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车衣TPU选型分析

车衣TPU选型分析 功能膜涂布产业链
2024-06-05
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导读:我们又该如何来判断和选择,究竟什么样的车衣才能历经长时间户外的检验?
随着近两年隐形车衣市场的增长,越来越多的门店、跨界选手都开始重视隐形车衣的产品,但是一张透明的车衣,我们又该如何来判断和选择,究竟什么样的车衣才能历经长时间户外的检验?

说起隐形车衣,一定要从隐形车衣结构中占比最大的部分——TPU基材说起。

一、TPU是什么?它有哪些方面的应用?

TPU是决定车衣品质优劣最基础的材料。TPU(Thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体,是介于橡胶和塑料的一类高分子材料。最早由德国拜耳公司于1958年研制成功。

TPU具有优良的物理力学性能,加热可以塑化,冷却可以固化定型。TPU既有橡胶材料的高弹性,又有工程塑料的高强度,具有高强度、高韧性、高弹性、高模量,以及耐化学腐蚀、耐磨、耐油、减震能力强等优异的综合性能,被广泛应用于鞋材、电缆、薄膜、管材、汽车、医疗等行业。

从TPU市场需求领域来看,目前,鞋材占比最大,接近整个TPU市场需求量的30%。其次是机械行业,约占28%左右,而管材、汽车、建筑领域各占据10%左右。

二、是不是所有的TPU都可以在车衣上应用?

从TPU 的分类中可以看出,答案当然是否定的。

三、脂肪族聚己内酯型TPU才是好车衣的最佳选择,为什么这么说?

我们先来了解劣质的TPU车衣在使用过程中常见出现的一些问题——黄变+水解。

黄变和水解是目前PPF市场上出现最多的两个问题,伤害到了经销商和终端消费者的利益这说明TPU基膜在应用过程中还存在一些问题,从生产层面来讲,无论是基膜的选型还是基膜与涂布配合,都起到了决定性的因素。

1、黄变的原因有哪些?

①PVC基膜冒充TPU基膜

PVC是早期隐形车衣的常用材料。由于PVC基膜里面含有增塑剂和稳定剂,这些化学试剂耐候性如果不好,长时间的暴晒会自动分解变色,导致整个薄膜黄变,但因为它的材料成本很低,因此市面上存在用PVC冒充TPU的车膜。终端消费者往往不会辨别,容易踩雷。

②使用了芳香族TPU

从成分上讲,TPU是一种由二异氰酸酯、扩链剂、多元醇组成的多相嵌段共聚物。

TPU根据二异氰酸酯的种类不同,主要分为耐黄性弱的芳香族TPU,和耐黄性强的脂肪族TPU。

芳香族(左)和脂肪族(右)168小时之后的耐黄变化

③芳香族为什么不耐黄

从结构上说,因为芳香族TPU两个苯环间,有一个容易氧化的亚甲桥,在加工和使用过程中,会生成类配结构,而配这种化合物是棕色的,所以受到热氧化作用和紫外线照射容易发黄。所以如果是采用芳香族TPU,即便是添加了抗UV剂,长期的光线照射也会导致脱色黄变。

④脂肪族为什么不发黄

而脂肪族TPU不含苯环,所以结构更稳定不容易受到紫外线的影响。所以国际主流品牌的车衣都使用脂肪族TPU作为车衣基材以达到耐用、抗污、抗黄变的目的。

脂肪族TPU成本比芳香族TPU高,这也是市面上TPU材质的隐形车衣价格差别比较大的原因之一。

那么是不是只要使用脂肪族TPU就行?

实际操作中要仔细分析。TPU在合成过程中存在一些低分子量杂质和稳定剂,如果控制不好这些微量物质,也会引起TPU基膜的黄变。另外,选用的脂肪族TPU基膜型号不对还会导致膜开裂。

2、车衣水解的原因

聚酯型TPU

前面提到,除二异氰酸酯外,TPU另外一个重要组成成分是多元醇。根据多元醇种类的不同,TPU可以分为聚酯型聚醚型聚己内酯型聚碳酸酯型

聚酯型TPU材料易发生水解。由聚酯的合成过程方程式可以看出,酸和醇发生缩水反应生成酯,聚酯由此而来。但这个反应是可逆的,聚酯在酸或碱的作用下会发生水解 (第二个方程式),从而导致聚酯型TPU降解,降解到一定程度很容易断裂。

聚醚型TPU不易水解,但是它会发生热氧降解。

聚己内酯型TPU产品具有较好的耐高温、耐水解性能。

综上,脂肪族聚己内酯型TPU才是好车衣的最佳选择。


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