X'inhu l-elastomer tal-polyurethane termoplastiku?

X'inhu l-elastomer tal-polyurethane termoplastiku?

Elastomeru 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 elastomer tal-polyurethane termoplastiku huwa wieħed mit-tliet tipi ta' elastomer tal-polyurethane, Nies komunement jirreferu għalih bħala TPU (il- żewġ tipi ewlenin oħra ta 'elastomeri tal-polyurethane huma elastomeri tal-polyurethane fondut, imqassar bħala CPU, u elastomeri tal-polyurethane mħallta, imqassra bħala MPU).

TPU huwa tip ta 'elastomer tal-polyurethane li jista' jiġi plastifikat bit-tisħin u maħlul b'solvent. Meta mqabbel ma 'CPU u MPU, TPU għandu ftit jew xejn cross-linking kimiku fl-istruttura kimika tiegħu. Il-katina molekulari tagħha hija bażikament lineari, iżda hemm ċertu ammont ta 'cross-linking fiżiku. Dan huwa l-elastomer tal-polyurethane Termoplastiku li huwa karatteristika ħafna fl-istruttura.

Struttura u klassifikazzjoni tat-TPU

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

Fl-istruttura tal-elastomer tal-polyurethane Termoplastiku, is-segment A jissejjaħ segment artab, li għandu l-karatteristiċi ta 'flessibilità u irtubija, u jagħmel TPU estensibilità; Il-katina tal-urethane ġġenerata mir-reazzjoni bejn is-segment B u l-isocyanate tissejjaħ segment iebes, li għandu kemm proprjetajiet riġidi kif ukoll iebsin. Billi taġġusta l-proporzjon tas-segmenti A u B, isiru prodotti TPU bi proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi differenti.

Skont l-istruttura tas-segment artab, tista 'tinqasam f'tip ta' poliester, tip ta 'poliether, u tip ta' butadiene, li rispettivament fihom grupp ester, grupp ether, jew grupp butene. Skont l-istruttura tas-segment iebes, tista 'tinqasam f'tip ta' uretejn u tip ta 'urea ta' uretejn, li huma rispettivament miksuba minn estensuri tal-katina tal-ethylene glycol jew extenders tal-katina tad-diamine. Il-klassifikazzjoni komuni hija maqsuma f'tip ta 'poliester u tip ta' polyether.

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

(1) Polimer Diol

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

Il-polimer Diol adattat għall-elastomer TPU jista 'jinqasam f'poliester u polyether: poliester jinkludi polytetramethylene Adipic acid glycol (PBA) ε PCL, PHC; Il-polieteri 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 tgħaqqad is-segment artab u s-segment iebes, iżda wkoll tagħti lit-TPU b'diversi proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi tajbin. Id-diisocyanates applikabbli għat-TPU huma: Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl diisocyanate ( PXDI), eċċ.

(3) Estensuri tal-katina

L-estensuri tal-katina b'piż molekulari ta '100 ~ 350, li jappartjeni għal Diol molekulari żgħir, piż molekulari żgħir, struttura ta' katina miftuħa u l-ebda grupp sostitut li jwassal biex tinkiseb 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-cyclohexanedimthanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG), eċċ.

Applikazzjoni ta 'Modifikazzjoni ta' TPU bħala Aġent ta 'Toughning

Sabiex jitnaqqsu l-ispejjeż tal-prodott u tinkiseb prestazzjoni addizzjonali, elastomeri termoplastiku tal-polyurethane jistgħu jintużaw bħala aġenti tat-twebbis użati komunement biex isaħħu diversi materjali tal-gomma termoplastiku u modifikat.

Minħabba l-polarità għolja tiegħu, il-polyurethane jista 'jkun kompatibbli ma' reżini polari jew gomom, bħal polyethylene klorinat (CPE), li jista 'jintuża biex isiru prodotti mediċi; It-taħlit ma 'ABS jista' jissostitwixxi termoplastiki ta 'inġinerija għall-użu; Meta jintuża flimkien mal-polikarbonat (PC), għandu proprjetajiet bħal reżistenza għaż-żejt, reżistenza għall-fjuwil, u reżistenza għall-impatt, u jista 'jintuża biex jagħmel karrozzi tal-karozzi; Meta kkombinat mal-poliester, it-toughness tagħha tista 'titjieb; Barra minn hekk, jista 'jkun kompatibbli sew mal-PVC, Polyoxymethylene jew PVDC; Il-polyurethane tal-poliester jista 'jkun kompatibbli sew ma' 15% gomma nitrile jew 40% taħlita ta 'gomma nitrile/PVC; Il-polyether polyurethane jista 'jkun ukoll kompatibbli tajjeb ma' 40% adeżiv tat-taħlita tal-gomma nitrile/polyvinyl chloride; Jista 'jkun ukoll ko kompatibbli mal-kopolimeri ta' acrylonitrile styrene (SAN); Jista 'jifforma strutturi ta' interpenetrating network (IPN) b'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 tikber dwar it-tisħiħ tal-POM minn TPU fiċ-Ċina. It-taħlit ta 'TPU u POM mhux biss itejjeb ir-reżistenza għat-temperatura għolja u l-proprjetajiet mekkaniċi ta' TPU, iżda wkoll isaħħaħ b'mod sinifikanti l-POM. Xi riċerkaturi wrew li fit-testijiet tal-ksur tat-tensjoni, meta mqabbla mal-matriċi POM, il-liga POM b'TPU għaddiet minn ksur fraġli għal ksur duttili. Iż-żieda ta 'TPU tagħti wkoll lill-POM prestazzjoni tal-memorja tal-forma. Ir-reġjun kristallin ta 'POM iservi bħala l-fażi fissa tal-liga tal-memorja tal-forma, filwaqt li r-reġjun amorfu ta' TPU amorfu u POM iservi bħala l-fażi riversibbli. Meta t-temperatura tar-rispons ta 'rkupru hija 165 ℃ u l-ħin ta' rkupru huwa 120 sekonda, ir-rata ta 'rkupru tal-liga tilħaq aktar minn 95%, u l-effett ta' rkupru huwa l-aħjar.

