ปฏิวัติโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ (TPU/CPU/MPU) ด้วยสารต้านไฮโดรไลซิสคาร์โบไดอิไมด์

โพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ รวมถึง TPU (เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน), CPU (โพลียูรีเทนแบบหล่อ) และ MPU (ไมโครเซลลูลาร์โพลียูรีเทน) ล้วนเป็นผลงานของวิทยาศาสตร์วัสดุสมัยใหม่ ด้วยคุณค่าจากการผสมผสานระหว่างความยืดหยุ่น ความทนทานต่อการสึกหรอ และความสามารถในการขึ้นรูปที่ไม่มีใครเทียบได้ อุปกรณ์เหล่านี้ขับเคลื่อนทุกสิ่งตั้งแต่หน้าจอการขุดทางอุตสาหกรรมไปจนถึงเคสสมาร์ทโฟนสำหรับผู้บริโภค และแม้แต่สายสวนทางการแพทย์ อย่างไรก็ตาม ศักยภาพสูงสุดของพวกมันกลับถูกยับยั้งไว้นานแล้วด้วยข้อบกพร่องร้ายแรง นั่นก็คือ ไฮโดรไลซิส ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน เช่น ห้องเครื่องยนต์ EV อุณหภูมิสูง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เขตร้อนชื้น หรือสารละลายในเหมืองที่เป็นกรด โมเลกุลของน้ำโจมตีกลุ่มเอสเทอร์ ยูรีเทน และยูเรียในอีลาสโตเมอร์เหล่านี้ ทำให้เกิดการย่อยสลายอย่างรวดเร็ว ความต้านทานแรงดึงลดลง สูญเสียความยืดหยุ่น และความล้มเหลวก่อนวัยอันควร นี่คือจุดที่ สารต่อต้านไฮโดรไลซิสของ Carbodiimide เข้ามาเปลี่ยนแปลงเกม ด้วยการทำให้ไฮโดรไลซิสเป็นกลางในระดับโมเลกุล จะรักษาประสิทธิภาพของ TPU, CPU และ MPU ทะลุขีดจำกัดการใช้งานแบบเดิม และเปิดประตูใหม่ในภาคอุตสาหกรรม ผู้บริโภค และการแพทย์

เหตุใด TPU/CPU/MPU จึงต้องทนทุกข์ทรมานจากไฮโดรไลซิส: กลไกและโหมดความล้มเหลว

เพื่อทำความเข้าใจว่าสารต้านไฮโดรไลซิสของ Carbodiimide ปฏิวัติโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ได้อย่างไร ก่อนอื่นเราจำเป็นต้องแกะกล่องว่าทำไมวัสดุเหล่านี้จึงเสี่ยงต่อการไฮโดรไลซิสมาก การย่อยสลายของพวกมันไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่ม—มีรากฐานมาจากโครงสร้างทางเคมีและขยายวงกว้างขึ้นจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ช่องโหว่ทางโครงสร้าง: 'จุดอ่อน' ใน Polymer Chains

โพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ทั้งหมดมีกลุ่มฟังก์ชันร่วมกันซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดฮอตสปอตไฮโดรไลซิส:

• กลุ่มเอสเทอร์: กลุ่ม เหล่านี้โดดเด่นใน TPU และ CPU ประเภทโพลีเอสเตอร์ กลุ่มเหล่านี้เป็นกลุ่มที่ไวต่อการโจมตีจากน้ำมากที่สุด เมื่อสัมผัสกับความชื้น พันธะเอสเทอร์ (–COO–) จะแยกออกเป็นกรดคาร์บอกซิลิก (–COOH) และแอลกอฮอล์ กรดคาร์บอกซิลิกเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยเร่งการแตกตัวของพันธะเพิ่มเติมในวงจรการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ โมเลกุลของกรดเพียงตัวเดียวสามารถทำลายสายโซ่โพลีเมอร์เพิ่มเติมได้หลายร้อยสาย

