L'any 1958, Goodrich Chemical Company (ara rebatejada Lubrizol) va registrar per primera vegada la marca TPU Estane.Durant els últims 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 de 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 suau, es pot dividir en tipus de polièster, tipus de polièter i tipus butadiè, que contenen, respectivament, un grup èster, un grup èter o un grup butè.
Segons l'estructura del segment dur, es pot dividir en tipus uretà i tipus urea uretà, que s'obtenen respectivament a partir d'extensors de cadena d'etilenglicol o extensors de cadena de diamina.La classificació comuna es divideix en tipus de polièster i tipus de polièter.
Segons la presència o absència de reticulació, es pot dividir en termoplàstic pur i semitermoplàstic.
El primer té una estructura lineal pura i sense enllaços entrecreuats;Aquest últim conté una petita quantitat d'enllaços reticulats com l'èster d'àcid alofànic.
Segons l'ús dels productes acabats, es poden dividir en peces perfilades (diversos elements de la màquina), canonades (beines, perfils de barres), pel·lícules (fulls, plaques primes), adhesius, recobriments, fibres, etc.
2, Síntesi de TPU
El TPU pertany al poliuretà pel que fa a l'estructura molecular.Aleshores, com es va agregar?
Segons diferents processos de síntesi, es divideix principalment en polimerització a granel i polimerització en solució.
En la polimerització a granel, també es pot dividir en mètode de prepolimerització i mètode d'un sol pas basat en la presència o absència de prereacció:
El mètode de prepolimerització consisteix a fer reaccionar diisocianat amb diols macromoleculars durant un període de temps determinat abans d'afegir una extensió de cadena per produir TPU;
El mètode d'un sol pas implica barrejar i reaccionar simultàniament diols macromoleculars, diisocianats i extensors de cadena per formar TPU.
La polimerització de la solució 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 de TPU, el pes molecular, el contingut de segment dur o tou i l'estat d'agregació de TPU poden 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 cautxús i plàstics.
Amb la mateixa duresa, la densitat de TPU de tipus polièter és inferior a la de TPU de tipus polièster.
3, Processament de TPU
Les partícules de TPU requereixen diversos processos per formar el producte final, principalment utilitzant mètodes de fusió i solució per al processament de TPU.
El processament de fusió és un procés que s'utilitza habitualment a la indústria del plàstic, com ara la barreja, el laminat, l'extrusió, el modelat per bufat i el modelat;
El processament de la solució és el procés de preparar una solució mitjançant la dissolució de partícules en un dissolvent o polimeritzant-les directament en un dissolvent, i després recobrint-les, girant-les, etc.
El producte final fet de TPU generalment no requereix una reacció de reticulació de vulcanització, que pot escurçar el cicle de producció i reciclar els materials de rebuig.
4, Rendiment de TPU
El TPU té un alt mòdul, alta resistència, gran allargament i elasticitat, excel·lent resistència al desgast, resistència a l'oli, resistència a la temperatura baixa i resistència a l'envelliment.
L'alta resistència a la tracció, l'alt allargament i la baixa taxa de deformació permanent de compressió a llarg termini són tots els avantatges significatius del TPU.
XiaoU elaborarà principalment les propietats mecàniques del TPU des d'aspectes com la resistència a la tracció i l'allargament, la resistència, la duresa, etc.
Alta resistència a la tracció i alt allargament
El TPU té una resistència a la tracció i un allargament excel·lents.A partir de les dades de la figura següent, podem veure que la resistència a la tracció i l'allargament del TPU tipus polièter són molt millors que les del plàstic i el cautxú de clorur de polivinil.
A més, el TPU pot complir els requisits de la indústria alimentària amb pocs o cap additiu afegit durant el processament, cosa que també és difícil d'aconseguir per a altres materials com el PVC i el cautxú.
La resiliència és molt sensible a la temperatura
La resiliència del TPU es refereix al grau en què es recupera ràpidament al seu estat original després d'alleujar l'esforç de deformació, expressat com a energia de recuperació, que és la relació entre el treball de retracció de la deformació i el treball necessari per produir la deformació.És una funció del mòdul dinàmic i de 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 determinada temperatura, i l'elasticitat augmenta ràpidament de nou.Aquesta temperatura és la temperatura de cristal·lització del segment tou, que està determinada per l'estructura del diol macromolecular.El TPU de tipus polièter és més baix que el TPU de tipus polièster.A temperatures inferiors a la temperatura de cristal·lització, l'elastòmer es torna molt dur i perd la seva elasticitat.Per tant, la resiliència és similar a un rebot de la superfície d'un metall dur.
El rang de duresa és Shore A60-D80
La duresa és un indicador de la capacitat d'un material per resistir la deformació, les ratllades i les ratllades.
La duresa del TPU es mesura normalment mitjançant provadors de duresa Shore A i Shore D, amb Shore A utilitzat per a TPU més suaus i Shore D utilitzat per TPU més dur.
La duresa del TPU es pot ajustar ajustant la proporció de segments de cadena suaus i durs.Per tant, el TPU té un rang de duresa relativament ampli, que va des de Shore A60-D80, que abasta la duresa del cautxú i el plàstic, i té una alta elasticitat en tot el rang de duresa.
A mesura que canvia la duresa, algunes propietats del TPU poden canviar.Per exemple, augmentar la duresa del TPU provocarà canvis en el rendiment, com ara un augment del mòdul de tracció i la resistència a l'esquinçament, augment de la rigidesa i l'estrès de compressió (capacitat de càrrega), disminució de l'allargament, augment de la densitat i generació de calor dinàmica i augment de la resistència ambiental.
5、 Aplicació de TPU
Com a excel·lent elastòmer, el TPU té una àmplia gamma d'adreces de productes aigües avall i s'utilitza àmpliament en necessitats diàries, articles esportius, joguines, materials decoratius i altres camps.
Materials de calçat
El TPU s'utilitza principalment per a materials de sabates a causa de 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 normals, de manera que s'utilitzen més en productes de calçat de gamma alta, especialment algunes sabates esportives i sabates casuals.
mànega
A causa de la seva suavitat, bona resistència a la tracció, resistència a l'impacte i resistència a altes i baixes temperatures, les mànegues de TPU s'utilitzen àmpliament a la Xina com a mànegues de gas i petroli per a equips mecànics com ara avions, tancs, automòbils, motocicletes i màquines eina.
cable
El TPU proporciona característiques de resistència a l'esquinçament, resistència al desgast i flexió, sent la resistència a alta i baixa temperatura la clau per al 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 de dissenys de cables complexos, i les seves aplicacions s'estan estenent cada cop més.
Aparells mèdics
El TPU és un material substitutiu de PVC segur, estable i d'alta qualitat, que no contindrà ftalats ni altres substàncies químiques nocives, i migrarà a la sang o altres líquids del catèter mèdic o la bossa mèdica per causar efectes secundaris.També és un TPU de grau d'extrusió i injecció especialment desenvolupat.
pel·lícula
La pel·lícula de TPU és una pel·lícula fina feta de material granular de TPU mitjançant processos especials com ara laminació, fosa, bufat i recobriment.A causa de la seva alta resistència, resistència al desgast, bona elasticitat i resistència a la intempèrie, les pel·lícules de TPU s'utilitzen àmpliament en indústries, materials de sabates, muntatge de roba, automoció, química, electrònica, medicina i altres camps.
Hora de publicació: 05-feb-2020