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 schiuma di poliuretanu, adesivo di poliuretanu, rivestimentu di poliuretanu è fibra di poliuretanu), è l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu hè unu di i trè tippi di elastomeru di poliuretanu. A ghjente u chjama cumunemente TPU (l'altri dui tippi principali di elastomeri di poliuretanu sò elastomeri di poliuretanu fusi, abbreviati cum'è CPU, è elastomeri di poliuretanu misti, abbreviati cum'è MPU).

U TPU hè un tipu d'elastomeru di poliuretanu chì pò esse plastificatu per riscaldamentu è dissoltu da solvente. In paragone cù u CPU è u MPU, u TPU hà poca o nisuna reticulazione chimica in a so struttura chimica. A so catena moleculare hè basicamente lineare, ma ci hè una certa quantità di reticulazione fisica. Questu hè l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu chì hè assai caratteristicu in struttura.

Struttura è classificazione di TPU

L'elastomeru di poliuretanu termoplasticu hè un polimeru lineare à blocchi (AB). A rapprisenta un polimeru poliol (estere o polietere, pesu moleculare di 1000 ~ 6000) cù un pesu moleculare elevatu, chjamatu catena longa; B rapprisenta un diolu chì cuntene 2-12 atomi di carboniu à catena lineare, chjamatu catena corta.

In a struttura di l'elastomeru di poliuretanu termoplasticu, u segmentu A hè chjamatu segmentu dolce, chì hà e caratteristiche di flessibilità è morbidezza, dendu à u TPU estensibilità; A catena di uretanu generata da a reazione trà u segmentu B è l'isocianatu hè chjamata segmentu duru, chì hà proprietà sia rigide sia dure. Aghjustendu u rapportu di i segmenti A è B, si producenu prudutti TPU cù diverse proprietà fisiche è meccaniche.

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.

Chì sò e materie prime per a sintesi di TPU?

(1) Diolu polimeru

U diolu macromoleculare cù un pesu moleculare chì varieghja da 500 à 4000 è gruppi bifunziunali, cù un cuntenutu da 50% à 80% in elastomeru TPU, ghjoca un rolu decisivu in e proprietà fisiche è chimiche di u TPU.

U polimeru Diol adattatu per l'elastomeru TPU pò esse divisu in poliestere è polietere: u poliestere include u politetrametilene glicole di l'acidu adipicu (PBA) ε PCL, PHC; I polieteri includenu u poliossipropilene etere glicole (PPG), u tetraidrofurano polietere glicole (PTMG), ecc.

(2) Diisocianatu

U pesu moleculare hè chjucu ma a funzione hè eccezziunale, chì ùn solu ghjoca u rolu di cunnette u segmentu dolce è u segmentu duru, ma dà ancu à u TPU diverse bone proprietà fisiche è meccaniche. I diisocianati applicabili à u TPU sò: diisocianatu di metilene difenil (MDI), isocianatu di metilene bis (-4-cicloesile) (HMDI), p-fenildiisocianatu (PPDI), 1,5-naftalene diisocianatu (NDI), p-fenildimetildiisocianatu (PXDI), ecc.

(3) Allungatore di catena

L'allungatore di catena cù un pesu moleculare di 100 ~ 350, appartenente à u Diolu moleculare chjucu, u pesu moleculare chjucu, a struttura à catena aperta è senza gruppu sustituente hè favurevule à ottene una durezza elevata è un pesu scalare elevatu di TPU. L'allungatori di catena adatti per TPU includenu 1,4-butanediolo (BDO), 1,4-bis (2-idrossietossi) benzene (HQEE), 1,4-cicloesanedimetanolo (CHDM), p-fenildimetilglicole (PXG), ecc.