• กลุ่มยูรีเทน/ยูเรีย: มีอยู่ในโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ทั้งหมด (แม้แต่ TPU ชนิดโพลีอีเทอร์) หมู่เหล่านี้ (–NHCOO– หรือ –NHCONH–) ก็ไฮโดรไลซ์เช่นกัน แม้ว่าจะช้ากว่าเอสเทอร์ก็ตาม ผลลัพธ์ยังคงเป็นอันตราย: น้ำหนักโมเลกุลลดลง และความสมบูรณ์ของวัสดุลดลง

รูปแบบความล้มเหลวเฉพาะของอีลาสโตเมอร์

โพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์แต่ละประเภทมีความล้มเหลวที่เกิดจากการไฮโดรไลซิสที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งจำกัดการใช้งานโดยตรง:

• TPU: เทอร์โมพลาสติกและใช้กันอย่างแพร่หลายในการอัดขึ้นรูป (เช่น ปลอกหุ้มสายเคเบิล) และการฉีดขึ้นรูป (เช่น เคสโทรศัพท์) ไฮโดรไลซิสจะทำให้นิ่มลงในช่วงแรก จากนั้นจึงเปราะ โดยสูญเสียความต้านทานการฉีกขาดถึง 60% หลังจากผ่านไป 1,000 ชั่วโมงในน้ำ 60°C (สลายตัวเร็วกว่าอุณหภูมิห้อง 3–5 เท่า)

• CPU: หล่อเป็นชิ้นส่วนที่หนาและทนทาน เช่น แผงหน้าจอการขุดและบุชชิ่งอุตสาหกรรม การไฮโดรไลซิสทำให้เกิดการแตกร้าวของพื้นผิวและช่องว่างภายใน ในสารละลายที่เป็นกรด (pH 4.0–5.0) CPU ที่ไม่ผ่านการบำบัดอาจล้มเหลวได้ในเวลาเพียง 3 เดือน

• MPU: ไมโครเซลล์ (คล้ายโฟม) และใช้ในสินค้าอุปโภคบริโภค (เช่น พื้นรองเท้า) และอุปกรณ์ทางการแพทย์ (เช่น วัสดุปิดแผล) ไฮโดรไลซิสจะเพิ่มชุดการบีบอัด (การเสียรูปถาวรหลังแรงกด) และทำให้เกิดการยุบตัวของโครงสร้าง พื้นรองเท้าชั้นใน MPU ที่ไม่ผ่านการบำบัดจะสูญเสียการกันกระแทก 50% ใน 1 ปีของการใช้งานที่มีความชื้น

ตัวกระตุ้นด้านสิ่งแวดล้อมที่เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

การไฮโดรไลซิสไม่ได้เกิดขึ้นในสุญญากาศ เงื่อนไขเฉพาะจะขยายผลกระทบ โดยสร้าง 'สภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน' โดยที่อีลาสโตเมอร์ที่ไม่มีการป้องกันล้มเหลว:

• อุณหภูมิสูง (>50°C): เร่งปฏิกิริยาน้ำ-โพลีเมอร์ โดยการเพิ่มทุกๆ 10°C สามารถเพิ่มอัตราการไฮโดรไลซิสเป็นสองเท่า

• ความชื้นสูง (>85% RH): เพิ่มการดูดซับความชื้นเข้าสู่เมทริกซ์โพลีเมอร์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสินค้าอุปโภคบริโภคในเขตร้อน

• ตัวกลางที่เป็นกรด/ด่าง: พบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม (เช่น การทำเหมือง การบำบัดน้ำเสีย) และการใช้งานทางการแพทย์ (เช่น ของเหลวในร่างกาย) สภาพแวดล้อมเหล่านี้สลายหมู่เอสเทอร์/ยูรีเทนได้เร็วกว่าสภาวะที่เป็นกลาง

• การปนเปื้อนของไอออนของโลหะ: โลหะปริมาณน้อย (เช่น เหล็กจากอุปกรณ์การทำเหมือง) ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งจะช่วยเร่งการย่อยสลายให้เร็วขึ้น

สารป้องกันการไฮโดรไลซิสของคาร์โบไดอิไมด์: กลไกและข้อดีหลัก

สารต้านไฮโดรไลซิส Carbodiimide ไม่ได้เป็นเพียง 'พลาสเตอร์ช่วย' สำหรับการไฮโดรไลซิสเท่านั้น แต่ยังเป็นสารละลายแบบกำหนดเป้าหมายที่หยุดการย่อยสลายที่แหล่งกำเนิด ความเหนือกว่าสารเพิ่มความคงตัวแบบดั้งเดิม (เช่น อีพอกซีหรือสารเติมแต่งที่มีเอมีน) ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์

