通常的自行车轮胎,都是橡胶材料的,生产工序较多,一般需要通过塑化——混炼——加工胚胎配件(如内胎,胎面,帘布等)——胚胎成型——胚胎硫化等一系列工序才能生产出自行车轮胎成品。而未来自行车的轮胎采用特殊热塑性弹性体TPU为原材料,并且成型工艺采用注塑成型,只需开好模具,将热塑性弹性体直接一步注射成型为所设计要求的自行车轮胎产品。
在之前的橡塑展中巴斯夫首次使用了发泡热塑性聚氨酯(E-TPU)——一种轻盈、耐用、弹性极佳的材料用于自行车轮胎。此前,巴斯夫曾与Adidas合作,将这种创新颗粒泡沫用于生产Energy Boost的中底。
在生产过程中,首先需要使用创新的工艺将TPU颗粒发泡。然后,利用空气压力压缩这些5-10毫米大小的椭圆形颗粒,使其在蒸汽作用下融合到一起。这样一来,Infinergy就结合了颗粒泡沫和热塑性聚氨酯两者之长,具有出色的加工性质和回弹性。即使连续使用,材料仍然可以保持良好的回弹性。Infinergy的其它优点还包括:密度小、抗撕裂和温度稳定性好。
2016年开始共享单车热潮出现,大街小巷布满了摩拜、ofo等自行车,自行车的投放量也不增加,但当使用寿命到期后回收废旧材料将成为很大的问题,对换环境的破坏不言而喻,这与目前的环保政策大相径庭,然而TPU材料将可以解决这个问题,TPU材料可回收、易降解,不会对环境造成太多的负担。
TPU塑胶轮胎
除了自行车外,汽车轮胎是否也可以使用TPU材料呢?这方面的工作在1970年取得显著进展,当时Firestone轮胎橡胶公司(Alliger等,1971)就有关汽车用试验浇铸轮胎作了公开报道。
国内汽车产销量近年来仍处于走高趋势,对于TPU轮胎来说是一个巨大的市场,但对于TPU而言仍有自己的技术难点。
主要的难点如下:
(1)TPU的某些热性能及物理性能,氨基甲酸乙酯链本身具有热可逆性,因此在足够高的温度下,TPU的主链会发生断裂。
(2)补强机理在原理上也是热敏型,因为它与微区的存在有关,微区在使用过程中,必须保持在它的玻璃化温度或熔点以上。
(3)即使在路面上缓慢行驶时,甚至在较适中的温度下,轮胎在充气压力和热的综合影响下,会显示“裂缝增长”。
(4)当受到紧急刹车或产生局部过热等其他情况下,轮胎胎面部分可能会发生灾难性破坏。
(5)与传统材料相比,TPU轮胎的造价相对更为高昂。
市场空间已有,环保政策也在不断完善,国家未来将不断扶持环保材料的改革和推行,而TPU生产商们更应该致力于自身加工工艺的提升,不断攻克产品走向不同市场的技术壁垒,让TPU更好的服务于社会,也将更有利保护现有的环境