TPU huwa diffiċli li jkun kompatibbli ma 'materjali polimeru mhux polari bħal polyethylene, polypropylene, gomma Ethylene propilene, gomma butadiene, gomma isoprene jew trab tal-gomma skart, u ma jistgħux jintużaw biex jipproduċu komposti b'rendiment tajjeb. Għalhekk, metodi ta 'trattament tal-wiċċ bħal plażma, korona, Kimika Wet, primer, fjamma jew gass reattiv ħafna drabi jintużaw għal dawn tal-aħħar. Pereżempju, l-American Air Products and Chemicals Company wettqet trattament tal-wiċċ tal-gass attiv F2/O2 fuq trab fin tal-polyethylene ta 'piż molekulari ultra-għoli b'piż molekulari ta' 3-5 miljun, u żiedu mal-elastomer tal-polyurethane fi proporzjon ta '10 %, li jista 'jtejjeb b'mod sinifikanti l-modulu Flexural tiegħu, is-saħħa tat-tensjoni u r-reżistenza għall-ilbies. U t-trattament tal-wiċċ tal-gass attiv F2/O2 jista 'jiġi applikat ukoll għall-fibri qosra tawwalija f'direzzjoni b'tul ta' 6-35mm, li jistgħu jtejbu l-ebusija u d-dmugħ toughness tal-materjal kompost.

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

Fl-1958, Goodrich Chemical Company (issa isem ġdid 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, TPU għandu firxa wiesgħa ta 'prodotti downstream, li jintużaw ħafna f'ħtiġijiet ta' kuljum, oġġetti sportivi, ġugarelli, materjali dekorattivi, u oqsma oħra. Hawn taħt hawn ftit eżempji.

① Materjali taż-żraben

TPU jintuża prinċipalment għall-materjali taż-żraben minħabba l-elastiċità eċċellenti tiegħu u r-reżistenza għall-ilbies. Il-prodotti taż-żraben li fihom it-TPU huma ħafna aktar komdi biex jilbsu minn prodotti taż-żraben regolari, għalhekk huma użati b'mod aktar wiesa 'fi prodotti taż-żraben high-end, speċjalment xi żraben sportivi u żraben każwali.

② Manek

Minħabba l-irtubija, is-saħħa tat-tensjoni tajba, is-saħħa tal-impatt u r-reżistenza għal temperaturi għoljin u baxxi, il-pajpijiet TPU jintużaw ħafna fiċ-Ċina bħala pajpijiet tal-gass u taż-żejt għal tagħmir mekkaniku bħal ajruplani, tankijiet, karozzi, muturi u għodod tal-magni.

③ Kejbil

TPU jipprovdi reżistenza tad-dmugħ, reżistenza għall-ilbies, u karatteristiċi ta 'liwi, b'reżistenza għat-temperatura għolja u baxxa hija ċ-ċavetta għall-prestazzjoni tal-kejbil. Allura fis-suq Ċiniż, kejbils avvanzati bħal kejbils tal-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

TPU huwa materjal sostitut tal-PVC sikur, stabbli u ta 'kwalità għolja, li mhux se jkun fih Phthalate u sustanzi kimiċi oħra ta' ħsara, u se jemigra lejn id-demm jew likwidi oħra fil-kateter mediku jew borża medika biex jikkawża effetti sekondarji. Barra minn hekk, il-grad ta 'estrużjoni żviluppat b'mod speċjali u l-grad ta' injezzjoni TPU jistgħu jintużaw faċilment bi ftit debugging fit-tagħmir tal-PVC eżistenti.

⑤ Vetturi u mezzi oħra ta 'trasport

Bl-estrużjoni u l-kisi taż-żewġ naħat tad-drapp tan-najlon b'elastomer termoplastiku tal-polyurethane, jistgħu jsiru ċattri ta 'attakk tal-ġlieda kontra l-ġlied li jintefħu u ċattri ta' tkixxif li jġorru 3-15-il persuna, b'rendiment ferm aħjar minn ċattri li jintefħu tal-gomma vulkanizzata; Elastomeru termoplastiku tal-polyurethane rinfurzat b'fibra tal-ħġieġ jista 'jintuża biex jagħmel komponenti tal-ġisem bħal partijiet iffurmati fuq iż-żewġ naħat tal-karozza nnifisha, ġlud tal-bibien, bampers, strixxi kontra l-frizzjoni, u gradilji.