สารต่อต้านไฮโดรไลซิสของ Carbodiimide ทำงานอย่างไร: การป้องกันระดับโมเลกุล

พลังของสารอยู่ในโครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งกำหนดโดยหมู่ที่ทำปฏิกิริยา –N=C=N– นี่คือกลไกทีละขั้นตอน:

1. สกัดกั้นผลพลอยได้ที่เป็นอันตราย: เมื่อไฮโดรไลซิสสร้างกรดคาร์บอกซิลิก (ตัวเร่งปฏิกิริยาหลักของการย่อยสลาย) หมู่ –N=C=N– จะทำปฏิกิริยากับกรดเหล่านี้

2. สร้างพันธะที่เสถียร: ปฏิกิริยานี้ก่อให้เกิดการเชื่อมโยงยูเรียเฉื่อย (–NHCONH–) แทนที่จะเป็นกรดคาร์บอกซิลิกที่ทำปฏิกิริยา สิ่งนี้จะกำจัดวงจรการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ และหยุดการแยกส่วนของลูกโซ่ต่อไป

3. ซ่อมแซมโซ่ที่หัก: โพลีเมอร์คาร์โบไดอิไมด์ (ตัวแปรสำคัญของสาร) ก้าวไปอีกขั้น: โซ่โพลีเมอร์ยาวของพวกมันเชื่อมต่อส่วนของโพลียูรีเทนที่แตกหักบางส่วนอีกครั้ง เพื่อคืนน้ำหนักโมเลกุลและคุณสมบัติทางกล

กลไกนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าทางเลือกอื่นมาก ตัวอย่างเช่น สารเพิ่มความคงตัวที่ใช้อีพอกซีจะมีเฉพาะกรดคาร์บอกซิลิก 'แคป' ชั่วคราว ในขณะที่คาร์โบไดอิไมด์จะทำให้กรดคาร์บอกซิลิกเป็นกลางอย่างถาวร ซึ่งให้การปกป้องในระยะยาว

ข้อได้เปรียบหลักเหนือสารเติมแต่งต้านไฮโดรไลซิสแบบดั้งเดิม

เพื่อเน้นย้ำว่าเหตุใดสารต่อต้านไฮโดรไลซิส Carbodiimide จึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับ TPU/CPU/MPU เราได้เปรียบเทียบกับทางเลือกทั่วไป:

ซีรีส์ Bio-SAH™ ที่เป็นเอกสิทธิ์ของเราเป็นตัวอย่างของข้อดีเหล่านี้: Bio-SAH™ 342Liquid (โพลีเมอร์คาร์โบไดอิไมด์) และ Bio-SAH™ 362Powder (โมโนเมอร์คาร์โบไดอิไมด์) ได้รับการปรับแต่งสำหรับโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ เพื่อให้มั่นใจว่าไม่สูญเสียความยืดหยุ่นในขณะที่ให้การป้องกันไฮโดรไลซิสชั้นนำของอุตสาหกรรม

ประสิทธิภาพเฉพาะแอปพลิเคชัน: การปกป้องประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน

คุณค่าที่แท้จริงของสารต้านไฮโดรไลซิส Carbodiimide ส่องให้เห็นในการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง ด้วยการรักษาประสิทธิภาพของ TPU/CPU/MPU ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและซับซ้อน จะช่วยแก้ปัญหาปัญหาที่มีมายาวนานสำหรับผู้ผลิตในอุตสาหกรรมและผู้บริโภค

ภาคอุตสาหกรรม: ทนทานต่อสภาวะสุดขั้ว

การใช้งานทางอุตสาหกรรมต้องการอีลาสโตเมอร์ที่สามารถรองรับอุณหภูมิสูง สารเคมี และการสึกหรออย่างต่อเนื่อง—บริเวณที่โพลียูรีเทนที่ไม่ผ่านการบำบัดเสียหายอย่างรวดเร็ว

