管材用料新选择,TPU材料如何取代传统塑料管材

2021-02-26
PVC因为便宜、制造方便为我们的生活带来许多便利性,却也严重威胁我们的环境与身体健康。PVC不只添加有毒物质,甚至整个生命周期,从原料开采、生产制造、消费使用,到最终的废弃阶段,都会对环境和人体健康产生危害,因而被国际绿色和平组织称为「毒塑料」,目前许多国家逐渐禁用PVC产品,TPU材料已有取代PVC的潜力。
 

TPU管材可以应用在哪些产业?

TPU材料已广泛应用于日常生活、食品、医疗、消防、工业、农业、渔业等多种应用领域。目前工业用管材仍多以PVC为主,因考虑到环保法规、耐用程度以及先进工业的各种需要,TPU取代PVC成为高端应用材料的趋势逐步攀升。工业用管材如压裂软管、消防水带、气动管、液压管、输油/输水管以及园艺灌溉水管等皆开始采用TPU材料进行改良。TPU工业管材主要可分为聚酯型和聚醚型,聚醚型TPU具有韧性佳、高回弹性、耐冲击、耐水解和耐低温等优点,而聚酯型TPU具有较好的拉伸强度、挠曲度佳、耐磨损、耐化学溶剂、耐高温并且不易氧化。
 

气动管材

TPU制成的气动管耐高压、耐磨损、弹性大、弯曲半径小且耐挠曲,适合装配各种气动工具、气动自动化机械、空压机、连接各类气动组件等,是非常理想的层积制造、半导体、工具机及汽车工业管材。

                                 
                                                                                                       
 
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產品名稱

硬度
(shore A/D)

100%模量
(MPa)

300%模量
(MPa)

拉伸強度
(MPa)

  断裂伸长率
(%)

EB-85AR1

85±2A

8.3

 14.7

 32.4

380

EB-90A

90±2A

9.8

22.6

29.4 320

EB-95A

95±2A

12.7

27.5

33.3 350

EB-98A

98±2A

16.7

29.4

37.3 350

EB-98AH

54±2D

17.7

37.8

48.1 500
 
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产品名称

硬度
(shore A/D)

100%模量
(MPa)

300%模量
(MPa)

拉伸强度
(MPa)

断裂伸长率
(%)

ER-85A

85±2A

6.9

 14.7

 29.4

500

ER-90A

90±2A

7.8

17.7

31.4 450

ER-95A

95±2A

14.7

23.5

28.4 300

ER-98AO

96±2A

15.3

31.6

40.8 450

ER-98A

98±2A

15.7

25

30.4 450
ER-62D 60±2D 17.7 26.5 36.3 400
 

增强软管

聚氨酯包纱管

管材中包覆网状加强线束与内外层紧密黏接,为整个管子提供了坚固的结构支撑,将耐压性能进一步提升。包纱管适合在严峻的工作条件下输送高压空气、油类或液体,并可用在工业输送粉末或粒状材料的进/退料管线,具有耐磨特性、轻巧、绝缘、抗磨损、耐高低温,使用寿命长。

                            
                                                                                        

聚氨酯钢丝软管(蛇型钢丝软管)

依用途可分为工业级和食品级,用于集尘、废气排放、输送化学原料/粉末/颗粒、真空抽吸水/油…等物质。管体柔韧、抗扭曲、负载力强、耐正负压、耐高温、耐水解且不易变形。
 
                          
(圖片來源:Flexaust)
 
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产品名称

硬度
(shore A/D)

100%模量
(MPa)

300%模量
(MPa)

拉伸強度
(MPa)

断裂伸长率
(%)

EX-80A

80±2A

4.9

 8.3

 29.4

800

EX-85A

85±2A

6.4

8.8

22.6 600

EX-90A

90±2A

6.9

10.8

31.4 550

EX-95A

95±2A

10.8

16.7

33.3 450

EX-98A

98±2A

13.7

19.6

37.3 400
EX-62D 62±2D 21.1 32.4 32.4 300
 

园艺管材

以环保无毒的TPU材料制作灌溉水管,能使有机栽种达到真正的有机。聚醚型TPU园艺水管相较于传统PVC管,重量更为轻盈,并且具备耐水解、耐候性佳、抗菌性高、不释放有毒物质等优异特性,适用于庭园、花圃、菜圃、草坪与山林等户外植栽,可大幅减少人力成本、有效提升维护效率。

                             
                                                                                                 
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产品名称

硬度
(shore A/D)

100%模量
(MPa)

300%模量
(MPa)

拉伸強度
(MPa)

断裂伸长率
(%)

ER-80A

80±2A

5.9

 11.8

 27.5

550

ER-85A

85±2A

6.9

17.7

29.4 500

ER-85A8

88±2A

7.4

19.6

31.4 400

ER-90A

90±2A

7.8

14.7

31.4 450
  

油气开采管材

页岩油气开采所使用的大口径、正压输送软管,主要用于输送山区长距离、高流量的压裂水和压裂砂,可扁平盘卷以适应不同地形地貌,解决开采环境艰困不易运输水资源的问题。内外层皆使用TPU材质+高强度聚酯纤维一次共挤成型,最大工作压力可达30公斤,具备超耐磨、耐高压、耐老化、耐化学性、耐候性佳…等特性。

                            
▲ 压裂软管  (图片来源ASOE Hose)
 
                            
▲ 扁平软管卷盘  (图片来源ASOE Hose)
 

消防水带

消防水带品种较多,材质有橡胶、PVC、TPU等种类,基本结构包含织物层、衬里、涂层、覆盖层和胶粘层5个部分,是用来运送高压水或泡沫等阻燃液体的软管。TPU属于先进的聚氨酯材料,兼备橡胶与塑料的许多特性,综合性能优良,但因其原料成本价格较高,设备大多仰赖进口,直到90年代后期才开始推广使用。目前消防队已普遍装备TPU消防水带,许多任务矿企业、石化油库、舰船码头、高级楼宇也开始大量使用。

                         
 
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产品名称

硬度
(shore A/D)

100%模量
(MPa)

300%模量
(MPa)

拉伸強度
(MPa)

断裂伸长率
(%)

ER-8315S

85±2A

6.9

 16.7

 31.4

500

ER-88AS

88±2A

7.4

19.6

31.4 400

 

 

TPU材料迎向永续未来

TPU为100%可回收的环保材料,优异的特性可完全取代具毒性的PVC,甚至优于PVC,随各国不断提高环保标准,TPU已被广泛应用在衣料、汽车、运动用品、电子等产品,拥有广大的市场潜力,尤其在塑料管材的用料选择,也是目前公认的绿色环保材料。高鼎推出管材专用TPU材料,包含聚酯型TPU、聚醚型TPU,可广泛应用于各类管材、消防水带、电线电缆等,全系列产品可取代市售PVC塑料管材,提供更环保的材料选择,打造永续的竞争优势。欲了解更多的产品讯息,欢迎【联系我们】
 

〈延伸阅读:高分子TPU的加工技术以及产业应用
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