در حوزه وسیع علم مواد،فیلم TPUبه دلیل خواص منحصر به فرد و کاربردهای گسترده، به تدریج در صنایع مختلف مورد توجه قرار می‌گیرد. فیلم TPU، یعنی فیلم پلی اورتان ترموپلاستیک، یک ماده فیلم نازک است که از مواد اولیه پلی اورتان از طریق فرآیندهای ویژه ساخته می‌شود. ساختار مولکولی آن شامل بخش‌های انعطاف‌پذیر و بخش‌های سفت و سخت است و این ساختار منحصر به فرد به فیلم TPU مجموعه‌ای از خواص عالی می‌بخشد و باعث می‌شود در بسیاری از زمینه‌ها مزایای بی‌نظیری از خود نشان دهد.

مزایای عملکرد فیلم TPU

خواص مکانیکی عالی

یکی از مهمترین مزایای فیلم TPU خواص مکانیکی عالی آن است که ترکیبی از استحکام بالا و خاصیت ارتجاعی بالا را ارائه می‌دهد. استحکام کششی معمولاً می‌تواند به 20 تا 50 مگاپاسکال برسد و برخی از مدل‌های پیشرفته حتی از 60 مگاپاسکال نیز فراتر می‌روند. ازدیاد طول در نقطه شکست می‌تواند به 300 تا 1000 درصد برسد و میزان بازیابی الاستیک بیش از 90 درصد است. این بدان معناست که حتی اگر فیلم TPU چندین برابر طول اولیه خود کشیده شود، می‌تواند پس از رها شدن به سرعت و تقریباً بدون تغییر شکل دائمی به شکل اولیه خود بازگردد. به عنوان مثال، در تولید کفش‌های ورزشی، فیلم TPU، به عنوان ماده رویه‌ی کفش، می‌تواند با حرکت پا به صورت انعطاف‌پذیر کشیده شود و در عین حال که شکل و پشتیبانی خوبی را حفظ می‌کند، تجربه‌ی پوشیدن راحتی را فراهم کند.

این «ترکیبی از استحکام و انعطاف‌پذیری» ناشی از اثر هم‌افزایی بخش‌های سخت (بخش‌های ایزوسیانات) و بخش‌های نرم (بخش‌های پلی‌یول) در زنجیره مولکولی آن است. بخش‌های سخت، مانند میله‌های فولادی در ساختمان‌ها، نقاط اتصال فیزیکی متقابل را تشکیل می‌دهند و تکیه‌گاه استحکامی برای ماده فراهم می‌کنند؛ بخش‌های نرم، مانند فنرها، به ماده خاصیت ارتجاعی می‌دهند. نسبت این دو را می‌توان با تنظیم فرمول به طور دقیق تنظیم کرد تا نیازهای متنوع از «کشسانی بالا نزدیک به لاستیک» تا «استحکام بالا شبیه به پلاستیک‌های مهندسی» را برآورده کند.

علاوه بر این، فیلم TPU همچنین از مقاومت پارگی و سایش بسیار خوبی برخوردار است. مقاومت پارگی زاویه قائمه ≥40 کیلونیوتن بر متر و میزان سایش ≤5 میلی‌گرم در 1000 بار است که بسیار بهتر از مواد فیلم سنتی مانند PVC و PE است. در زمینه تجهیزات ورزشی در فضای باز، مانند سیستم حمل کوله پشتی‌های کوهنوردی و محافظ لبه تخته‌های اسکی، مقاومت بالای پارگی و سایش فیلم TPU می‌تواند به طور موثری عمر مفید محصولات را افزایش داده و در برابر آزمایش محیط‌های سخت مقاومت کند.

