En 1958, Goodrich Chemical Company (agora rebautizada como Lubrizol) rexistrou a marca de TPU Estane por primeira vez. Nos últimos 40 anos, houbo máis de 20 marcas en todo o mundo, e cada marca ten varias series de produtos. Actualmente, os fabricantes de materias primas de TPU inclúen principalmente BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, etc.
1、 Categoría de TPU
Segundo a estrutura do segmento brando, pódese dividir en tipo de poliéster, tipo de poliéter e tipo butadieno, que conteñen respectivamente un grupo éster, un grupo éter ou un grupo buteno.
Segundo a estrutura do segmento duro, pódese dividir en tipo de uretano e tipo urea de uretano, que se obteñen respectivamente a partir de extensores de cadea de etilenglicol ou extensores de cadea de diamina. A clasificación común divídese en tipo de poliéster e tipo de poliéter.
Segundo a presenza ou ausencia de reticulación, pódese dividir en termoplástico puro e semitermoplástico.
O primeiro ten unha estrutura lineal pura e sen enlaces entrecruzados; Este último contén unha pequena cantidade de enlaces entrecruzados como o éster de ácido alofánico.
Segundo o uso dos produtos acabados, pódense dividir en pezas perfiladas (varios elementos da máquina), tubos (fundas, perfís de barras), películas (follas, placas finas), adhesivos, revestimentos, fibras, etc.
2, Síntese de TPU
O TPU pertence ao poliuretano en termos de estrutura molecular. Entón, como se sumou?
Segundo diferentes procesos de síntese, divídese principalmente en polimerización a granel e polimerización en solución.
Na polimerización a granel, tamén se pode dividir en método de prepolimerización e método dun paso baseado na presenza ou ausencia de reacción previa:
O método de prepolimerización consiste en facer reaccionar diisocianato con diois macromoleculares durante un certo período de tempo antes de engadir a extensión da cadea para producir TPU;
O método dun paso consiste en mesturar e reaccionar simultaneamente diois macromoleculares, diisocianatos e extensores de cadea para formar TPU.
A polimerización en solución implica primeiro disolver o diisocianato nun disolvente, despois engadir diois macromoleculares para reaccionar durante un determinado período de tempo e, finalmente, engadir extensores de cadea para xerar TPU.
O tipo de segmento brando de TPU, o peso molecular, o contido de segmento duro ou brando e o estado de agregación de TPU poden afectar a densidade de TPU, cunha densidade de aproximadamente 1,10-1,25, e non hai diferenzas significativas en comparación con outros cauchos e plásticos.
Coa mesma dureza, a densidade do TPU tipo poliéter é menor que a do TPU tipo poliéster.
3, Procesamento de TPU
As partículas de TPU requiren varios procesos para formar o produto final, utilizando principalmente métodos de fusión e solución para o procesamento de TPU.
O procesamento de fusión é un proceso de uso habitual na industria do plástico, como mestura, laminación, extrusión, moldeo por soplado e moldeado;
O procesamento da solución é o proceso de preparar unha solución disolvendo partículas nun disolvente ou polimerizándoas directamente nun disolvente, e despois cubrindo, xirando, etc.
O produto final feito de TPU xeralmente non require unha reacción de entrecruzamento de vulcanización, o que pode acurtar o ciclo de produción e reciclar materiais de refugallo.
4, Rendemento de TPU
O TPU ten un módulo alto, alta resistencia, alto alongamento e elasticidade, excelente resistencia ao desgaste, resistencia ao aceite, resistencia á baixa temperatura e resistencia ao envellecemento.
A alta resistencia á tracción, o alto alongamento e a baixa taxa de deformación permanente de compresión a longo prazo son vantaxes significativas do TPU.
XiaoU elaborará principalmente as propiedades mecánicas do TPU desde aspectos como a resistencia á tracción e o alongamento, a resistencia, a dureza, etc.
Alta resistencia á tracción e alto alongamento
TPU ten unha excelente resistencia á tracción e alongamento. A partir dos datos da figura seguinte, podemos ver que a resistencia á tracción e o alongamento do TPU tipo poliéter son moito mellores que os do plástico de cloruro de polivinilo e o caucho.
