了解漆面保護(hù)膜的朋友都知道，目前市面上主流的高端漆面保護(hù)膜品牌使用的材料基本是脂肪族聚己內(nèi)酯TPU，因?yàn)橄啾绕渌鸗PU，脂肪族聚己內(nèi)酯TPU的耐黃變、耐水解等性能更加優(yōu)異。
聚己內(nèi)酯多元醇（PCL）是合成脂肪族聚己內(nèi)酯TPU的一種重要原料，供應(yīng)、價(jià)格和差異化是當(dāng)前聚己內(nèi)酯型TPU車衣的最大痛點(diǎn)，湖南聚仁化工新材料科技有限公司通過擴(kuò)大產(chǎn)能及產(chǎn)品定制化為行業(yè)帶來最新解決方案。
第三屆汽車膜行業(yè)論壇的演講嘉賓湖南聚仁 副總經(jīng)理 楊華仁進(jìn)行了《PCL性能分析及產(chǎn)業(yè)化》的主題演講。
演講中，楊總結(jié)合數(shù)據(jù)測試圖表，對比分析了PCL的各項(xiàng)性能，綜合考慮車衣的實(shí)際使用場景，得出脂肪族聚己內(nèi)酯型TPU是最佳選擇的結(jié)論。以下是演講視頻部分片段，觀看完整版請關(guān)注公眾號：艾邦車衣膜論壇（ID：abppf_com），回復(fù)關(guān)鍵詞：20230607
TPU的硬段部分即異氰酸酯分為脂肪族與芳香族，脂肪族又分為聚己內(nèi)酯、聚碳、聚酯、聚醚。對于異氰酸酯，大家現(xiàn)在基本都是非脂肪族不可，否則耐黃變性太差。但是軟段部分受到 PCL 的供應(yīng)及價(jià)格影響，當(dāng)前市場開始研究聚酯、聚醚等車衣膜，這個好處在于用聚酯、聚醚的成本確實(shí)低很多，缺點(diǎn)就是車衣的使用周期會大幅的下降。
聚己內(nèi)酯多氨醇的分子量分布窄，具有良好的機(jī)械性能、抗壓縮形變、抗撕裂，用它來做車衣膜的好處是車衣的低溫柔韌性非常的好，耐黃變、高貼合性、高透明性、柔韌性、耐水解、耐溶劑、耐刮擦。
上圖的數(shù)據(jù)來源于業(yè)內(nèi)較大的 TPU 粒子企業(yè)，從性能分析上，選取的五個維度是耐水解性、柔順性、耐低溫性、耐熱老化性、機(jī)械強(qiáng)度，橙色部分表示的是己內(nèi)酯型的多氨醇，PCL型 TPU 在耐水解、耐低溫性、柔順性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱老化性、耐溶劑性等方面綜合性能極佳。
上圖是聚酯型，聚醚型，聚己內(nèi)酯型TPU的耐候性能（這里比較的三種TPU都是脂肪族TPU），使用模擬日照的超級氙燈加速老化后的拉伸數(shù)據(jù)，圖中柱狀越高，說明材料的耐候性能越好。
聚酯、聚醚與聚己內(nèi)酯型的TPU起始的強(qiáng)度基本都差不多，但是隨著時間的推移，到第五天聚醚型的性能就已經(jīng)下滑得非常嚴(yán)重，到第六天聚醚型的樣條已經(jīng)開裂，不能繼續(xù)測試，聚酯型的也下滑得非常厲害，而聚己內(nèi)酯型TPU經(jīng)過多日的輻照后仍能保持一定的物性，說明它的耐候性最為理想。
PCL目前全球僅三家在供應(yīng)市場，聚仁化工是國內(nèi)唯一生產(chǎn)產(chǎn)家，攻克關(guān)鍵瓶頸技術(shù)。 因?yàn)榧簝?nèi)酯的合成是一個極其高危的工藝，供應(yīng)商裝置老化，故障不斷，進(jìn)一步減少供應(yīng)。 國際政治形勢影響， PCL 的供應(yīng)進(jìn)一步緊張，且成本在快速上升，無法滿足中國客戶快速增長的需求。 定制化需求急劇增加，但供應(yīng)商配合少。
所以綜合下來就是12個字：供應(yīng)緊張、價(jià)格較高、差異化難。
未使用聚己內(nèi)酯型TPU車衣膜容易出現(xiàn)黃變、水解、脫膠的問題，尤其是在高溫的季節(jié)及使用一定時間之后。
由聚酯的合成過程方程式可以看出，酸和醇發(fā)生縮水反應(yīng)生成酯。但反應(yīng)是可逆的，聚酯在酸或堿的作用下會發(fā)生水解（尤其空氣中酸雨加劇），從而導(dǎo)致聚酯型TPU降解，分子鏈斷裂造成產(chǎn)品斷裂、發(fā)粘、力學(xué)性能大幅下降等。
掩蓋聚酯型TPU不足的最好解決方法，就是在合成的過程中大量添加抗水解劑，但是隨著時間推移，助劑會逐步析出，出現(xiàn)降解加速、脫膠等。聚仁的聚己內(nèi)酯多氨醇，在合成過程中不添加任何助劑，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)品。
聚醚型TPU不易水解，但易發(fā)生熱氧降解。機(jī)械強(qiáng)度、耐油性和耐熱性能較差。當(dāng)分子鏈軟段結(jié)構(gòu)為聚醚型鏈段時，因醚鍵內(nèi)聚能較低，在熱氧條件下分子鏈容易發(fā)生斷裂，導(dǎo)致降解。而隱形車衣的工作環(huán)境比較極端，既有高溫高濕酸雨考驗(yàn)，同時還有日照紫外線炙烤，在復(fù)雜環(huán)境下，容易熱氧降解的聚醚型TPU也扛不住。
總之，相比聚酯型和聚醚型TPU，聚己內(nèi)酯型TPU是車衣膜優(yōu)異的選擇。而供應(yīng)少、價(jià)格高和差異化難是當(dāng)前PCL型TPU車衣膜的最大痛點(diǎn)，造成不少商家無奈之下挺而走險(xiǎn)，聚仁的解決方案就是擴(kuò)大產(chǎn)能、定制化產(chǎn)品。
湖南聚仁化工新材料科技有限公司是國內(nèi)首家（全球第四家、美、日、德、中）實(shí)現(xiàn)ε-己內(nèi)酯及聚己內(nèi)酯多元醇系列產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)于一體的國家級專精特新小巨人企業(yè)。攻克了化工新材料領(lǐng)域“卡脖子”技術(shù)，打破國外企業(yè)壟斷。
一期己內(nèi)酯裝置廠區(qū)鳥瞰圖
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原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦車衣膜論壇）：TPU車衣行業(yè)的選型與痛點(diǎn)分析