مقاومت عالی در برابر عوامل محیطی

فیلم TPUاز نظر مقاومت محیطی عملکرد خوبی دارد و می‌تواند با شرایط پیچیده محیطی مختلف سازگار شود. از نظر مقاومت دمایی، می‌تواند عملکرد پایداری را در طیف وسیعی از دما از -40 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد حفظ کند. در محیط‌های با دمای پایین، بخش‌های نرم متبلور نمی‌شوند و از شکستگی شکننده ماده جلوگیری می‌کنند. در محیط‌های با دمای بالا، بخش‌های سخت ذوب نمی‌شوند و استحکام ساختاری ماده را حفظ می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که فیلم TPU در مناطق قطبی سرد، مانند ساخت لایه‌های ضد آب و قابل تنفس برای لباس‌های اکتشافی قطبی، و همچنین در محیط‌های بیابانی گرم، مانند فیلم‌های محافظ عایق حرارتی در محفظه‌های موتور خودرو، مورد استفاده قرار گیرد.

در عین حال، فیلم TPU مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر آب و هوا دارد. پس از ۱۰۰۰ ساعت آزمایش پیری فرابنفش، میزان تضعیف عملکرد کششی آن تنها ۱۰٪ تا ۱۵٪ است که بسیار کمتر از فیلم PVC (بیش از ۵۰٪) است. علاوه بر این، به تغییرات رطوبت حساس نیست و هنگامی که برای مدت طولانی در محیطی با رطوبت نسبی ۹۰٪ استفاده شود، نوسان عملکرد را می‌توان در محدوده ۵٪ کنترل کرد. بنابراین، فیلم TPU برای مصالح ساختمانی فضای باز مانند سایبان‌ها و سازه‌های غشایی ساختمانی بسیار مناسب است که می‌توانند برای مدت طولانی در برابر فرسایش اشعه فرابنفش، باد، باران و رطوبت مقاومت کنند و عملکرد و ظاهر خوبی را حفظ کنند.

پایداری شیمیایی خوب و تنوع عملکردی

فیلم TPU مقاومت خوبی در برابر محیط‌های رایج مانند آب، روغن، اسید و قلیا دارد. پس از 30 روز خیس خوردن در آب، عملکرد کششی آن بیش از 8٪ کاهش نمی‌یابد. پس از تماس با روغن موتور، مواد شوینده و غیره، هیچ تورم یا ترک خوردگی وجود ندارد، در حالی که فیلم PVC در معرض روغن به راحتی متورم می‌شود و فیلم PE توسط حلال‌های آلی فرسایش می‌یابد. بر اساس این ویژگی، سطح فیلم TPU را می‌توان به روش‌های مختلفی اصلاح کرد. به عنوان مثال، عملیات حرارتی با روکش می‌تواند مقاومت در برابر لغزش را بهبود بخشد، که برای ساخت قاب‌های محافظ برای محصولات الکترونیکی استفاده می‌شود. پوشش با یک لایه ضد باکتری می‌تواند عملکرد بهداشتی را افزایش دهد، که برای محافظت از سطح تجهیزات پزشکی اعمال می‌شود. ترکیب با یک پوشش آبدوست می‌تواند نفوذپذیری هوا را بهبود بخشد، که برای ساخت پارچه برای لباس‌های ورزشی و غیره استفاده می‌شود. علاوه بر این، این عملیات‌های اصلاح اساساً بر خواص مکانیکی اصلی فیلم TPU تأثیری ندارند.

علاوه بر این، عملکرد مانع فیلم TPU را می‌توان در صورت نیاز تنظیم کرد. با تغییر چگالی و ساختار ریز متخلخل، می‌توان آن را به یک فیلم با قابلیت تنفس بالا برای لباس و زمینه‌های پزشکی تبدیل کرد که به پوست انسان اجازه تنفس آزاد می‌دهد و همچنین می‌تواند یک فیلم با قابلیت نفوذ هوا بالا برای محصولات بادی، بسته‌بندی ضد آب و غیره تولید کند و از نشت گاز یا مایع جلوگیری کند. به عنوان مثال، در تأسیسات پارک آبی بادی، فیلم با قابلیت نفوذ هوا بالای TPU می‌تواند حالت تورم پایدار تأسیسات را تضمین کرده و یک تجربه سرگرمی ایمن و قابل اعتماد را فراهم کند. در پانسمان‌های زخم پزشکی، فیلم TPU با قابلیت تنفس بالا نه تنها می‌تواند از تهاجم باکتری‌ها جلوگیری کند، بلکه تبادل گاز را در طول بهبود زخم نیز بهبود می‌بخشد.