• การขุดและการก่อสร้าง (CPU):

  ความท้าทาย: แผงหน้าจอ CPU และแผ่นรองต้องเผชิญกับสารละลายที่มีน้ำเป็นกรด (pH 4.0–5.5) และอุณหภูมิ 60–80°C CPU ที่ไม่ได้รับการบำบัดจะล้มเหลวใน 3–4 เดือนเนื่องจากการแคร็กและการผงแป้ง

  วิธีแก้ปัญหา: เติม Bio-SAH™ 342Liquid 1.5–2.0 phr (ส่วนต่อร้อยเรซิน) ลงในสูตร CPU

  ผลลัพธ์: อายุการใช้งานของ CPU ขยายออกไปเป็น 9–12 เดือน (นานกว่า 3 เท่า) โดยที่ 90% ของความต้านทานการฉีกขาดดั้งเดิมยังคงอยู่หลังจากการแช่สารละลาย 1,000 ชั่วโมง

• ยานยนต์และ EV (TPU/CPU):

  ความท้าทาย: ซีล TPU (สำหรับเปลือกแบตเตอรี่) และบุชชิ่ง CPU (สำหรับระบบกันสะเทือน) เผชิญกับอุณหภูมิใต้ฝากระโปรง 120°C+ และไอของอิเล็กโทรไลต์ (จากแบตเตอรี่ EV) TPU ที่ไม่ผ่านการบำบัดจะสูญเสียความต้านทานแรงดึง 40% ใน 6 เดือน

  วิธีแก้ไข: TPU ใช้ Bio-SAH™ 362Powder 0.8–1.2 phr; CPU ใช้ 1.2–1.8 phr Bio-SAH™ 342Liquid

  ผลลัพธ์: ซีล TPU คงค่าการบีบอัด <5% (เทียบกับ 25% สำหรับที่ไม่ผ่านการบำบัด) และรักษาฉนวนไฟฟ้า ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่ EV บูช CPU มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 2 เท่าในสภาพแวดล้อมด้านล่าง

• วิศวกรรมทางทะเล (TPU):

  ความท้าทาย: ท่อ TPU และปะเก็นในเรือต้องเผชิญกับน้ำเค็ม (3.5% NaCl) และความชื้นตามรอบ TPU ที่ไม่ได้รับการบำบัดจะลดลงใน 1 ปีเนื่องจากการไฮโดรไลซิสที่เกิดจากเกลือ

  สารละลาย: 1.0–1.5 phr Bio-SAH™ 342Liquid ใน TPU

  ผลลัพธ์: หลังจากการทดสอบสเปรย์เกลือเป็นเวลา 5,000 ชั่วโมง TPU คงความต้านทานแรงดึงได้ 92% (เทียบกับ 40% สำหรับที่ไม่ผ่านการบำบัด) และไม่แสดงการแตกร้าวของพื้นผิว

ภาคผู้บริโภค: รับประกันความคงทนในระยะยาว

สินค้าอุปโภคบริโภคพึ่งพาโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์เพื่อความสบายและความสวยงาม ความเปราะบางหรือการเปลี่ยนสีที่เกิดจากการไฮโดรไลซิสนำไปสู่การร้องเรียนและการคืนสินค้าของลูกค้า

• รองเท้าและอุปกรณ์กีฬา (TPU/MPU):

  ความท้าทาย: พื้นรองเท้า TPU และพื้นรองเท้าชั้นใน MPU ต้องสัมผัสกับเหงื่อ (pH 5.0–6.5) ฝน และวงจรอุณหภูมิ (10–40°C) พื้นรองเท้าชั้นในแบบ MPU ที่ไม่ได้รับการบำบัดจะสูญเสียการกันกระแทก 50% ใน 1 ปี

  วิธีแก้ไข: พื้นรองเท้า TPU ใช้ Bio-SAH™ 362Powder 0.5–0.8 phr; พื้นรองเท้าชั้นใน MPU ใช้ Bio-SAH™ 342Liquid 0.8–1.0 phr

