X'inhu elastomeru tal-poliuretan termoplastiku?

X'inhu elastomeru tal-poliuretan termoplastiku?

L-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 l-elastomeru tal-polyurethane termoplastiku huwa wieħed mit-tliet tipi ta' elastomeru tal-polyurethane. In-nies komunement jirreferu għalih bħala TPU (iż-żewġ tipi ewlenin l-oħra ta' elastomeri tal-polyurethane huma elastomeri tal-polyurethane fonduti, imqassra bħala CPU, u elastomeri tal-polyurethane mħallta, imqassra bħala MPU).

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

Struttura u klassifikazzjoni tat-TPU

L-elastomeru tal-poliuretan 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 tirrappreżenta diol li fih 2-12-il atomu tal-karbonju b'katina dritta, imsejjaħ katina qasira.

Fl-istruttura tal-elastomeru tal-poliuretan termoplastiku, is-segment A jissejjaħ segment artab, li għandu l-karatteristiċi ta' flessibilità u irtubija, li jagħmlu t-TPU estensibbli; Il-katina tal-uretan iġġenerata mir-reazzjoni bejn is-segment B u l-isoċjanat tissejjaħ segment iebes, li għandu kemm proprjetajiet riġidi kif ukoll iebsin. Billi jiġi aġġustat il-proporzjon tas-segmenti A u B, isiru prodotti TPU bi proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi differenti.

Skont l-istruttura tas-segment artab, jista' jinqasam f'tip ta' poliester, tip ta' polietere, u tip ta' butadiene, li fihom rispettivament grupp ta' ester, grupp ta' etere, jew grupp ta' butene. Skont l-istruttura tas-segment iebes, jista' jinqasam f'tip ta' uretan u tip ta' uretan-urea, li jinkisbu rispettivament minn estensur tal-katina tal-etilen glikol jew estensur tal-katina tad-dijamina. Il-klassifikazzjoni komuni hija maqsuma f'tip ta' poliester u tip ta' polietere.

X'inhuma l-materjali mhux maħduma għas-sintesi tat-TPU?

(1) Diol Polimeru

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

Il-polimeru Diol adattat għall-elastomeru TPU jista' jinqasam fi poliester u polietere: il-poliester jinkludi l-politetrametilene adipiku aċidu glikol (PBA) ε PCL, PHC; Il-polieteri jinkludu l-poliossipropilene etere glikol (PPG), it-tetraidrofuran polietere glikol (PTMG), eċċ.

(2) Diisoċjanat

Il-piż molekulari huwa żgħir iżda l-funzjoni hija eċċellenti, li mhux biss għandha r-rwol li tgħaqqad is-segment artab mas-segment iebes, iżda wkoll tagħti lit-TPU diversi proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi tajbin. Id-diisoċjanati 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) Estensur tal-katina

L-estensur tal-katina b'piż molekulari ta' 100~350, li jappartjeni għat-tip ta' Diol molekulari żgħir, piż molekulari żgħir, struttura ta' katina miftuħa u mingħajr grupp sostituttiv, huwa favorevoli 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) benzene (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG), eċċ.

Applikazzjoni ta' Modifika tat-TPU bħala Aġent li Jsaħħaħ

Sabiex jitnaqqsu l-ispejjeż tal-prodott u tinkiseb prestazzjoni addizzjonali, l-elastomeri termoplastiċi tal-poliuretan jistgħu jintużaw bħala aġenti tat-tisħiħ użati b'mod komuni biex isaħħu diversi materjali termoplastiċi u tal-gomma modifikati.

Minħabba l-polarità għolja tiegħu, il-poliuretan jista' jkun kompatibbli ma' reżini jew gomom polari, bħal polietilen klorinat (CPE), li jistgħu jintużaw biex isiru prodotti mediċi; It-taħlit mal-ABS jista' jissostitwixxi t-termoplastiċi tal-inġinerija għall-użu; Meta jintuża flimkien mal-polikarbonat (PC), għandu proprjetajiet bħar-reżistenza għaż-żejt, ir-reżistenza għall-fjuwil, u r-reżistenza għall-impatt, u jista' jintuża biex isiru l-karozzeriji; Meta kkombinat mal-poliester, it-teħeżża tiegħu tista' titjieb; Barra minn hekk, jista' jkun kompatibbli sew mal-PVC, Polyoxymethylene jew PVDC; Il-poliuretan tal-poliester jista' jkun kompatibbli sew ma' 15% gomma nitrile jew taħlita ta' 40% gomma nitrile/PVC; Il-poliuretan tal-polietere jista' jkun ukoll kompatibbli sew ma' kolla ta' 40% gomma nitrile/taħlita ta' klorur tal-polivinil; Jista' jkun ukoll ko-kompatibbli ma' kopolimeri tal-akrilonitril stirene (SAN); Jista' jifforma strutturi ta' netwerk interpenetranti (IPN) ma' polisilossani reattivi. Il-maġġoranza l-kbira tal-kolli mħallta msemmija hawn fuq diġà ġew prodotti uffiċjalment.

