In u 1958, Goodrich Chemical Company (avà chjamata Lubrizol) hà registratu a marca TPU Estane per a prima volta. In l'ultimi 40 anni, ci sò stati più di 20 nomi di marca in u mondu sanu, è ogni marca hà parechje serie di prudutti. Attualmente, i pruduttori di materie prime TPU includenu principalmente BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, ecc.
1. Categoria di TPU
Sicondu a struttura di u segmentu dolce, pò esse divisu in tipu poliestere, tipu polietere è tipu butadiene, chì cuntenenu rispettivamente un gruppu estere, un gruppu etere o un gruppu butene.
Sicondu a struttura di u segmentu duru, pò esse divisu in tipu uretanu è tipu uretanurea, chì sò rispettivamente ottenuti da estensori di catena di etilenglicole o estensori di catena di diammina. A classificazione cumuna hè divisa in tipu poliestere è tipu polietere.
Sicondu a prisenza o l'assenza di reticulazione, pò esse divisu in termoplasticu puru è semi-termospaticu.
U primu hà una struttura lineare pura è senza ligami reticolati; U secondu cuntene una piccula quantità di ligami reticolati cum'è l'estere di l'acidu allofanicu.
Sicondu l'usu di i prudutti finiti, ponu esse divisi in parti prufilate (diversi elementi di macchina), tubi (guaine, profili di barre), filmi (fogli, lastre sottili), adesivi, rivestimenti, fibre, ecc.
2. Sintesi di TPU
U TPU appartene à u poliuretanu in termini di struttura moleculare. Dunque, cumu s'hè aggregatu ?
Sicondu i sfarenti prucessi di sintesi, hè principalmente divisu in polimerizazione in massa è polimerizazione in suluzione.
In a polimerizazione in massa, pò ancu esse divisa in metudu di prepolimerizazione è metudu à una tappa basatu annantu à a presenza o l'assenza di prereazzione:
U metudu di prepolimerizazione implica a reazione di u diisocianatu cù i dioli macromolecolari per un certu periodu di tempu prima di aghjunghje l'estensione di a catena per pruduce TPU;
U metudu in una sola tappa implica a miscelazione è a reazione simultanea di dioli macromolecolari, diisocianati è estensori di catena per furmà TPU.
A polimerizazione in suluzione implica prima a dissoluzione di u diisocianatu in un solvente, poi l'aghjunta di dioli macromolecolari per reagisce per un certu periodu di tempu, è infine l'aghjunta di estensori di catena per generà TPU.
U tipu di segmentu molle in TPU, u pesu moleculare, u cuntenutu di segmentu duru o molle, è u statu d'aggregazione di TPU ponu influenzà a densità di TPU, cù una densità di circa 1,10-1,25, è ùn ci hè micca una differenza significativa paragunata à altre gomme è plastiche.
À a listessa durezza, a densità di u TPU di tipu polietere hè più bassa di quella di u TPU di tipu poliestere.
3. Trasfurmazione di TPU
E particelle di TPU necessitanu diversi prucessi per furmà u pruduttu finale, principalmente aduprendu metudi di fusione è di suluzione per a trasfurmazione di TPU.
U prucessu di fusione hè un prucessu cumunimenti adupratu in l'industria di a plastica, cum'è a miscelazione, a laminazione, l'estrusione, u stampaggio per soffiu è u stampaggio;
U trattamentu di e soluzioni hè u prucessu di preparazione di una soluzione dissolvendu e particelle in un solvente o polimerizendule direttamente in un solvente, è dopu rivestendu, filendu, ecc.
U pruduttu finale fattu da TPU generalmente ùn richiede micca una reazione di vulcanizazione di reticolazione, chì pò accurtà u ciclu di pruduzzione è riciclà i materiali di scarto.
4. Prestazione di TPU
U TPU hà un modulu elevatu, una alta resistenza, un allungamentu è una elasticità elevati, una eccellente resistenza à l'usura, à l'oliu, à e basse temperature è à l'invecchiamentu.
L'alta resistenza à a trazione, l'allungamentu elevatu è u bassu tassu di deformazione permanente à compressione à longu andà sò tutti vantaghji significativi di u TPU.
XiaoU spiegherà principalmente e proprietà meccaniche di u TPU da aspetti cum'è a resistenza à a trazione è l'allungamentu, a resilienza, a durezza, ecc.
Alta resistenza à a trazione è altu allungamentu
U TPU hà una resistenza à a trazione è un allungamentu eccellenti. Da i dati in a figura sottu, pudemu vede chì a resistenza à a trazione è l'allungamentu di u TPU di tipu polietere sò assai megliu cà quelli di a plastica è di a gomma di cloruru di polivinile.
