X'inhu elastomer tal-polyurethane termoplastiku?

X'inhu elastomer tal-polyurethane termoplastiku?

Elastomer tal-polyurethane huwa varjetà ta 'materjali sintetiċi tal-polyurethane (varjetajiet oħra jirreferu għal fowm tal-polyurethane, kolla tal-polyurethane, kisi tal-polyurethane u fibra tal-polyurethane), u l-elastomeru tal-polyurethane termoplastiku huwa wieħed mit-tliet tipi ta' l-elastomer tal-polyurethane, in-nies jirreferu għall-IT bħala TPU ( Elastomeri tal-polyurethane huma elastomeri tal-polyurethane mitfugħa, imqassra bħala CPU, u elastomeri tal-polyurethane mħallta, imqassra bħala MPU).

It-TPU huwa tip ta 'elastomeru tal-polyurethane li jista' jiġi plastiċizzat billi ssaħħan u maħlul mis-solvent. Meta mqabbel mas-CPU u l-MPU, it-TPU għandu ftit jew xejn kimiku fl-istruttura kimika tiegħu. Il-katina molekulari tagħha hija bażikament lineari, iżda hemm ċertu ammont ta 'cross-linking fiżiku. Dan huwa l-elastomeru tal-polyurethane termoplastiku li huwa karatteristiku ħafna fl-istruttura.

Struttura u Klassifikazzjoni tat-TPU

Elastomer tal-polyurethane termoplastiku huwa polimeru lineari tal-blokka (AB). A tirrappreżenta polimeru polyol (ester jew polyether, piż molekulari ta '1000 ~ 6000) b'piż molekulari għoli, imsejjaħ katina twila; B jirrappreżenta diol li fih 2-12 atomi tal-karbonju tal-katina dritta, imsejħa katina qasira.

Fl-istruttura ta 'elastomeru tal-polyurethane termoplastiku, is-segment A jissejjaħ segment artab, li għandu l-karatteristiċi tal-flessibilità u l-irtubija, li jagħmel it-TPU jkollu estensibilità; Il-katina tal-urethane ġġenerata mir-reazzjoni bejn is-segment B u l-isocyanate tissejjaħ segment iebes, li għandu proprjetajiet kemm riġidi kif ukoll iebsa. Billi jiġu aġġustati l-proporzjon ta 'segmenti A u B, huma magħmula prodotti TPU bi proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi differenti.

Skond l-istruttura tas-segment artab, din tista 'tinqasam f'tip tal-poliester, tip polieterja, u tip ta' butadiene, li rispettivament fihom grupp ester, grupp ta 'eter, jew grupp butene. Skond l-istruttura tas-segment iebes, din tista 'tinqasam fi tip ta' urethane u tip ta 'urea urethane, li huma rispettivament miksuba mill-estensuri tal-katina tal-etilene glycol jew l-estensuri tal-katina tad-djami. Il-klassifikazzjoni komuni hija maqsuma fi tip ta 'poliester u tip poliether.

X'inhuma l-materja prima għas-sinteżi tat-TPU?

(1) Polimeru Diol

Diol makromolekulari b'piż molekulari li jvarja minn 500 sa 4000 u gruppi bifunzjonali, b'kontenut ta '50% sa 80% fl-elastomer TPU, għandu rwol deċiżiv fil-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tat-TPU.

Il-polimeru diol adattat għall-elastomer TPU jista 'jinqasam fi poliester u polyether: il-poliester jinkludi politetramethylene adipic acid glycol (PBA) ε PCL, PHC; Il-poliethers jinkludu polyoxypropylene ether glycol (PPG), tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG), eċċ.

(2) Diisocyanate

Il-piż molekulari huwa żgħir iżda l-funzjoni hija pendenti, li mhux biss għandha r-rwol li tikkonnettja s-segment artab u s-segment iebes, iżda wkoll tagħti t-TPU bi diversi proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi tajbin. Id-diisocyanates applikabbli għat-TPU huma: metilen diphenyl diisocyanate (MDI), metilin bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphalene diisocyanate (ndi) diisocyanate (pxdi), eċċ.

(3) Extender tal-katina

L-estensur tal-katina b'piż molekulari ta '100 ~ 350, li jappartjeni għal diol molekulari żgħir, piż molekulari żgħir, struttura tal-katina miftuħa u l-ebda grupp ta' sostitut ma jwassal biex jikseb ebusija għolja u piż skalari għoli ta 'TPU. L-estensuri tal-katina adattati għat-TPU jinkludu 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benżin (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG), eċċ.