Fi snin reċenti, fiċ-Ċina kien hemm riċerka dejjem tikber dwar it-tisħiħ tal-POM permezz tat-TPU. It-taħlit tat-TPU u l-POM mhux biss itejjeb ir-reżistenza għat-temperatura għolja u l-proprjetajiet mekkaniċi tat-TPU, iżda wkoll isaħħaħ il-POM b'mod sinifikanti. Xi riċerkaturi wrew li fit-testijiet tal-ksur tat-tensjoni, meta mqabbla mal-matriċi tal-POM, il-liga tal-POM mat-TPU għaddiet minn ksur fraġli għal ksur duttili. Iż-żieda tat-TPU tagħti wkoll lill-POM 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 tat-TPU u l-POM amorfu jservi bħala l-fażi riversibbli. Meta t-temperatura tar-rispons tal-irkupru tkun 165 ℃ u l-ħin tal-irkupru jkun 120 sekonda, ir-rata ta' rkupru tal-liga tilħaq aktar minn 95%, u l-effett tal-irkupru jkun l-aħjar.

It-TPU huwa diffiċli biex ikun kompatibbli ma' materjali polimeriċi mhux polari bħal polietilene, polipropilene, gomma etilene propilene, gomma butadiene, gomma isoprene jew trab tal-gomma tal-iskart, u ma jistax jintuża biex jipproduċi komposti b'rendiment tajjeb. Għalhekk, metodi ta' trattament tal-wiċċ bħal plażma, corona, kimika mxarrba, primer, fjamma jew gass reattiv spiss jintużaw għal dan tal-aħħar. Pereżempju, l-American Air Products and Chemicals Company wettqet trattament tal-wiċċ bil-gass attiv F2/O2 fuq trab fin tal-polietilene b'piż molekulari ultra-għoli b'piż molekulari ta' 3-5 miljun, u żiedet dan ma' elastomeru tal-poliuretan fi proporzjon ta' 10%, li jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-modulu flessibbli, is-saħħa tat-tensjoni u r-reżistenza għall-użu. U t-trattament tal-wiċċ bil-gass attiv F2/O2 jista' jiġi applikat ukoll għal fibri qosra mtawla direzzjonalment b'tul ta' 6-35mm, li jista' jtejjeb l-ebusija u r-reżistenza għad-dmugħ tal-materjal kompost.

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

Fl-1958, Goodrich Chemical Company (issa msejħa Lubrizol) irreġistrat il-marka TPU Estane għall-ewwel darba. Matul l-aħħar 40 sena, kien hemm aktar minn 20 isem ta’ marka 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 elastomeru eċċellenti, it-TPU għandu firxa wiesgħa ta' prodotti downstream, li jintużaw ħafna f'neċessitajiet ta' kuljum, oġġetti sportivi, ġugarelli, materjali dekorattivi, u oqsma oħra. Hawn taħt hawn ftit eżempji.

① Materjali taż-żraben

It-TPU jintuża l-aktar għal materjali taż-żraben minħabba l-elastiċità eċċellenti tiegħu u r-reżistenza għall-użu. Prodotti taż-żraben li fihom it-TPU huma ħafna aktar komdi biex jintlibsu minn prodotti taż-żraben regolari, għalhekk jintużaw aktar fi prodotti taż-żraben ta' kwalità għolja, speċjalment xi żraben sportivi u żraben każwali.

② Pajpijiet

Minħabba l-irtubija tiegħu, is-saħħa tensili tajba, is-saħħa tal-impatt, u r-reżistenza għal temperaturi għoljin u baxxi, il-pajpijiet tat-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

It-TPU jipprovdi reżistenza għad-dmugħ, reżistenza għall-użu, u karatteristiċi ta' liwi, bir-reżistenza għat-temperatura għolja u baxxa tkun iċ-ċavetta għall-prestazzjoni tal-kejbil. Għalhekk, 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 Apparati mediċi

It-TPU huwa materjal sostitut tal-PVC sikur, stabbli u ta’ kwalità għolja, li ma fihx Ftalat u sustanzi kimiċi oħra ta’ ħsara, u jemigra fid-demm jew likwidi oħra fil-kateter mediku jew fil-borża medika u jikkawża effetti sekondarji. Barra minn hekk, it-TPU ta’ grad ta’ estrużjoni u grad ta’ injezzjoni żviluppati apposta jistgħu jintużaw faċilment bi ftit debugging fit-tagħmir tal-PVC eżistenti.

⑤ Vetturi u mezzi oħra ta' trasport

Billi jiġu estrużi u miksija ż-żewġ naħat tad-drapp tan-najlon b'elastomeru termoplastiku tal-polyurethane, jistgħu jsiru ċattri ta' attakk tal-ġlied li jintefħu u ċattri ta' rikonoxximent li jġorru 3-15-il persuna, b'prestazzjoni ħafna aħjar minn ċattri li jintefħu tal-gomma vulkanizzata; Elastomeru termoplastiku tal-polyurethane rinfurzat bil-fibra tal-ħġieġ jista' jintuża biex isiru komponenti tal-karozzerija bħal partijiet iffurmati fuq iż-żewġ naħat tal-karozza nnifisha, ġlud tal-bibien, bampers, strixxi kontra l-frizzjoni, u gradilji.