Kio estas termoplasta poliuretana elastomero?

Kio estas termoplasta poliuretana elastomero?

Poliuretana elastomero estas vario de poliuretanaj sintezaj materialoj (aliaj variaĵoj rilatas al poliuretana ŝaŭmo, poliuretana gluaĵo, poliuretana tegaĵo kaj poliuretana fibro), kaj termoplasta poliuretana elastomero estas unu el la tri tipoj de poliuretana elastomero. Homoj kutime nomas ĝin TPU (la aliaj du ĉefaj tipoj de poliuretanaj elastomeroj estas gisitaj poliuretanaj elastomeroj, mallongigitaj kiel CPU, kaj miksitaj poliuretanaj elastomeroj, mallongigitaj kiel MPU).

TPU estas speco de poliuretana elastomero, kiu povas esti plastigita per varmigo kaj solvita per solvilo. Kompare kun CPU kaj MPU, TPU havas malmultan aŭ neniun kemian krucligadon en sia kemia strukturo. Ĝia molekula ĉeno estas baze lineara, sed estas certa kvanto da fizika krucligado. Ĉi tiu estas la termoplasta poliuretana elastomero, kiu estas tre karakteriza laŭ strukturo.

Strukturo kaj klasifiko de TPU

Termoplasta poliuretana elastomero estas (AB) bloka lineara polimero. A reprezentas polimeron poliolon (estero aŭ polietero, molekula pezo de 1000~6000) kun alta molekula pezo, nomata longa ĉeno; B reprezentas diolon enhavantan 2-12 rektajn ĉenajn karbonatomojn, nomatan mallonga ĉeno.

En la strukturo de termoplasta poliuretana elastomero, segmento A nomiĝas mola segmento, kiu havas la karakterizaĵojn de fleksebleco kaj moleco, kio faras TPU-on etendebla; La uretana ĉeno generita per la reakcio inter la B-segmento kaj izocianato nomiĝas malmola segmento, kiu havas kaj rigidajn kaj malmolajn ecojn. Per alĝustigo de la proporcio de A kaj B-segmentoj, TPU-produktoj kun malsamaj fizikaj kaj mekanikaj ecoj estas faritaj.

Laŭ la strukturo de la mola segmento, ĝi povas esti dividita en poliesteran tipon, polieteran tipon, kaj butadienan tipon, kiuj respektive enhavas esteran grupon, eteran grupon, aŭ butenan grupon. Laŭ la strukturo de la malmola segmento, ĝi povas esti dividita en uretanan tipon kaj uretanan urean tipon, kiuj estas respektive akiritaj el etilenglikolaj ĉenplilongigiloj aŭ diaminaj ĉenplilongigiloj. La komuna klasifiko estas dividita en poliesteran tipon kaj polieteran tipon.

Kiuj estas la krudmaterialoj por TPU-sintezo?

(1) Polimera Diolo

Makromolekula diolo kun molekula pezo intervalanta de 500 ĝis 4000 kaj dufunkciaj grupoj, kun enhavo de 50% ĝis 80% en TPU-elastomero, ludas decidan rolon en la fizikaj kaj kemiaj ecoj de TPU.

La polimero Diolo taŭga por TPU-elastomero povas esti dividita en poliesteron kaj polieteron: poliestero inkluzivas politetrametilenan adipan acidan glikolon (PBA) ε PCL, PHC; Polieteroj inkluzivas polioksipropilenan eterglikolon (PPG), tetrahidrofuranan polieterglikolon (PTMG), ktp.

(2) Diizocianato

La molekula pezo estas malgranda sed la funkcio estas elstara, kiu ne nur ludas la rolon de konektado de la mola segmento kaj la malmola segmento, sed ankaŭ dotas la TPU per diversaj bonaj fizikaj kaj mekanikaj ecoj. La diizocianatoj aplikeblaj al la TPU estas: metilena difenildiizocianato (MDI), metilena bis(-4-cikloheksila izocianato) (HMDI), p-fenildiizocianato (PPDI), 1,5-naftalendiizocianato (NDI), p-fenildimetildiizocianato (PXDI), ktp.