Inoltre, u TPU pò risponde à i requisiti di l'industria alimentaria cù pochi o nisun additivu aghjuntu durante a trasfurmazione, ciò chì hè ancu difficiule da ottene per altri materiali cum'è u PVC è a gomma.
A resilienza hè assai sensibile à a temperatura
A resilienza di u TPU si riferisce à u gradu in u quale si riprende rapidamente à u so statu originale dopu chì a tensione di deformazione hè stata alleviata, espressa cum'è energia di recuperu, chì hè u rapportu trà u travagliu di retrazione di a deformazione è u travagliu necessariu per pruduce a deformazione. Hè una funzione di u modulu dinamicu è di l'attritu internu di un corpu elasticu è hè assai sensibile à a temperatura.
U rimbalzu diminuisce cù a diminuzione di a temperatura finu à una certa temperatura, è l'elasticità aumenta rapidamente di novu. Sta temperatura hè a temperatura di cristallizazione di u segmentu dolce, chì hè determinata da a struttura di u diolu macromoleculare. U TPU di tipu polietere hè più bassu di quellu di tipu poliestere. À temperature inferiori à a temperatura di cristallizazione, l'elastomeru diventa assai duru è perde a so elasticità. Dunque, a resilienza hè simile à un rimbalzu da a superficia di un metallu duru.
A gamma di durezza hè Shore A60-D80
A durezza hè un indicatore di a capacità di un materiale di resiste à a deformazione, à e rigature è à i graffi.
A durezza di u TPU hè generalmente misurata cù tester di durezza Shore A è Shore D, cù Shore A adupratu per TPU più morbidi è Shore D adupratu per TPU più duri.
A durezza di u TPU pò esse aghjustata aghjustendu a proporzione di segmenti di catena morbida è dura. Dunque, u TPU hà una gamma di durezza relativamente larga, chì varieghja da Shore A60-D80, chì copre a durezza di a gomma è di a plastica, è hà una alta elasticità in tutta a gamma di durezza.
Cù u cambiamentu di a durezza, certe proprietà di u TPU ponu cambià. Per esempiu, l'aumentu di a durezza di u TPU darà locu à cambiamenti di prestazione cum'è un aumentu di u modulu di trazione è di a resistenza à a lacerazione, un aumentu di a rigidità è di a tensione di compressione (capacità di carica), una diminuzione di l'allungamentu, un aumentu di a densità è di a generazione di calore dinamicu, è un aumentu di a resistenza ambientale.
5. Applicazione di TPU
Cum'è un eccellente elastomeru, u TPU hà una vasta gamma di direzzioni di prudutti à valle è hè largamente utilizatu in necessità quotidiane, articuli sportivi, ghjoculi, materiali decorativi è altri campi.
Materiali di scarpa
U TPU hè principalmente adupratu per i materiali di e scarpe per via di a so eccellente elasticità è resistenza à l'usura. I prudutti di calzature chì cuntenenu TPU sò assai più comodi da purtà cà i prudutti di calzature regulari, dunque sò più largamente aduprati in i prudutti di calzature di alta gamma, in particulare alcune scarpe sportive è scarpe casual.
manguera
A causa di a so dolcezza, a bona resistenza à a trazione, a resistenza à l'impattu è a resistenza à e temperature alte è basse, i tubi in TPU sò largamente usati in Cina cum'è tubi per gasu è petroliu per apparecchiature meccaniche cum'è aerei, carri armati, automobili, motociclette è macchine utensili.
cavu
U TPU furnisce resistenza à u strappu, resistenza à l'usura è caratteristiche di piegatura, cù a resistenza à l'alta è à a bassa temperatura chì hè a chjave per e prestazioni di i cavi. Cusì, in u mercatu cinese, i cavi avanzati cum'è i cavi di cuntrollu è i cavi di alimentazione utilizanu i TPU per prutege i materiali di rivestimentu di disinni di cavi cumplessi, è e so applicazioni sò sempre più diffuse.
Dispositivi medichi
U TPU hè un materiale sustitutivu di PVC sicuru, stabile è di alta qualità, chì ùn cuntene micca ftalati è altre sustanze chimiche dannose, è migrerà in u sangue o altri liquidi in u catetere medicu o in a sacchetta medica per causà effetti secundari. Hè ancu un TPU di qualità d'estrusione è di qualità d'iniezione sviluppatu apposta.
filmu
U filmu TPU hè un filmu finu fattu di materiale granulare TPU per mezu di prucessi speciali cum'è a laminazione, a fusione, u soffiu è u rivestimentu. Per via di a so alta resistenza, resistenza à l'usura, bona elasticità è resistenza à l'intemperie, i filmi TPU sò largamente aduprati in l'industrie, i materiali per scarpe, a vestibilità, l'automobile, a chimica, l'elettronica, a medicina è altri campi.
Data di publicazione: 05 di ferraghju 2020