El 1958, Goodrich Chemical Company (ara rebatejada amb el nom de LuBrizol) va registrar la marca TPU Estane per primera vegada. Durant els darrers 40 anys, hi ha hagut més de 20 marques a tot el món i cada marca té diverses sèries de productes. Actualment, els fabricants de matèries primeres TPU inclouen principalment BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, etc.
1 、 Categoria de TPU
Segons l'estructura del segment tou, es pot dividir en tipus de polièster, tipus de polièter i tipus butadiè, que contenen respectivament el grup d'èster, el grup d'èter o el grup de butè.
Segons l'estructura del segment dur, es pot dividir en tipus d'uretà i tipus d'urea uretà, que s'obtenen respectivament a partir d'extensors de la cadena d'etilenglicol o dels extensors de la cadena de diamina. La classificació comuna es divideix en tipus de polièster i tipus de polièter.
Segons la presència o l’absència de reticulació, es pot dividir en termoplàstic pur i semi-termoplàstic.
El primer té una estructura lineal pura i no hi ha enllaços de reticulació; Aquest últim conté una petita quantitat d’enllaços reticulats com l’èster d’àcid al·lòfànic.
Segons l’ús de productes acabats, es poden dividir en parts perfilades (diversos elements de màquina), canonades (beines, perfils de bar), pel·lícules (fulls, plaques primes), adhesius, recobriments, fibres, etc.
2 、 Síntesi de TPU
La TPU pertany al poliuretà en termes d’estructura molecular. Llavors, com es va agregar?
Segons diferents processos de síntesi, es divideix principalment en polimerització a granel i polimerització de solucions.
En la polimerització a granel, també es pot dividir en mètode de pre-polimerització i mètode d’un sol pas basat en la presència o l’absència de reacció pre:
El mètode de prepolimerització consisteix en reaccionar el diisocianat amb diols macromoleculars durant un període de temps determinat abans d’afegir l’extensió de cadena per produir TPU;
El mètode d’un sol pas consisteix a barrejar i reaccionar simultàniament diols macromoleculars, diisocianats i extensors de cadena per formar TPU.
La polimerització de solucions implica primer dissoldre el diisocianat en un dissolvent, després afegir diols macromoleculars per reaccionar durant un període de temps determinat i, finalment, afegir extensors de cadena per generar TPU.
El tipus de segment tou TPU, pes molecular, contingut de segment dur o suau i estat d’agregació TPU pot afectar la densitat de TPU, amb una densitat d’aproximadament 1,10-1,25, i no hi ha cap diferència significativa en comparació amb altres gomes i plàstics.
A la mateixa duresa, la densitat de Polyether tipus TPU és inferior a la del tipus de polièster TPU.
3 、 Processament de TPU
Les partícules de TPU requereixen diversos processos per formar el producte final, principalment mitjançant mètodes de fusió i solució per al processament de TPU.
El processament de fusió és un procés d’ús comú en la indústria plàstica, com ara barrejar, rodar, extrusió, modelar -se i modelar;
El processament de solucions és el procés de preparació d’una solució dissolent partícules en un dissolvent o polimeritzant -les directament en un dissolvent, i després recobriment, girant, etc.
El producte final elaborat a partir de TPU generalment no requereix una reacció de reticulació de vulcanització, cosa que pot reduir el cicle de producció i reciclar materials de residus.
4 、 Rendiment de TPU
La TPU té un mòdul elevat, alta resistència, alta allargament i elasticitat, excel·lent resistència al desgast, resistència al petroli, resistència a la temperatura baixa i resistència a l’envelliment.
La gran resistència a la tracció, l’allargament elevada i la baixa taxa de deformació permanent de compressió a llarg termini són tots els avantatges significatius de la TPU.
Xiaou elaborarà principalment les propietats mecàniques de la TPU d’aspectes com la resistència a la tracció i l’allargament, la resiliència, la duresa, etc.
Força de tracció elevada i alta allargament
TPU té una excel·lent resistència a la tracció i allargament. A partir de les dades de la figura següent, podem veure que la resistència a la tracció i l’allargament de Polyether tipus TPU són molt millors que les del plàstic de clorur de polivinil i el cautxú.