مزایای سهولت پردازش و حفاظت از محیط زیست

فیلم TPUعملکرد پردازشی خوبی دارد و می‌توان آن را از طریق فرآیندهای مختلفی مانند اکستروژن، قالب‌گیری بادی و ریخته‌گری به محصولاتی با ضخامت‌های مختلف (0.01-2 میلی‌متر) تبدیل کرد. علاوه بر این، انجام پردازش‌های ثانویه مانند آب‌بندی حرارتی، جوشکاری با فرکانس بالا، برش و دوخت با آن آسان است و استحکام اتصال آن به بیش از 90٪ از خود ماده پایه می‌رسد و راندمان پردازش 30٪-50٪ بیشتر از فیلم لاستیکی است. در فرآیند ساخت چمدان، فیلم TPU را می‌توان به سرعت و محکم با سایر مواد از طریق فناوری آب‌بندی حرارتی ترکیب کرد تا قطعات چمدان با عملکرد ضد آب و مقاوم در برابر سایش تولید شود.

از نظر حفاظت از محیط زیست، فیلم TPU عملکرد بسیار خوبی دارد. فرآیند تولید آن حاوی نرم‌کننده‌های سمی مانند فتالات نیست. پس از دور انداختن، می‌توان آن را ۱۰۰٪ بازیافت و دوباره قالب‌گیری کرد. هنگام سوختن، فقط CO₂ و H₂O آزاد می‌کند، بدون آلاینده‌هایی مانند دی‌اکسین‌ها، و مطابق با استانداردهای سختگیرانه حفاظت از محیط زیست مانند EU RoHS و REACH است. این امر فیلم TPU را به گزینه‌ای ایده‌آل برای جایگزینی مواد غیر سازگار با محیط زیست مانند PVC تبدیل می‌کند و پتانسیل توسعه بالایی در جامعه امروزی که به حفاظت از محیط زیست توجه دارد، دارد. به عنوان مثال، در زمینه بسته‌بندی مواد غذایی، ویژگی‌های حفاظت از محیط زیست فیلم TPU آن را قادر می‌سازد تا با خیال راحت با غذا تماس پیدا کند، سلامت مصرف‌کنندگان را تضمین کند و آلودگی محیط زیست را کاهش دهد.

زمینه‌های کاربردی فیلم TPU

رشته پزشکی

به دلیل زیست‌سازگاری خوب و خواص فیزیکی، TPU به طور گسترده در زمینه پزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. می‌توان از آن برای ساخت محصولات پزشکی پیشرفته مانند دستگاه‌های کمکی قلب مصنوعی، رگ‌های خونی مصنوعی و پوست مصنوعی استفاده کرد. به عنوان مثال، رگ‌های خونی مصنوعی باید انعطاف‌پذیری، استحکام و خاصیت ضد انعقاد خوبی داشته باشند. فیلم TPU دقیقاً این الزامات را برآورده می‌کند، می‌تواند خاصیت ارتجاعی و خواص مکانیکی رگ‌های خونی انسان را شبیه‌سازی کند، خطر ترومبوز را کاهش دهد و کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشد.

فیلم TPU همچنین می‌تواند برای ساخت پوشش‌هایی برای ابزارهای جراحی به منظور کاهش اصطکاک بین ابزارها و بافت‌ها و کاهش آسیب‌های جراحی؛ ساخت دریچه‌های قلب مصنوعی برای اطمینان از عملکرد پایدار و قابل اعتماد باز و بسته شدن دریچه‌ها؛ و استفاده در سیستم‌های دارورسانی برای دستیابی به اثرات درمانی مؤثرتر با کنترل دقیق سرعت آزادسازی دارو مورد استفاده قرار گیرد. می‌توان گفت که فیلم TPU پشتیبانی مادی مهمی را برای توسعه فناوری پزشکی فراهم می‌کند و نوآوری و پیشرفت در حوزه پزشکی را ارتقا می‌دهد.