Applicazione di mudificazione di TPU cum'è agente indurente

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

A causa di a so alta polarità, u poliuretanu pò esse cumpatibile cù resine o gomme polari, cum'è u polietilene cloruratu (CPE), chì pò esse adupratu per fà prudutti medichi; A miscelazione cù l'ABS pò rimpiazzà i termoplastici d'ingegneria per l'usu; Quandu hè adupratu in cumbinazione cù u policarbonatu (PC), hà proprietà cum'è a resistenza à l'oliu, a resistenza à u carburante è a resistenza à l'impattu, è pò esse adupratu per fà carrozzerie di vitture; Quandu hè cumminatu cù u poliestere, a so tenacità pò esse migliurata; Inoltre, pò esse ben cumpatibile cù u PVC, u poliossimetilene o u PVDC; U poliuretanu di poliestere pò esse ben cumpatibile cù a gomma nitrilica 15% o a miscela di gomma nitrilica 40% / PVC; U poliuretanu di polietere pò ancu esse ben cumpatibile cù l'adesivu di miscela di gomma nitrilica 40% / cloruru di polivinile; Pò ancu esse cocompatibile cù i copolimeri di acrilonitrile stirene (SAN); Pò furmà strutture di rete interpenetrante (IPN) cù polisilossani reattivi. A grande maggioranza di l'adesivi mischiati sopra menzionati sò digià stati pruduciuti ufficialmente.

In l'ultimi anni, ci hè stata una ricerca crescente nantu à l'indurimentu di POM da TPU in Cina. A miscela di TPU è POM ùn solu migliora a resistenza à alta temperatura è e proprietà meccaniche di TPU, ma ancu indurisce significativamente POM. Alcuni circadori anu dimustratu chì in i testi di frattura à trazione, paragunatu à a matrice POM, a lega POM cù TPU hè passata da frattura fragile à frattura duttile. L'aghjunta di TPU dà ancu à POM prestazioni di memoria di forma. A regione cristallina di POM serve cum'è fase fissa di a lega à memoria di forma, mentre chì a regione amorfa di TPU è POM amorfi serve cum'è fase reversibile. Quandu a temperatura di risposta di recuperu hè 165 ℃ è u tempu di recuperu hè 120 secondi, u tassu di recuperu di a lega righjunghje più di 95%, è l'effettu di recuperu hè u megliu.

U TPU hè difficiule d'esse cumpatibile cù materiali polimeri non polari cum'è u polietilene, u polipropilene, a gomma etilene propilene, a gomma butadiene, a gomma isoprene o a polvere di gomma di scarto, è ùn pò micca esse adupratu per pruduce cumposti cù boni prestazioni. Dunque, i metudi di trattamentu superficiale cum'è plasma, corona, chimica umida, primer, fiamma o gas reattivu sò spessu aduprati per quest'ultimu. Per esempiu, l'American Air Products and Chemicals Company hà realizatu un trattamentu superficiale di gas attivu F2/O2 nantu à una polvere fina di polietilene à pesu moleculare ultra-altu cù un pesu moleculare di 3-5 milioni, è l'hà aghjunta à l'elastomeru di poliuretanu à un rapportu di 10%, chì pò migliurà significativamente u so modulu di flessione, a resistenza à a trazione è a resistenza à l'usura. È u trattamentu superficiale di gas attivu F2/O2 pò ancu esse applicatu à e fibre corte allungate direzionalmente cù una lunghezza di 6-35 mm, chì pò migliurà a rigidità è a resistenza à a lacerazione di u materiale cumpostu.

Quali sò i campi d'applicazione di TPU?

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, 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, ecc.

Cum'è un eccellente elastomeru, u TPU hà una vasta gamma di prudutti à valle, chì sò largamente aduprati in necessità quotidiane, articuli sportivi, ghjoculi, materiali decorativi è altri campi. Quì sottu sò uni pochi di esempi.

① 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.

② Tubi

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.

③ 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.

④ 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. Inoltre, u TPU di qualità d'estrusione è di qualità d'iniezione sviluppatu apposta pò esse facilmente adupratu cù un pocu di debugging in l'equipaggiu di PVC esistente.

⑤ Veiculi è altri mezi di trasportu

Estrudendu è rivestendu i dui lati di u tissutu di nylon cù elastomeru termoplasticu di poliuretanu, si ponu fà zattere d'attaccu gonfiabili di cummattimentu è zattere di ricunniscenza chì trasportanu 3-15 persone, cù prestazioni assai megliu cà e zattere gonfiabili di gomma vulcanizzata; L'elastomeru termoplasticu di poliuretanu rinforzatu cù fibra di vetru pò esse adupratu per fà cumpunenti di a carrozzeria cum'è pezzi stampati da i dui lati di a vittura stessa, rivestimenti di e porte, paraurti, strisce antifrizione è griglie.