A més, la TPU pot complir els requisits de la indústria alimentària amb poc o cap additius afegits durant el processament, cosa que també és difícil per aconseguir altres materials com el PVC i el cautxú.
La resiliència és molt sensible a la temperatura
La resiliència de la TPU es refereix al grau en què es recupera ràpidament al seu estat original després que es pugui alleujar l’estrès de deformació, expressada com a energia de recuperació, que és la proporció de treballs de retracció de deformació amb el treball necessari per produir deformació. És una funció del mòdul dinàmic i la fricció interna d’un cos elàstic i és molt sensible a la temperatura.
El rebot disminueix amb la disminució de la temperatura fins a una certa temperatura i l’elasticitat augmenta ràpidament de nou. Aquesta temperatura és la temperatura de cristal·lització del segment tou, que es determina per l'estructura del diol macromolecular. El tipus de poliether TPU és inferior a la TPU de tipus de polièster. A temperatures per sota de la temperatura de cristal·lització, l’elastòmer es fa molt dur i perd la seva elasticitat. Per tant, la resiliència és similar a un rebot de la superfície d’un metall dur.
La gamma de duresa és Shore A60-D80
La duresa és un indicador de la capacitat d’un material per resistir la deformació, la puntuació i el rascat.
La duresa de la TPU es mesura generalment mitjançant provadors de duresa de Shore A i Shore D, amb la riba A que s’utilitza per a TPU més suaus i Shore D que s’utilitzen per a TPU més dures.
La duresa de la TPU es pot ajustar ajustant la proporció de segments de cadena suau i dura. Per tant, TPU té un rang de duresa relativament àmplia, que va des de la costa A60-D80, que abasta la duresa del cautxú i del plàstic i té una elevada elasticitat durant tot el rang de duresa.
A mesura que la duresa canvia, algunes propietats de la TPU poden canviar. Per exemple, l’augment de la duresa de la TPU donarà lloc a canvis de rendiment com l’augment del mòdul de tracció i la resistència a la llàgrima, l’augment de la rigidesa i la tensió compressiva (capacitat de càrrega), la disminució de l’ellargament, l’augment de la densitat i la generació de calor dinàmica i la major resistència ambiental.
5 、 Aplicació de TPU
Com a excel·lent elastòmer, TPU té una àmplia gamma de direccions de productes aigües avall i s’utilitza àmpliament en necessitats diàries, productes esportius, joguines, materials decoratius i altres camps.
Materials de sabates
La TPU s’utilitza principalment per a materials de sabates per la seva excel·lent elasticitat i resistència al desgast. Els productes de calçat que contenen TPU són molt més còmodes de portar que els productes de calçat habituals, de manera que s’utilitzen més àmpliament en productes de calçat de gamma alta, especialment algunes sabates esportives i sabates casuals.
mitges
A causa de la seva suavitat, la bona resistència a la tracció, la força d’impacte i la resistència a temperatures altes i baixes, les mànegues de TPU s’utilitzen àmpliament a la Xina com a mànegues de gas i petroli per a equips mecànics com aeronaus, dipòsits, automòbils, motocicletes i màquines -eina.
cable
La TPU proporciona resistència a la llàgrima, resistència al desgast i característiques de flexió, amb la resistència a la temperatura alta i baixa és la clau del rendiment del cable. Així, al mercat xinès, els cables avançats com els cables de control i els cables d’alimentació utilitzen TPU per protegir els materials de recobriment dels dissenys de cables complexos i les seves aplicacions estan cada cop més generalitzades.
Dispositius mèdics
La TPU és un material substitut de PVC segur, estable i d’alta qualitat, que no contindrà ftalat i altres substàncies nocives químiques, i que migrarà a la sang o a altres líquids del catèter mèdic o de la bossa mèdica per provocar efectes secundaris. També és un grau d'extrusió especialment desenvolupat i TPU de grau d'injecció.
pel·lícula
TPU Film és una pel·lícula fina elaborada amb material granular TPU a través de processos especials com el rodatge, el càsting, el bufat i el recobriment. A causa de la seva gran resistència, resistència al desgast, bona elasticitat i resistència al clima, les pel·lícules de TPU s’utilitzen àmpliament en indústries, materials de sabates, muntatge de roba, automoció, química, electrònica, mèdica i altres camps.
Posada Posada: 05-2020 de febrer