صنعت کفش

در صنعت کفش، فیلم پلاستیکی TPU به دلیل استحکام خوب و مقاومت در برابر سایش مورد توجه قرار گرفته است. این فیلم به طور گسترده در تولید انواع کفش مانند کفش‌های ورزشی، کفش‌های کوهنوردی و کفش‌های اسکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان ماده رویه‌ی کفش، فیلم TPU نه تنها می‌تواند پشتیبانی و محافظت عالی برای جلوگیری از تغییر شکل رویه‌ی کفش فراهم کند، بلکه با توجه به حرکت پا، انعطاف‌پذیر بوده و راحتی کفش را افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، برخی از کفش‌های ورزشی رده بالا از پارچه‌ی ترکیبی فیلم TPU و منسوجات استفاده می‌کنند که هم عملکرد ضد آب و هم قابلیت تنفس دارد و می‌تواند ظاهری منحصر به فرد و شیک از خود نشان دهد.

در قسمت کفی، می‌توان از فیلم TPU برای ساخت سازه پشتیبان یا قطعات تزئینی کفی، بهبود مقاومت در برابر سایش و پارگی کفی و افزایش طول عمر کفش استفاده کرد. در عین حال، فیلم TPU را می‌توان از طریق قالب‌گیری تزریقی و سایر فرآیندها، مانند پاشنه و سگک بند کفش، به اشکال مختلف لوازم جانبی کفش نیز تبدیل کرد و امکانات طراحی و کارایی بیشتری را به محصولات کفش اضافه کرد.

محافظت از محصولات الکترونیکی

با محبوبیت محصولات الکترونیکی، تقاضا برای محافظت از آنها نیز در حال افزایش است. قدرتفیلم TPUمی‌توان آن را با توجه به شرایط واقعی تنظیم کرد، که آن را برای طرح طراحی قاب محافظ محصولات جدید 3C بسیار مناسب می‌کند. می‌توان از آن برای ساخت فیلم‌های محافظ، برچسب‌های صفحه کلید، قاب‌های تلفن همراه و غیره برای محصولات الکترونیکی استفاده کرد و به طور موثر از پوسته بیرونی محصولات الکترونیکی در برابر خراش، برخورد و ساییدگی و پارگی روزانه محافظت کرد.

انعطاف‌پذیری و شفافیت فیلم TPU به آن اجازه می‌دهد تا از محصولات الکترونیکی بدون تأثیر بر عملکرد عادی و جلوه بصری تجهیزات محافظت کند. به عنوان مثال، محافظ‌های صفحه نمایش تلفن همراه ساخته شده از مواد TPU می‌توانند با سطح صفحه نمایش متناسب باشند، حس لمس خوبی را ارائه دهند و دارای عملکردهای ضد اثر انگشت و ضد تابش خیره کننده برای بهبود تجربه کاربر باشند. علاوه بر این، فیلم TPU همچنین دارای عملکرد بافر خاصی است که می‌تواند بخشی از نیروی ضربه را هنگام افتادن تصادفی محصولات الکترونیکی جذب کند و آسیب به اجزای داخلی را کاهش دهد.

صنعت خط لوله

انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر فرسودگی فیلم TPU به آن مزایای منحصر به فردی در صنعت خط لوله می‌دهد، به خصوص در محیط‌هایی که باید از خوردگی و اکسیداسیون جلوگیری شود. می‌توان از آن برای ساخت خطوط لوله انتقال مایع یا گاز مختلف مانند خطوط لوله مواد شیمیایی، لوله‌های انتقال مواد غذایی و آشامیدنی، لوله‌های سوخت خودرو و غیره استفاده کرد. خطوط لوله فیلم TPU می‌توانند در برابر فرسایش مواد شیمیایی مختلف مقاومت کنند و ایمنی محیط انتقال و عملکرد پایدار طولانی مدت خطوط لوله را تضمین کنند.

