。E-TPU海洋球表面亲肤,刻有不同的图案,增加球体的多样性,更有利于婴幼儿玩耍。E-TPU粒子密度为0.15-0.25g/cm3,质地较轻,平均每个球体的质量在30克左右。E-TPU海洋球也可做成非常规球体,可以将球面的某块弧面改为平面,不影响海洋球的弹性,可以利于婴幼儿抓住,激发婴幼儿对海洋球的兴趣,有助于生长发育。


9、E-TPU在护具中的应用

E-TPU护具的市场已经延伸到了体育护具、医疗护具和特种护具等相关领域。

传统护具材料:传统护具多采用橡胶复合材料、复合涤纶纤维、针织布、尼龙、金属支架或者工程塑料内衬等材料来制作。

E-TPU护具材料:本公司生产的E-TPU材料适合于多种防护用品,冲击吸收能力强,具有极佳的缓冲性,能有效保护运动者的关节和韧带;且具有极佳的回弹性,加工过程环保、高效,能适应各种温度,更具温和舒适的触感;相较传统橡胶复合材料透气性能优异,无色无味环保;相较其他纤维纺织类材料具有较好的缓冲性能,能更好的保护运动者,减少伤害。

对比优势:1、密度小,质量轻,穿着佩戴十分轻松,最大化降低对人体运动的约束和影响。

2、不易变形,回复性能优异,经久耐用,小巧时尚。

3、阻燃性能,高耐撕裂性。

4、制备方法便捷,成型工艺简单,零排放,零污染,零危害。


10、E-TPU在轮胎中的应用

通常的轮胎都是橡胶材料的,生产工序较多,一般需要通过塑化——混炼——加工胚胎配件(如内胎,胎面,帘布等)——胚胎成型——胚胎硫化等一系列工序才能生产出轮胎成品。而E-TPU轮胎采用微孔发泡技术制备的E-TPU材料,利用蒸汽模压成型,制备成不同尺寸的实心轮胎。相比于传统的生产工艺,这种轮胎的生产工艺简单,节省加工成本。更为重要的是,E-TPU轮胎在使用过程中不需要充气,也不怕被扎破和爆胎。所以相较于传统轮胎,E-TPU轮胎更加方便安全,维护也比较简单。E-TPU颗粒结合了颗粒泡沫和热塑性聚氨酯两者之长,具有出色的加工性能和回弹性,即使连续使用,仍然可以保持良好的回弹性。这种材料其它优点还包括:密度小、抗撕裂和温度稳定性好,而且可回收、易降解,不会对环境造成太多的负担。

基于发泡聚氨酯颗粒和成型的实心轮胎的性能可以看出,这种材料不仅可以制成自行车或电动自行车轮胎,而且可以制成其他低速轮胎,比如儿童推车、轮椅的轮胎等。儿童推车的轮胎对材料的减震性能要求很高,发泡聚氨酯颗粒的密度小,回弹性好,减震性能优良,非常适合应用于这一领域。


11、E-TPU在汽车工具箱中的应用

汽车工具箱可存放手电筒、螺丝刀、打气筒、拖车绳等工具,是车友们的行车必用物品。E-TPU材料制成的汽车工具箱,结构细密,表面光滑,手感柔软而富有弹性,与传统的EPP材料相比不仅拥有更好的防潮、防滑、防磨损等优点,还拥有更好的耐撕裂强度、防冲击性、减震性,更好的保护工具箱里的工具和汽车的安全行驶。