  ผลลัพธ์: พื้นรองเท้าชั้นใน MPU คงแรงกด <10% ที่ตั้งไว้หลังจากใช้งานไป 2 ปี โดยไม่เกิดการเปราะ พื้นรองเท้า TPU จะไม่เหลืองหรือแตก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสวยงามของแบรนด์

• อิเล็กทรอนิกส์ (TPU):

  ความท้าทาย: เคสโทรศัพท์ TPU และแจ็กเก็ตสายชาร์จในเขตร้อน (95% RH, 35–40°C) ประสบปัญหาพื้นผิวแตกร้าวและความยืดหยุ่นลดลง กรณี TPU ที่ไม่ได้รับการรักษาจะล้มเหลวใน 8-10 เดือน

  วิธีแก้ปัญหา: 0.6–0.9 phr Bio-SAH™ 362Powder ใน TPU

  ผลลัพธ์: เคส TPU คงการยืดตัวได้ 98% เมื่อขาดหลังจากใช้งานในความชื้นเป็นเวลา 18 เดือน โดยไม่แตกร้าว—ช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้ 2 เท่า

• อุปกรณ์การแพทย์ (MPU/TPU):

  ความท้าทาย: วัสดุปิดแผล MPU และท่อสวน TPU สัมผัสกับของเหลวในร่างกาย (pH 4.0–8.0) และรอบการฆ่าเชื้อ (การนึ่งฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 121°C) MPU ที่ไม่ได้รับการบำบัดจะสูญเสียความสมบูรณ์ของโครงสร้างใน 30 วัน

  วิธีแก้ปัญหา: MPU ใช้ Bio-SAH™ 372N ที่เป็นไปตามข้อกำหนดของ FDA 1.0–1.2 phr; TPU ใช้ Bio-SAH™ 362Powder 0.8–1.0 phr

  ผลลัพธ์: วัสดุปิดแผล MPU รักษาความต้านทานแรงดึงได้ 95% หลังจากแช่ของเหลวในร่างกายเป็นเวลา 30 วัน สายสวน TPU ทนทานต่อรอบการนึ่งฆ่าเชื้อมากกว่า 50 รอบโดยไม่มีการเสื่อมสภาพ เป็นไปตามมาตรฐานอุปกรณ์การแพทย์

การขยายขอบเขตการใช้งาน: จากสาขาดั้งเดิมไปจนถึงสาขาที่กำลังเติบโต

ก่อนใช้สารต้านไฮโดรไลซิสของ Carbodiimide โพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ถูกจำกัดให้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงต่ำ (เช่น สินค้าอุปโภคบริโภคในอาคาร) ในปัจจุบัน ตัวแทนปลดล็อกแอปพลิเคชันใหม่ที่มีมูลค่าสูงโดยการทำให้ TPU/CPU/MPU มีความยืดหยุ่นเพียงพอสำหรับภาคส่วนที่ถูกจำกัดก่อนหน้านี้ ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มอุตสาหกรรมชั้นนำของปี 2024

1. 5G Electronics: ช่วยให้สามารถใช้งานส่วนประกอบที่ทนทานต่อความชื้น

สถานีฐาน 5G และเสาอากาศ mmWave ต้องใช้ปะเก็นยางและฉนวนที่ทำงานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่มีความชื้นสูง (90% RH, 45°C) ก่อนหน้านี้ TPU ถูกหลีกเลี่ยงเนื่องจากการสูญเสียฉนวนที่เกิดจากการไฮโดรไลซิส ด้วย Bio-SAH™ 342Liquid ปะเก็น TPU จะคงความต้านทานไฟฟ้าไว้สูงกว่า 10⊃1;⊃2; Ω เป็นเวลา 3 ปี ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณ 5G ผู้ผลิตโทรคมนาคมรายใหญ่ (เช่น Huawei, Ericsson) ได้นำโซลูชันนี้ไปใช้สำหรับการใช้งานสถานีฐานในปี 2024

2. โพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์จากชีวภาพ: สร้างความสมดุลระหว่างความยั่งยืนและความทนทาน