در برخی از سناریوهای کاربردی خاص، مانند خطوط لوله نفت زیردریایی، فیلم TPU می‌تواند با مقاومت خوب در برابر فشار آب و مقاومت در برابر خوردگی آب دریا، به طور قابل اعتمادی در محیط‌های دریایی خشن کار کند. در مقایسه با خطوط لوله فلزی سنتی، خطوط لوله فیلم TPU مزایای وزن سبک، نصب راحت و هزینه کم را دارند و همچنین می‌توانند به طور موثر خطر نشت خط لوله را کاهش داده و راندمان انتقال را بهبود بخشند.

صنعت بسته بندی

در صنعت بسته‌بندی، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر پارگی فیلم TPU آن را به انتخابی ایده‌آل برای محافظت از مواد بسته‌بندی شده در برابر آسیب و آلودگی تبدیل می‌کند. این فیلم اغلب در زمینه‌هایی مانند بسته‌بندی مواد غذایی، بسته‌بندی دارویی و بسته‌بندی محصولات صنعتی استفاده می‌شود. از نظر بسته‌بندی مواد غذایی، فیلم TPU انعطاف‌پذیری خوبی دارد، می‌تواند به خوبی با شکل غذا مطابقت داشته باشد، بسته‌بندی وکیوم یا بسته‌بندی پر شده با نیتروژن را انجام دهد و ماندگاری مواد غذایی را افزایش دهد. در عین حال، مقاومت در برابر پارگی آن می‌تواند از شکستن بسته‌بندی در حین جابجایی و ذخیره‌سازی جلوگیری کند و ایمنی و بهداشت مواد غذایی را تضمین کند.

برای بسته‌بندی دارویی، پایداری شیمیایی و عملکرد بازدارندگی فیلم TPU بسیار مهم است. این فیلم می‌تواند به طور مؤثر از نفوذ اکسیژن، رطوبت و میکروارگانیسم‌ها جلوگیری کند و از کیفیت و اثربخشی داروها محافظت کند. علاوه بر این، فیلم TPU همچنین می‌تواند از طریق فرآیندهای چاپ و ترکیب، به طراحی بسته‌بندی نفیس دست یابد و رقابت‌پذیری محصولات را در بازار افزایش دهد.

سایر کاربردهای صنعتی

از فیلم پلاستیکی TPU می‌توان برای ساخت مواد بادی مانند قایق‌های نجات و کیسه‌های هوا استفاده کرد. در ساخت قایق‌های نجات، هوابندی بالا و استحکام بالای فیلم TPU تضمین می‌کند که قایق‌های نجات می‌توانند عملکرد شناوری خوب و ظرفیت تحمل بار روی آب را حفظ کنند و تضمین ایمنی برای پرسنل آسیب‌دیده را فراهم کنند. فیلم TPU در کیسه هوا باید بتواند در برابر نیروی ضربه عظیم در یک لحظه مقاومت کند و عملکرد خوبی در برابر گاز داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که کیسه هوا می‌تواند به سرعت باد شود و پایدار بماند و به طور موثر از ایمنی رانندگان و مسافران محافظت کند.

در حوزه ساخت و ساز،فیلم TPUمی‌توان از آن در پوشش ساختمان و مصالح عایق‌بندی استفاده کرد. به عنوان مثال، به عنوان یک لایه ضد آب برای سقف، فیلم TPU می‌تواند عملکرد ضد آب عالی ارائه دهد، در برابر نفوذ آب باران مقاومت کند و مقاومت آن در برابر آب و هوا می‌تواند تضمین کند که در محیط بیرونی برای مدت طولانی کهنه یا ترک نمی‌خورد. در ساخت سازه‌های غشایی، استحکام و انعطاف‌پذیری بالای فیلم TPU آن را قادر می‌سازد تا اشکال معماری منحصر به فرد مختلفی را شکل دهد و جذابیت هنری به ساختمان‌های مدرن ببخشد.

