Chì ghjè l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu?

Chì ghjè l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu?

L'elastomeru di poliuretanu hè una varietà di materiali sintetici di poliuretanu (altre varietà si riferiscenu à a schiuma di poliuretanu, adesivu di poliuretanu, u revestimentu di poliuretano è a fibra di poliuretano), è l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu hè unu di i trè tippi di elastomeru di poliuretanu. altri dui tipi principali di elastomeri di poliuretanu sò elastomeri di poliuretanu cast, abbreviatu cum'è CPU, è elastomeri di poliuretanu misti, abbreviati cum'è MPU).

TPU hè un tipu d'elastomeru di poliuretanu chì pò esse plastificatu da u riscaldamentu è dissolutu da u solvente. Comparatu cù CPU è MPU, TPU hà pocu o nimu di reticulazione chimica in a so struttura chimica. A so catena moleculare hè basicamente lineare, ma ci hè una certa quantità di cross-linking fisicu. Questu hè l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu chì hè assai caratteristicu in a struttura.

Struttura è classificazione di TPU

L'elastomeru di poliuretanu termoplasticu hè un polimeru lineare di bloccu (AB). A rapprisenta un poliolu polimeru (ester o polyether, pesu molekulari di 1000 ~ 6000) cù altu pesu moleculare, chjamatu catena longa; B rapprisenta un diol chì cuntene 2-12 atomi di carbonu di catena dritta, chjamata catena corta.

In a struttura di l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu, u segmentu A hè chjamatu segmentu suave, chì hà e caratteristiche di flessibilità è dolcezza, facendu chì TPU hà estensibilità; A catena di urethane generata da a reazzione trà u segmentu B è l'isocyanate hè chjamatu segmentu duru, chì hà e proprietà rigide è dura. Ajustendu u rapportu di i segmenti A è B, sò fatti prudutti TPU cù diverse proprietà fisiche è meccaniche.

Sicondu a struttura di u segmentu molle, pò esse divisu in u tipu di poliester, u tipu di polietere è u tipu di butadiene, chì cuntenenu rispettivamente un gruppu ester, un gruppu etere o un gruppu butene. Sicondu a struttura di u segmentu duru, pò esse divisu in u tippu di urethane è u tippu di urea urethane, chì sò rispettivamente ottenuti da estensori di a catena di etilene glicol o estensori di catena di diamine. A classificazione cumuna hè divisa in u tipu di poliester è u tipu di poliester.

Chì sò e materie prime per a sintesi di TPU?

(1) Polymer Diol

Macromolecular diol cun un pesu molekulari chì varieghja da 500 à 4000 è gruppi bifunzionali, cù un cuntenutu di 50% à 80% in elastomer TPU, ghjucanu un rolu decisivu in e proprietà fisiche è chimiche di TPU.

U polimeru Diol adattatu per l'elastomer TPU pò esse divisu in poliester è polietere: poliester include polytetramethylene Adipic acid glycol (PBA) ε PCL, PHC; Polyethers include polyoxypropylene etere glicol (PPG), tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG), etc.

(2) Diisocyanate

U pesu molekulari hè chjucu, ma a funzione hè eccezziunale, chì ùn solu ghjucà u rolu di cunnetta u segmentu duru è u segmentu duru, ma ancu dà à u TPU diverse boni proprietà fisiche è meccaniche. I diisocianati applicabili à u TPU sò: diisocianato di metilene difenil (MDI), bis (-4-cicloesil isocianato) (HMDI), p-fenildiisocianato (PPDI), 1,5-naftalene diisocianato (NDI), p-fenildimetil diisocianato ( PXDI), etc.

(3) Estensore di catena

L'estensore di a catena cù un pesu molekulari di 100 ~ 350, chì appartene à un picculu diol moleculare, un picculu pesu moleculare, una struttura di catena aperta è senza gruppu di sustituenti hè favurevule à ottene una alta durezza è un altu pesu scalare di TPU. L'estensori di a catena adattati per TPU includenu 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyetoxy) benzene (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG), etc.

L'applicazione di mudificazione di TPU cum'è un agente di indurimentu

Per riduce i costi di u produttu è ottene prestazioni supplementari, l'elastomeri termoplastici di poliuretano ponu esse aduprati cum'è agenti di indurimentu cumunimenti usati per indurisce diversi materiali termoplastici è di gomma mudificata.

A causa di a so alta polarità, u poliuretanu pò esse cumpatibile cù resini polari o gomma, cum'è u polietilene cloruratu (CPE), chì pò esse usatu per fà prudutti medichi; Blending with ABS pò rimpiazzà i termoplastici di l'ingegneria per l'usu; Quandu s'utilice in cumminazzioni cù u policarbonate (PC), hà pruprietà cum'è a resistenza di l'oliu, a resistenza di carburante è a resistenza à l'impattu, è pò esse usata per fà e carrozzerie; Quandu si combina cù u poliester, a so durezza pò esse migliurata; Inoltre, pò esse bè cumpatibile cù PVC, Polyoxymethylene o PVDC; Polyester polyurethane pò esse bè cumpatibile cù 15% gomma nitrile o 40% gomma nitrile / mistura PVC; Polyether polyurethane pò ancu esse bè cumpatibile cù 40% gomma nitrile / adesivu di mistura di cloru di polivinile; Pò esse ancu co-compatibile cù copolymers acrylonitrile styrene (SAN); Pò furmà strutture di rete interpenetranti (IPN) cù polisiloxani reattivi. A maiò parte di l'adesivi mischiati sopra citati sò digià stati prudutti ufficialmente.