การเปลี่ยนไปใช้วัสดุชีวภาพ (เช่น TPU ที่ได้จากน้ำมันละหุ่ง) เป็นแนวโน้มความยั่งยืนที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม TPU ชีวภาพมีความไวต่อไฮโดรไลซิสมากกว่าตัวแปรที่มาจากปิโตรเลียม สารต้านไฮโดรไลซิสของ Carbodiimide แก้ปัญหานี้: การเติม Bio-SAH™ 362Powder 0.8–1.2 phr ลงใน TPU ชีวภาพจะรักษาความต้านทานแรงดึงได้ 90% หลังจากการทดสอบไฮโดรไลซิสเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง ในขณะที่ยังคงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ (ตาม ASTM D638) สิ่งนี้ทำให้ TPU ชีวภาพสามารถใช้งานได้สำหรับสินค้าอุปโภคบริโภคแบบใช้ครั้งเดียว (เช่น พื้นรองเท้าที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ) ที่ต้องต้านทานความชื้นระหว่างการใช้งาน

3. การปลูกถ่ายทางการแพทย์ในระยะยาว: เป็นไปตามมาตรฐานความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่เข้มงวด

MPU และ TPU มีการใช้กันมากขึ้นในอุปกรณ์ฝังเทียม (เช่น เบาะรองนั่ง ท่อส่งยา) อย่างไรก็ตาม การไฮโดรไลซิสในของเหลวในร่างกายจำกัดอายุการใช้งานไว้เพียง 2-3 ปี ด้วย Bio-SAH™ 372N ที่เป็นไปตามมาตรฐาน FDA ทำให้การปลูกถ่าย MPU ในปัจจุบันยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้นานกว่า 5 ปี โดยผ่านการทดสอบความเข้ากันได้ทางชีวภาพของ ISO 10993 (ไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ ไม่มีการอักเสบ) สิ่งนี้จะขยายโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ไปสู่การใช้งานด้านกระดูกและหลอดเลือดในระยะยาว

4. ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูงมาก

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ทำงานในห้องสะอาดที่มีอุณหภูมิ 150°C พร้อมควบคุมความชื้น ก่อนหน้านี้ มือจับหุ่นยนต์ CPU ล้มเหลวใน 6 เดือนเนื่องจากการไฮโดรไลซิสที่อุณหภูมิสูง ด้วย 1.8–2.0 phr Bio-SAH™ 342Liquid ทำให้ตัวจับยึด CPU ใช้งานได้นาน 18 เดือน ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาสำหรับผู้ผลิตชิป

แนวทางปฏิบัติ: การเลือกและการใช้สารต้านไฮโดรไลซิสของคาร์โบไดอิไมด์

เพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากสารต่อต้านไฮโดรไลซิสของ Carbodiimide สำหรับ TPU/CPU/MPU ผู้ผลิตจำเป็นต้องปรับแต่งการเลือกและการใช้งานให้เหมาะกับประเภทอีลาสโตเมอร์และสภาพแวดล้อมการใช้งานขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 1: เลือกตัวแปรคาร์โบไดอิไมด์ที่เหมาะสม

โพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ต่างกันต้องการสูตรคาร์โบไดอิไมด์ที่แตกต่างกัน การจับคู่สารกับวิธีและโครงสร้างของอีลาสโตเมอร์เป็นสิ่งสำคัญ:

ขั้นตอนที่ 2: แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการสมัคร

แม้แต่ตัวแทนที่เหมาะสมก็ยังล้มเหลวหากไม่มีการผสานรวมที่เหมาะสม ปฏิบัติตามเคล็ดลับเหล่านี้เพื่อให้มั่นใจถึงการปกป้องที่สม่ำเสมอ:

• เพิ่มลงในส่วนประกอบโพลิออล: สำหรับ CPU และ MPU ให้ผสมคาร์โบไดอิไมด์ลงในโพลีออล (ไม่ใช่ไอโซไซยาเนต) ก่อนบ่ม ซึ่งจะทำให้มั่นใจได้ว่ามีการกระจายตัวสม่ำเสมอทั่วทั้งเมทริกซ์อีลาสโตเมอร์

• ควบคุมอุณหภูมิในกระบวนการผลิต: หลีกเลี่ยงอุณหภูมิเกิน 270°C สำหรับโมโนเมอร์ริกคาร์โบไดอิไมด์ (เช่น Bio-SAH™ 362Powder) หรือ 300°C สำหรับโพลีเมอร์ชนิดต่างๆ เนื่องจากอุณหภูมิสูงจะทำให้สารสลายตัว

