Þegar mótorhraði nýrra orkutækja fer yfir 20.000 snúninga á mínútu, þurfa samskeyti iðnaðarvélmenna að starfa stöðugt við háan hita upp á 150 gráður, og olíuútdráttarbúnaður þarf að standast neðanjarðar tæringu við 300 gráður, hefðbundin pólýúretan teygjur eru smám saman "máttlausar" vegna ófullnægjandi tegundar af teygjanlegu pólýúretan hitaþoli. p-fenýlendiamíndíísósýanat (PPDI) sem kjarnahráefnið er að verða „lykilefni“ á sviði há-framleiðslu vegna ofurhitaþols þess (langtímanotkunarhitastig Stærra en eða jafnt og 180 gráður), framúrskarandi kraftmikilla eiginleika og umhverfisverndareiginleika, nýrra orkubyltingareiginleika,{10}eiginleika{10}. Framleiðslu- og efnisvísindi eru að endurmóta undirliggjandi rökfræði hinnar alþjóðlegu-efnaiðnaðarkeðju.
1. Markaðsvaxtarvél: „þrefaldur ómun“ tæknibyltinga, iðnaðaruppfærslu og umhverfisverndarstefnu
1. Há-framleiðsla uppfærsla: "Stíf eftirspurn" eftir PPDI efni
Alþjóðlegur framleiðsluiðnaður flýtir fyrir umbreytingu í „há-endan, greindur og grænan“ og setur fram strangar kröfur um hitaþol, tæringarþol og kraftmikla eiginleika efna.:
Ný orkutæki: Aukning á mótorhraða veldur því að hitastig statorvinda fer yfir 180 gráður. Hefðbundið MDI/TDI pólýúretan er auðvelt að mýkja og afmynda, en PPDI efni geta virkað stöðugt upp í 220 gráður og kraftmikið þreytulíf eykst um 3 sinnum. Það hefur verið notað í Tesla Model S Plaid, BYD e platform 3.0 og öðrum hágæða gerðum.
Iðnaðarvélmenni: liðir þurfa að þola há-tíðni titring og háan-hita núning. PPDI teygjur hafa orðið "valið efni" fyrir afoxunarlegir ABB, Kuka og annarra fyrirtækja vegna lítillar þjöppunar og varanlegrar aflögunar (minna en eða jafnt og 5%) og mikillar seiglu (meira en eða jafnt og 60%).
Olía og gas: Verkfæri í holu þurfa að standast háan hita upp á 300 gráður og HSS/CO腐蚀 tæringu. PPDI efni er breytt með því að bæta við nanó-súrál, sem eykur tæringarþol um 50% og lengir endingartímann í meira en 2 sinnum lengri en hefðbundin efni.
2. Tæknibylting: stökkið frá "rannsóknarstofu" til "iðnvæðingar"
Markaðssetning PPDI pólýúretan elastómera hefur verið takmörkuð af tveimur helstu vandamálum:
Hár hráefniskostnaður: verð á PPDI einliða er 3-5 sinnum hærra en MDI, og það hefur lengi verið einokað af alþjóðlegum risum eins og Basf og Covestro.;
Ferlið er flókið: Viðbragðshitastigið (120-150 gráður) og magn hvata þarf að vera nákvæmlega stjórnað, annars er auðvelt að framleiða hlaupagalla.
Undanfarin ár hafa tæknibyltingar ýtt undir kostnaðarlækkun og bætt afrakstur:
Staðsetning hráefna: China Wanhua Chemical mun gera sér grein fyrir stórframleiðslu á PPDI einliða árið 2023, með 40% lægri kostnaði en innflutningur, sem rjúfa alþjóðlega einokun;
Nýsköpun í vinnslu: Bayer, Þýskalandi, hefur þróað "samfellda magnfjölliðun" tækni, sem styttir viðbragðstímann úr 8 klukkustundum í 2 klukkustundir og eykur afraksturinn í meira en 95%;
Aukaefnahagræðing: Toray frá Japan kynnti epoxý plastefni þvertengingarefni til að auka hitaþol efnisins um 20 gráður í viðbót án eftir-vúlkunarmeðferðar.
3. Umhverfisverndarstefna: uppfærsla úr "plasti takmörkun" í "eitur takmörkun"
Hnattrænar umhverfisverndarreglur hafa orðið strangari og stuðlað að PPDI-efni til að koma í stað hefðbundinna teygjur sem innihalda þungmálma og fjölhringa arómatísk kolvetni (PAH).:
REACH reglugerð ESB: Frá 2025 verður bannað að nota elastómer sem innihalda blý og kadmíum í bílavarahlutum. PPDI efni hafa orðið fyrsti kosturinn til að uppfylla kröfur vegna ó-eitraðra og umhverfisvænna efna.;
"Tvöfaldur kolefnis" markmið Kína: þess er krafist að kolefnislosun á hverja framleiðslueiningu nýrra orkutækjaefna verði minnkuð um 20% fyrir árið 2025. PPDI efni munu draga úr kolefnislosun allan lífsferilinn í gegnum léttan (60% lægri þéttleika en málmar) og langan líftíma (draga úr tíðni skipta).
Hringlaga hagkerfislíkan: Sum fyrirtæki (eins og Lubrizol í Bandaríkjunum) hafa hleypt af stokkunum „endurvinnslu-endurvinnslu“ þjónustu til að bræða og korna úrgang af PPDI-gerð elastómerum, með meira en 90% nýtingarhlutfall auðlinda