Nta l'ultimi anni, ci hè stata una ricerca crescente nantu à u duru di POM da TPU in Cina. U blending di TPU è POM ùn solu migliurà a resistenza à alta temperatura è e proprietà meccaniche di TPU, ma ancu rinforza significativamente POM. Certi circadori anu dimustratu chì in i testi di frattura di trazione, paragunatu à a matrice POM, l'alea POM cù TPU hè passata da frattura fragile à frattura duttile. L'aggiunta di TPU dota ancu POM di prestazioni di memoria di forma. A regione cristallina di POM serve cum'è a fase fissa di l'alea di memoria di forma, mentre chì a regione amorfa di TPU amorfa è POM serve cum'è a fase reversibile. Quandu a temperatura di risposta di ricuperazione hè di 165 ℃ è u tempu di ricuperazione hè di 120 seconde, a rata di ricuperazione di l'alea righjunghji più di 95%, è l'effettu di ricuperazione hè u megliu.

TPU hè difficiule d'esse cumpatibile cù materiali polimeri non polari, cum'è polietilene, polipropilene, gomma di propilene etilene, gomma butadiene, gomma isoprene o gomma di gomma in polvere, è ùn pò micca esse usatu per pruduce compositi cù boni prestazioni. Per quessa, i metudi di trattamentu di a superficia cum'è plasma, corona, chimica umida, primer, flame o gas reattivu sò spessu usati per l'ultimi. Per esempiu, l'American Air Products and Chemicals Company hà realizatu un trattamentu di superficia di gasu attivu F2 / O2 nantu à un polveru di polietilene di pesu molekulari ultra-altu cù un pesu molekulari di 3-5 milioni, è l'aghjunghje à l'elastomeru di poliuretano in una proporzione di 10. %, chì ponu migliurà significativamente u so modulu Flexural, a forza di tensione è a resistenza à l'usura. È u trattamentu di a superficia di gasu attivu F2 / O2 pò ancu esse appiicatu à e fibre curtite allungate direzzione cù una lunghezza di 6-35 mm, chì ponu migliurà a rigidità è a tenacità di lacrime di u materiale compostu.

Chì sò i campi di applicazione di TPU?

In u 1958, Goodrich Chemical Company (ora rinominata Lubrizol) hà registratu a marca TPU Estane per a prima volta. In l'ultimi 40 anni, ci sò più di 20 marche in u mondu, è ogni marca hà parechje serie di prudutti. Attualmente, i principali pruduttori di materie prime TPU in u mondu sò: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, etc.

Cum'è un elastomeru eccellente, TPU hà una larga gamma di prudutti downstream, chì sò largamente utilizati in i bisogni di ogni ghjornu, articuli sportivi, ghjoculi, materiali decorattivi è altri campi. Quì sottu sò uni pochi di esempi.

① Materiale di scarpi

TPU hè principalmente utilizatu per i materiali di scarpi per via di a so eccellente elasticità è resistenza à l'usura. I prudutti di calzature chì cuntenenu TPU sò assai più còmode di portà cà i prudutti di calzature regulari, per quessa, sò più largamente utilizati in i prudutti di calzature high-end, in particulare qualchi scarpi sportivi è calzature casual.

② Tubi

A causa di a so dolcezza, a bona forza di trazione, a forza di l'impattu è a resistenza à e temperature alte è bassu, i tubi TPU sò largamente usati in Cina cum'è tubi di gas è oliu per l'equipaggiu meccanicu cum'è aerei, tanki, automobili, motociclette è macchine utensili.

③ Cable

TPU furnisce resistenza à a lacrime, resistenza à l'usura è caratteristiche di curvatura, cù a resistenza à a temperatura alta è bassa chì hè a chjave per u rendiment di u cable. Dunque, in u mercatu cinese, i cavi avanzati, cum'è i cavi di cuntrollu è i cavi di putenza, utilizanu TPU per prutege i materiali di rivestimentu di disinni di cavi cumplessi, è e so applicazioni sò sempre più diffuse.

④ Dispositivi medichi

TPU hè un materiale sustitutu PVC sicuru, stabile è d'alta qualità, chì ùn cuntene ftalati è altri sustanzi chimichi dannusu, è migrerà à u sangue o altri liquidi in u catetere medicale o saccu medicale per causà effetti latu. Inoltre, u TPU di qualità di estrusione è di qualità di iniezione sviluppatu apposta pò esse facilmente utilizatu cù un pocu debugging in l'equipaggiu PVC esistenti.

⑤ Veiculi è altri mezi di trasportu

Estruding and coating both sides of nylon fabric with polyurethane thermoplastic elastomer, rafts d'attaccu di cummattimentu gonfiabili è rafts di ricunniscenza chì portanu 3-15 persone ponu esse fatti, cù un rendimentu assai megliu cà i rafts gonfiabili di gomma vulcanizzata; L'elastomeru termoplasticu di poliuretanu rinfurzatu cù fibra di vetru pò esse usatu per fà cumpunenti di u corpu, cum'è parti stampate in i dui lati di a vittura stessa, pelle di porte, paraurti, strisce anti attritu è ​​grille.