Modifikazzjoni ta 'applikazzjoni ta' TPU bħala aġent li jwebbes

Sabiex jitnaqqsu l-ispejjeż tal-prodott u jiksbu prestazzjoni addizzjonali, l-elastomeri termoplastiċi tal-polyurethane jistgħu jintużaw bħala aġenti li jwettqu komunement biex iwebbsu diversi materjali tal-gomma termoplastiċi u modifikati.

Minħabba l-polarità għolja tiegħu, il-polyurethane jista 'jkun kompatibbli ma' reżini polari jew gomom, bħal polietilene klorinat (CPE), li jistgħu jintużaw biex jagħmlu prodotti mediċi; It-taħlit bl-ABS jista 'jissostitwixxi t-termoplastiċi tal-inġinerija għall-użu; Meta jintuża flimkien ma 'polikarbonat (PC), għandu proprjetajiet bħar-reżistenza taż-żejt, ir-reżistenza tal-fjuwil, u r-reżistenza għall-impatt, u jista' jintuża biex jagħmel korpi tal-karozzi; Meta kkombinat mal-poliester, l-ebusija tagħha tista 'titjieb; Barra minn hekk, jista 'jkun kompatibbli sew mal-PVC, il-polyoxymethylene jew il-PVDC; Il-polyurethane tal-poliester jista 'jkun kompatibbli sew ma '15% tal-gomma nitrile jew 40% tal-gomma nitrile / taħlita tal-PVC; Polyether polyurethane jista 'jkun ukoll kompatibbli sew ma' 40% Nitrile Lastiku / Polyvinyl Chloride Blend Adhesive; Jista 'jkun ukoll CO kompatibbli ma' kopolimeri ta 'l-acrylonitrile styrene (SAN); Jista 'jifforma strutturi ta' netwerk interpenetranti (IPN) bi polysiloxanes reattivi. Il-maġġoranza l-kbira tal-adeżivi mħallta msemmija hawn fuq diġà ġew prodotti uffiċjalment.

F’dawn l-aħħar snin, kien hemm riċerka dejjem akbar dwar it-titjib ta ’POM minn TPU fiċ-Ċina. It-taħlit ta 'TPU u POM mhux biss itejjeb ir-reżistenza ta' temperatura għolja u l-proprjetajiet mekkaniċi tat-TPU, iżda wkoll iwebbes b'mod sinifikanti l-POM. Xi riċerkaturi wrew li fit-testijiet tal-ksur tat-tensjoni, meta mqabbla mal-matriċi POM, il-liga POM bit-TPU għamlet tranżizzjoni minn ksur fraġli għal frattura duttili. Iż-żieda ta 'TPU tagħti wkoll POM bil-prestazzjoni tal-memorja tal-forma. Ir-reġjun kristallin tal-POM iservi bħala l-fażi fissa tal-liga tal-memorja tal-forma, filwaqt li r-reġjun amorfu ta 'TPU u POM amorfu jservi bħala l-fażi riversibbli. Meta t-temperatura tar-rispons għall-irkupru hija 165 ℃ u l-ħin tal-irkupru huwa ta '120 sekonda, ir-rata ta' rkupru tal-liga tilħaq aktar minn 95%, u l-effett ta 'rkupru huwa l-aħjar.

It-TPU huwa diffiċli li tkun kompatibbli ma 'materjali tal-polimeru mhux polari bħal polietilene, polipropilene, gomma tal-propylene tal-etilene, gomma tal-butadiene, gomma isoprene jew trab tal-gomma tal-iskart, u ma tistax tintuża biex tipproduċi komposti b'rendiment tajjeb. Għalhekk, metodi ta 'trattament tal-wiċċ bħal plażma, korona, kimika mxarrba, primer, fjamma jew gass reattiv ħafna drabi jintużaw għal dawn tal-aħħar. Pereżempju, il-Kumpanija Amerikana tal-Prodotti u l-Kimiċi Amerikana wettqet trattament tal-wiċċ tal-gass attiv F2 / O2 fuq trab tal-polyethylene molekulari ultra-għoli b'piż molekulari ta '3-5 miljun, u żiedetha ma' elastomeru tal-polyurethane bi proporzjon ta '10%, li tista' ttejjeb b'mod sinifikanti l-modulus flexural tagħha, saħħa tat-tensile u reżistenza għall-ilbies. U t-trattament tal-wiċċ tal-gass attiv F2 / O2 jista 'jiġi applikat ukoll fuq fibri qosra tawwali b'mod direzzjonali b'tul ta' 6-35mm, li jista 'jtejjeb l-ebusija u l-ebusija tad-dmugħ tal-materjal kompost.