(3) Ĉenplilongigilo

La ĉenplilongigilo kun molekula pezo de 100~350, apartenanta al malgrandmolekula diolo, malgranda molekula pezo, malferma ĉenstrukturo kaj neniu substitua grupo, favoras atingi altan malmolecon kaj altan skalaran pezon de TPU. La ĉenplilongigiloj taŭgaj por TPU inkluzivas 1,4-butanediolon (BDO), 1,4-bis(2-hidroksietoksi)benzenon (HQEE), 1,4-cikloheksandimetanolo (CHDM), p-fenildimetilglikolo (PXG), ktp.

Modifa Apliko de TPU kiel Fortiga Agento

Por redukti produktokostojn kaj atingi plian rendimenton, poliuretanaj termoplastaj elastomeroj povas esti uzataj kiel ofte uzataj hardantoj por hardigi diversajn termoplastajn kaj modifitajn kaŭĉukajn materialojn.

Pro sia alta poluseco, poliuretano povas esti kongrua kun polusaj rezinoj aŭ kaŭĉukoj, kiel ekzemple klorigita polietileno (CPE), kiu povas esti uzata por fari medicinajn produktojn; Miksado kun ABS povas anstataŭigi inĝenierajn termoplastojn; Kiam uzata en kombinaĵo kun polikarbonato (PC), ĝi havas ecojn kiel oleorezisto, fuelrezisto kaj fraprezisto, kaj povas esti uzata por fari aŭtokaroseriojn; Kiam kombinite kun poliestero, ĝia forteco povas esti plibonigita; Krome, ĝi povas esti bone kongrua kun PVC, Polioksimetileno aŭ PVDC; Poliestera poliuretano povas esti bone kongrua kun 15% nitrila kaŭĉuko aŭ 40% nitrila kaŭĉuko/PVC-miksaĵo; Polietera poliuretano ankaŭ povas esti bone kongrua kun 40% nitrila kaŭĉuko/polivinila klorida miksaĵo de gluaĵo; Ĝi ankaŭ povas esti kunkongrua kun akrilonitrilaj stirenaj (SAN) kopolimeroj; Ĝi povas formi interpenetrajn retajn (IPN) strukturojn kun reaktivaj polisiloksanoj. La vasta plimulto de la supre menciitaj miksitaj gluaĵoj jam estas oficiale produktitaj.

En la lastaj jaroj, en Ĉinio kreskis la esplorado pri la plifortigo de POM per TPU. La miksado de TPU kaj POM ne nur plibonigas la alt-temperaturan reziston kaj mekanikajn ecojn de TPU, sed ankaŭ signife plifortigas POM. Kelkaj esploristoj montris, ke en streĉaj frakturtestoj, kompare kun POM-matrico, la POM-alojo kun TPU transiris de fragila frakturo al duktila frakturo. La aldono de TPU ankaŭ dotas POM per formomemora agado. La kristala regiono de POM servas kiel la fiksa fazo de la formomemora alojo, dum la amorfa regiono de amorfa TPU kaj POM servas kiel la reigebla fazo. Kiam la resaniĝa respondotemperaturo estas 165 ℃ kaj la resaniĝa tempo estas 120 sekundoj, la resaniĝa rapideco de la alojo atingas pli ol 95%, kaj la resaniĝa efiko estas la plej bona.