• จับคู่กับสารต้านอนุมูลอิสระ: สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง (เช่น EV ใต้ฝากระโปรง) ให้ผสมสารต่อต้านไฮโดรไลซิส Carbodiimide เข้ากับสารต้านอนุมูลอิสระหลัก (เช่น Irganox 1010) เพื่อต้านทานการย่อยสลายจากความร้อนและออกซิเดชัน ซึ่งจะสร้าง 'เกราะป้องกันคู่' ต่อความร้อนและความชื้น

ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบประสิทธิภาพ

หลังการใช้งาน ให้ทดสอบอีลาสโตเมอร์เพื่อยืนยันความต้านทานต่อไฮโดรไลซิส:

• การเร่งอายุ: ใช้ ASTM D570 (การดูดซึมน้ำ) และ ISO 4611 เพื่อจำลองการใช้งาน 5 ปีขึ้นไปใน 1,000 ชั่วโมง

• การทดสอบทางกล: วัดความต้านทานแรงดึง การยืดตัวที่จุดขาด และแรงอัดที่ตั้งไว้ก่อนและหลังการบ่ม—เป้าหมายการรักษาไว้ที่ >85% สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม และ >90% สำหรับการใช้งานของผู้บริโภค/ทางการแพทย์

แนวโน้มอุตสาหกรรมและนวัตกรรมแห่งอนาคต

ความต้องการสารต่อต้านไฮโดรไลซิส Carbodiimide ในโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยได้รับแรงหนุนจากแนวโน้มสำคัญ 3 ประการ และนวัตกรรมในอนาคตจะขยายผลกระทบต่อไป

1. การใช้พลังงานไฟฟ้าและแบตเตอรี่: ตัวขับเคลื่อนความต้องการอันดับ 1

การผลิต EV ทั่วโลกคาดว่าจะสูงถึง 35 ล้านหน่วยภายในปี 2573 และ EV แต่ละแห่งใช้โพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ 5-10 กิโลกรัม (ซีล บูช ฉนวนแบตเตอรี่) ในขณะที่ผู้ผลิตรถยนต์ผลักดันให้มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานกว่า 8 ปี ความต้องการ TPU/CPU ที่ทนต่อไฮโดรไลซิสจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ซีรีส์ Bio-SAH™ ของเราได้รับการระบุโดย Tesla และ BYD สำหรับรุ่น EV ปี 2025 แล้ว โดยคาดว่าแนวโน้มนี้จะช่วยผลักดันความต้องการคาร์โบไดอิไมด์สำหรับอีลาสโตเมอร์เพิ่มขึ้น 40% ต่อปี

2. ความยั่งยืน: คาร์โบไดอิไมด์จากชีวภาพ

เพื่อให้สอดคล้องกับโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์จากพืช ผู้ผลิตจึงกำลังพัฒนาคาร์โบไดอิไมด์จากพืช ทีม R&D ของเรากำลังทดสอบคาร์โบไดอิไมด์ที่ทำจากน้ำมันละหุ่ง ซึ่งตรงกับประสิทธิภาพของตัวแปรที่ใช้ปิโตรเลียม แต่ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลง 30% โดยจะเปิดตัวในปี 2568 เพื่อรองรับแบรนด์ต่างๆ ที่มุ่งเป้าไปที่สูตรอีลาสโตเมอร์ที่มีความยั่งยืนอย่างเต็มที่

3. สูตรมัลติฟังก์ชั่น

สารต่อต้านไฮโดรไลซิสในอนาคตของ Carbodiimide จะรวมการป้องกันไฮโดรไลซิสเข้ากับคุณประโยชน์อื่นๆ:

• ป้องกันรังสียูวี + ต่อต้านไฮโดรไลซิส: สำหรับสินค้าอุปโภคบริโภคกลางแจ้ง (เช่น เบาะรองนั่ง MPU สำหรับเฟอร์นิเจอร์นอกบ้าน) โดยไม่จำเป็นต้องแยกสารกันแสง UV แยกต่างหาก

