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全球首款!万华化学开发出100%生物基TPU!还有哪些企业在发力?

橡橡 CHINAPLAS国际橡塑展 2022-11-15


最近,生物基TPU圈

又有大新闻!






万华化学开发出
全球首款100%生物基TPU材料

近日,万华化学推出100%生物基原料制造的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)产品


该100%生物基TPU产品,采用玉米秸秆制得的生物基PDI,添加剂如米糠蜡也均来自非食物链玉米蓖麻等可再生资源。产品具有优异的高强度、高韧性、耐油、抗黄变等性能,可用于鞋服、薄膜、消费电子、食品接触等领域


目前,万华化学基于生物基一体化平台进行深入研究,已开发出10%~100%生物基占比的TPU产品,涵盖聚酯、聚醚等多类型产品。


▲生物基TPU应用于休闲鞋,摄于CHINAPLAS 2021 国际橡塑展万华化学展台



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,如生物基PE、生物基PA;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,如PBAT。



TPU是一种由异氰酸酯和多元醇,还有扩链剂共聚而成的嵌段共聚物,加热可以塑化,凭借高模量、高强度、高伸长和高弹性、优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化等优异性能,广泛应用于电子电器、体育用品、医疗制品等众多领域。


▲ 生物基TPU分子链结构


生物基材料种类正日渐丰富,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



生物基TPU主要应用在哪?


作为综合性能优良的热塑性弹性体,生物基TPU的下游产品方向非常广泛,比如鞋类、皮革制品、汽车和工程、化妆品和个人护理、医疗、包装、体育用品、玩具及小工具等。




还有哪些企业
在发力生物基TPU?


据了解,目前各大厂商推出

生物基TPU在性能上

已经能做到传统石化TPU不相上下

区别主要在于生物基含量的高低

一般在30%~40%,个别能做到更高


那么,接下来我们就来盘点一下

除了万华化学

全球还有哪些企业推出了生物基TPU

TA们都有哪些特性

以及用在了哪里~

↓↓↓


01

巴斯夫
(生物质含量达到40%以上)


早在CHINAPLAS国际橡塑展上,巴斯夫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。


02

科思创
(生物基成分含量可高达60%)


科思创的部分生物基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


03

路博润
(可再生材料含量30%~70%)


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。


应用:

  • 用于家具、汽车、纺织品、书籍装帧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


04

美瑞新材
(生物基含量为25%~70%)


美瑞新材的TPU G系列是生物基TPU,生物基含量为25%~70%(ASTM 6866),具有绿色环保、成型周期短、弹性优异等特性。



应用领域为鞋材、电子产品、汽车、运动休闲、包胶改性、薄膜等。



05

大东树脂
(含有25%以上的植物合成原料)


大东树脂官网显示,其TPU树脂G系列是生物基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。


06

台湾高鼎
(生物基含量约25%~48%)


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


07

盛禧奥
(拥有生物基含量高达64%的
TPU牌号)


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(硬度为35~50shA)、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。


▲ 生物基TPU鞋材,图源:盛禧奥Trinseo


▲ 生物基TPU手机壳,图源:盛禧奥Trinseo


盛禧奥有生物基含量高达64%的TPU牌号。


▲ 盛禧奥部分生物基TPU牌号的性能参数,图源:盛禧奥Trinseo


本文根据网上公开资料整理

如有错误及遗漏

欢迎指出,一起探讨!


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END


(素材源自:万华微视界、艾邦高分子、UTPE弹性体门户、中国化工报、盛禧奥Trinseo、可降解可循环中心等,由CHINAPLAS国际橡塑展综合整理,转载请注明。)



展会

观众人数突破20万,CHINAPLAS线上展会圆满收官!CPS+ 在线供需对接平台365天不落幕,明年4月深圳见~

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