TPU malfacile kongruas kun nepolusaj polimeraj materialoj kiel polietileno, polipropileno, etilen-propilena kaŭĉuko, butadien-kaŭĉuko, izopren-kaŭĉuko aŭ rubkaŭĉuka pulvoro, kaj ne povas esti uzata por produkti kompozitojn kun bona funkciado. Tial, surfactraktadaj metodoj kiel plasmo, korono, malseka kemio, prajmeroj, flamo aŭ reaktiva gaso ofte estas uzataj por ĉi-lastaj. Ekzemple, la usona kompanio Air Products and Chemicals efektivigis surfactraktadon per F2/O2 aktiva gaso sur fajna pulvoro de ultra-alta molekula pezo de polietileno kun molekula pezo de 3-5 milionoj, kaj aldonis ĝin al poliuretana elastomero je proporcio de 10%, kio povas signife plibonigi ĝian fleksan modulon, streĉreziston kaj eluziĝreziston. Kaj la surfactraktado per F2/O2 aktiva gaso ankaŭ povas esti aplikita al la direkte plilongigitaj mallongaj fibroj kun longo de 6-35 mm, kio povas plibonigi la rigidecon kaj ŝireblecon de la kompozita materialo.

Kiuj estas la aplikaj kampoj de TPU?

En 1958, Goodrich Chemical Company (nun renomita Lubrizol) registris la TPU-markon Estane por la unua fojo. Dum la pasintaj 40 jaroj, ekzistis pli ol 20 markonomoj tra la mondo, kaj ĉiu marko havas plurajn seriojn de produktoj. Nuntempe, la ĉefaj fabrikantoj de TPU-krudmaterialoj en la mondo estas: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, ktp.

Kiel bonega elastomero, TPU havas vastan gamon da subproduktoj, kiuj estas vaste uzataj en ĉiutagaj necesaĵoj, sportvaroj, ludiloj, ornamaj materialoj kaj aliaj kampoj. Jen kelkaj ekzemploj.

① Ŝumaterialoj

TPU estas ĉefe uzata por ŝumaterialoj pro ĝia bonega elasteco kaj eluziĝrezisto. Ŝuoj enhavantaj TPU estas multe pli komfortaj por porti ol ordinaraj ŝuoj, tial ili estas pli vaste uzataj en luksaj ŝuoj, precipe en iuj sportŝuoj kaj neformalaj ŝuoj.

② Ŝtrumpoj

Pro sia moleco, bona streĉo-rezisto, fraprezisto, kaj rezisto al altaj kaj malaltaj temperaturoj, TPU-hosoj estas vaste uzataj en Ĉinio kiel gasaj kaj naftaj hosoj por mekanikaj ekipaĵoj kiel aviadiloj, tankoj, aŭtomobiloj, motorcikloj kaj maŝiniloj.

③ Kablo

TPU provizas ŝirreziston, eluziĝreziston kaj fleksoreziston, kun alta kaj malalta temperaturrezisto kiel la ŝlosilo al kabla funkciado. Do en la ĉina merkato, progresintaj kabloj kiel ekzemple kontrolaj kabloj kaj elektraj kabloj uzas TPU-ojn por protekti la tegaĵmaterialojn de kompleksaj kablodezajnoj, kaj iliaj aplikoj fariĝas pli kaj pli vastaj.

④ Medicinaj aparatoj

TPU estas sekura, stabila kaj altkvalita anstataŭaĵo por PVC, kiu ne enhavas ftalaton kaj aliajn kemiajn damaĝajn substancojn, kaj migros al la sango aŭ aliaj likvaĵoj en la medicina katetero aŭ medicina sako kaŭzante kromefikojn. Krome, la speciale evoluigita TPU por eltrudado kaj injektado povas esti facile uzata kun iom da sencimigado en ekzistanta PVC-ekipaĵo.

⑤ Veturiloj kaj aliaj transportiloj

Per eltrudado kaj kovrado de ambaŭ flankoj de nilona ŝtofo per poliuretana termoplasta elastomero, oni povas fari plenbloveblajn batalajn atakajn flosojn kaj sciigajn flosojn portantajn 3-15 homojn, kun multe pli bona rendimento ol vulkanizitaj kaŭĉukaj plenbloveblaj flosoj; Poliuretana termoplasta elastomero plifortigita per vitrofibro povas esti uzata por fari karoseriokomponentojn kiel ekzemple mulditaj partoj sur ambaŭ flankoj de la aŭto mem, pordohaŭtoj, bufroj, kontraŭfrikciaj strioj kaj kradoj.