• การเติมต่ำ ประสิทธิภาพสูง: โพลีเมอร์คาร์โบไดอิไมด์ชนิดใหม่ที่ให้การปกป้องเต็มที่ที่ 0.3–0.5 phr (ลดลงจาก 0.5–1.2 phr ในปัจจุบัน)—ลดต้นทุนและลดการดัดแปลงโพลีเมอร์ให้เหลือน้อยที่สุด

สรุป: สารต้านไฮโดรไลซิสคาร์โบไดอิไมด์—ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับนวัตกรรมโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ไฮโดรไลซิสได้จำกัดโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ให้เหมาะกับการใช้งานที่มีความเสี่ยงต่ำ โดยไม่นำศักยภาพของพวกมันไปใช้อย่างเต็มที่ สารต่อต้านไฮโดรไลซิสของ Carbodiimide เปลี่ยนแปลงสิ่งนั้น ด้วยการทำให้กรดคาร์บอกซิลิกเป็นกลาง หยุดการย่อยสลายด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ และรักษาคุณสมบัติเชิงกล ทำให้ TPU, CPU และ MPU กลายเป็นวัสดุที่เจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน ตั้งแต่ห้องเครื่องยนต์ EV ไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในเขตร้อน และแม้แต่การปลูกถ่ายทางการแพทย์ ผลกระทบนี้มีมากกว่าความทนทาน: ขยายขอบเขตการใช้งาน ทำให้ผู้ผลิตสามารถเข้าสู่ภาคที่มีการเติบโตสูง เช่น 5G และอีลาสโตเมอร์จากชีวภาพ ลดของเสียโดยการยืดอายุของผลิตภัณฑ์ให้สอดคล้องกับเป้าหมายด้านความยั่งยืน และให้ ROI ที่วัดได้—ค่าบำรุงรักษาที่ต่ำกว่าสำหรับผู้ใช้ในอุตสาหกรรม ผลตอบแทนที่น้อยลงสำหรับแบรนด์ผู้บริโภค และการปฏิบัติตามมาตรฐานทางการแพทย์ที่เข้มงวด สำหรับใครก็ตามที่ทำงานกับโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์ ข้อความนั้นชัดเจน: เพื่อปฏิวัติผลิตภัณฑ์ TPU, CPU หรือ MPU ของคุณ ให้เริ่มต้นด้วย Carbodiimide Anti-hydrolysis Agent

พร้อมที่จะปลดล็อกศักยภาพสูงสุดของสูตร TPU, CPU หรือ MPU ของคุณแล้วหรือยัง? สำรวจกลุ่มผลิตภัณฑ์ Bio-SAH™ ของเรา ซึ่งได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการอัดขึ้นรูป การหล่อ และกระบวนการเกิดฟอง ดาวน์โหลดเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของเราสำหรับข้อมูลการทดสอบเฉพาะของ EV หรือติดต่อทีมงานของเราเพื่อทำการทดสอบอายุแบบกำหนดเองสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ เรามาสร้างโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ที่ทนทานต่อไฮโดรไลซิส ซึ่งขับเคลื่อนผลิตภัณฑ์แห่งอนาคตกันดีกว่า

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: Carbodiimide Anti-hydrolysis Agent ช่วย TPU/CPU/MPU ได้อย่างไร

ตอบ: หยุดไฮโดรไลซิส รักษาความยืดหยุ่น/ความต้านทานแรงดึง ยืดอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ถาม: จะเลือกตัวแทนที่เหมาะสมสำหรับ TPU/CPU/MPU ได้อย่างไร

ตอบ: ใช้จับคู่กัน—362Powder สำหรับการอัดขึ้นรูป TPU และ MPU, 342Liquid สำหรับการหล่อ CPU

ถาม: มันส่งผลต่อความยืดหยุ่นของอีลาสโตเมอร์หรือไม่?

ตอบ: ไม่ โดยจะรักษาความยืดหยุ่นโดยไม่มีผลกระทบด้านลบ

ถาม: ระดับการเติมที่เหมาะสมที่สุดคือเท่าใด

A: 0.5–2.0 phr แตกต่างกันไปตามประเภทของอีลาสโตเมอร์