X'inhuma l-oqsma ta 'applikazzjoni tat-TPU?

Fl-1958, Goodrich Chemical Company (issa semmiet Lubrizol) irreġistrat il-marka TPU Estane għall-ewwel darba. Matul l-aħħar 40 sena, kien hemm aktar minn 20 isem tad-ditta madwar id-dinja, u kull marka għandha diversi serje ta 'prodotti. Fil-preżent, il-manifatturi ewlenin tal-materja prima tat-TPU fid-dinja huma: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, eċċ.

Bħala elastomer eċċellenti, it-TPU għandu firxa wiesgħa ta 'prodotti' l isfel, li huma użati ħafna fil-ħtiġijiet ta 'kuljum, oġġetti sportivi, ġugarelli, materjali dekorattivi, u oqsma oħra. Hawn taħt hawn ftit eżempji.

① Materjali taż-żraben

It-TPU huwa prinċipalment użat għal materjali taż-żraben minħabba l-elastiċità eċċellenti u r-reżistenza għall-ilbies. Prodotti taż-żraben li fihom it-TPU huma ħafna iktar komdi biex jilbsu minn prodotti ta 'żraben regolari, u għalhekk jintużaw b'mod aktar wiesa' fi prodotti ta 'żraben high-end, speċjalment xi żraben sportivi u żraben każwali.

② pajpijiet

Minħabba l-irtubija tagħha, saħħa tajba tat-tensjoni, saħħa tal-impatt, u reżistenza għal temperaturi għoljin u baxxi, pajpijiet TPU jintużaw ħafna fiċ-Ċina bħala pajpijiet tal-gass u taż-żejt għal tagħmir mekkaniku bħal inġenji tal-ajru, tankijiet, karozzi, muturi, muturi, u għodda tal-magni.

③ kejbil

It-TPU jipprovdi reżistenza għat-tiċrita, reżistenza għall-ilbies, u karatteristiċi tal-liwi, b'reżistenza għolja u baxxa tat-temperatura hija ċ-ċavetta għall-prestazzjoni tal-kejbil. Allura fis-suq Ċiniż, kejbils avvanzati bħal kejbils ta 'kontroll u kejbils tal-enerġija jużaw TPUs biex jipproteġu l-materjali tal-kisi ta' disinji kumplessi tal-kejbil, u l-applikazzjonijiet tagħhom qed isiru dejjem aktar mifruxa.

④ Apparat mediku

It-TPU huwa materjal sostitut tal-PVC sikur, stabbli u ta 'kwalità għolja, li mhux se jkun fih ftalat u sustanzi oħra ta' ħsara kimika, u se jemigraw lejn id-demm jew likwidi oħra fil-kateter mediku jew borża medika biex jikkawżaw effetti sekondarji. Barra minn hekk, il-grad ta 'estrużjoni żviluppata apposta u l-grad ta' injezzjoni TPU jistgħu jintużaw faċilment bi ftit debugging fit-tagħmir tal-PVC eżistenti.

⑤ Vetturi u mezzi oħra ta 'trasport

Billi estruż u kisi ż-żewġ naħat ta 'drapp tan-najlon b'elastomeru termoplastiku tal-polyurethane, ċattri ta' attakk ta 'ġlieda kontra li jintefħu u ċattri ta' għarfien li jġorru 3-15-il persuna jistgħu jsiru, b'rendiment ferm aħjar minn ċattri li jintefħu tal-gomma vulkanizzati; Elastomeru termoplastiku tal-polyurethane rinforzat b'fibra tal-ħġieġ jista 'jintuża biex jagħmlu komponenti tal-ġisem bħal partijiet iffurmati fuq iż-żewġ naħat tal-karozza nnifisha, ġlud tal-bibien, bumpers, strixxi kontra l-frizzjoni, u grilles.