در زمینه‌های خودرو و هوانوردی، فیلم TPU نیز کاربرد گسترده‌ای دارد. در زمینه فضای داخلی خودرو، می‌توان از آن برای ساخت روکش صندلی، کفپوش، پنل‌های تریم درب و غیره استفاده کرد که باعث ایجاد حس راحتی و مقاومت خوب در برابر سایش می‌شود. در ساخت قطعات بیرونی خودرو، مقاومت در برابر آب و هوا و خوردگی شیمیایی فیلم TPU می‌تواند زیبایی و عملکرد پایدار ظاهر خودرو را در درازمدت تضمین کند. در زمینه هوانوردی، فیلم TPU می‌تواند برای تزئین و محافظت از فضای داخلی هواپیما و همچنین ساخت برخی از قطعات هوانوردی استفاده شود. به دلیل وزن سبک و استحکام بالا، به کاهش وزن هواپیما و بهبود راندمان سوخت کمک می‌کند.

لباس هوشمند و انرژی نو

فیلم TPU به طور گسترده در دستگاه‌های پوشیدنی هوشمند مانند بندها و قاب‌های دستبندهای هوشمند، ساعت‌های هوشمند و سایر دستگاه‌ها استفاده می‌شود. به دلیل انعطاف‌پذیری خوب، مقاومت در برابر سایش و زیست‌سازگاری، فیلم TPU می‌تواند به خوبی با مچ دست انسان مطابقت داشته باشد، تجربه پوشیدن راحتی را فراهم کند و در عین حال در برابر اصطکاک و فرسایش ناشی از عرق در استفاده روزانه مقاومت کند و ظاهر و عملکرد دستگاه را تضمین کند.

در زمینه انرژی‌های نو، فیلم TPU نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. به عنوان مثال، در پنل‌های خورشیدی، فیلم TPU می‌تواند به عنوان یک ماده کپسوله کننده برای محافظت از سلول‌های باتری در برابر محیط خارجی استفاده شود و عمر مفید و راندمان تولید برق پنل‌های خورشیدی را بهبود بخشد. در پره‌های توربین بادی، فیلم TPU می‌تواند به عنوان یک پوشش محافظ روی سطح پره استفاده شود تا مقاومت در برابر آب و هوا و سایش پره را افزایش دهد، در برابر فرسایش باد، شن و باران مقاومت کند و عملکرد پایدار توربین بادی را تضمین کند.

مایحتاج روزانه

در زمینه مایحتاج روزانه، فیلم TPU را می‌توان در همه جا مشاهده کرد. در پوشاک و منسوجات، می‌توان از آن برای آستر لباس، پوشش پارچه، لباس ضد آب و غیره استفاده کرد. به عنوان مثال، ضد آب و قابل تنفسفیلم TPUاستفاده از این فیلم در لباس‌های فضای باز می‌تواند در روزهای بارانی بدن را خشک نگه دارد و همزمان رطوبت تولید شده توسط بدن را تخلیه کند و احساس راحتی در پوشیدن ایجاد کند. در مورد کالاهای ورزشی، فیلم TPU به دلیل خاصیت ارتجاعی خوب و مقاومت در برابر سایش، به طور گسترده در کفش‌های ورزشی، لباس‌های ورزشی، تجهیزات ورزشی و غیره استفاده می‌شود. به عنوان مثال، قسمت بالشتک هوای کفش‌های ورزشی از فیلم TPU استفاده می‌کند که می‌تواند اثر جذب ضربه عالی داشته باشد و عملکرد ورزشی را بهبود بخشد. قسمت دسته تجهیزات ورزشی با فیلم TPU پیچیده شده است تا اصطکاک را افزایش داده و احساس راحتی ایجاد کند.

فیلم TPU ازمواد جدید Yantai Linghuaبا مزایای عملکرد عالی خود، ارزش کاربردی زیادی را در بسیاری از زمینه‌ها نشان داده است. با پیشرفت و نوآوری مداوم علم و فناوری، عملکرد فیلم TPU به طور مداوم بهینه خواهد شد و دامنه کاربرد آن همچنان گسترش خواهد یافت و فرصت‌ها و تغییرات بیشتری را برای توسعه صنایع مختلف به ارمغان می‌آورد و به نیروی مهمی در پیشبرد توسعه علم مواد و ارتقاء صنعتی تبدیل می‌شود.