Ademais, o TPU pode cumprir os requisitos da industria alimentaria con poucos ou ningún aditivo engadido durante o procesamento, o que tamén é difícil para outros materiais como PVC e caucho.
A resistencia é moi sensible á temperatura
A resistencia do TPU refírese ao grao en que se recupera rapidamente ao seu estado orixinal despois de aliviar a tensión de deformación, expresada como enerxía de recuperación, que é a relación entre o traballo de retracción da deformación e o traballo necesario para producir a deformación. É función do módulo dinámico e da fricción interna dun corpo elástico e é moi sensible á temperatura.
O rebote diminúe coa diminución da temperatura ata unha determinada temperatura, e a elasticidade volve aumentar rapidamente. Esta temperatura é a temperatura de cristalización do segmento brando, que está determinada pola estrutura do diol macromolecular. O TPU tipo poliéter é máis baixo que o TPU tipo poliéster. A temperaturas inferiores á temperatura de cristalización, o elastómero faise moi duro e perde a súa elasticidade. Polo tanto, a resistencia é semellante a un rebote da superficie dun metal duro.
O rango de dureza é Shore A60-D80
A dureza é un indicador da capacidade dun material para resistir a deformación, rayaduras e raiados.
A dureza do TPU adoita medirse mediante probadores de dureza Shore A e Shore D, sendo o Shore A usado para os TPU máis brandos e o Shore D para os TPU máis duros.
A dureza do TPU pódese axustar axustando a proporción de segmentos de cadea suave e dura. Polo tanto, o TPU ten un rango de dureza relativamente amplo, que vai dende Shore A60-D80, que abarca a dureza do caucho e do plástico, e ten unha alta elasticidade en todo o rango de dureza.
A medida que cambia a dureza, algunhas propiedades do TPU poden cambiar. Por exemplo, o aumento da dureza do TPU producirá cambios de rendemento, como un aumento do módulo de tracción e da resistencia á rotura, un aumento da rixidez e da tensión de compresión (capacidade de carga), unha diminución do alongamento, un aumento da densidade e da xeración dinámica de calor e unha maior resistencia ambiental.
5, Aplicación de TPU
Como un excelente elastómero, o TPU ten unha ampla gama de direccións de produtos posteriores e úsase amplamente en necesidades diarias, artigos deportivos, xoguetes, materiais decorativos e outros campos.
Materiais de calzado
O TPU úsase principalmente para materiais de calzado debido á súa excelente elasticidade e resistencia ao desgaste. Os produtos de calzado que conteñen TPU son moito máis cómodos de levar que os produtos de calzado habituais, polo que úsanse máis nos produtos de calzado de gama alta, especialmente nalgúns zapatos deportivos e casual.
mangueira
Debido á súa suavidade, boa resistencia á tracción, resistencia ao impacto e resistencia a altas e baixas temperaturas, as mangueiras de TPU son amplamente utilizadas en China como mangueiras de gas e aceite para equipos mecánicos como avións, tanques, automóbiles, motocicletas e máquinas-ferramentas.
cable
O TPU proporciona resistencia á rotura, resistencia ao desgaste e características de flexión, sendo a resistencia a altas e baixas temperaturas a clave para o rendemento do cable. Así, no mercado chinés, os cables avanzados como os cables de control e os cables de alimentación usan TPU para protexer os materiais de revestimento de deseños de cables complexos, e as súas aplicacións están cada vez máis estendidas.
Dispositivos médicos
O TPU é un material substituto de PVC seguro, estable e de alta calidade, que non conterá ftalatos e outras substancias químicas nocivas e migrará ao sangue ou a outros líquidos do catéter médico ou da bolsa médica para causar efectos secundarios. Tamén é un TPU de grao de extrusión e inxección especialmente desenvolvido.
película
A película de TPU é unha película delgada feita a partir de material granular de TPU mediante procesos especiais como o laminado, a fundición, o soplado e o revestimento. Debido á súa alta resistencia, resistencia ao desgaste, boa elasticidade e resistencia á intemperie, as películas de TPU utilízanse amplamente en industrias, materiais de calzado, equipamento de roupa, automoción, química, electrónica, medicina e outros campos.
Hora de publicación: 05-02-2020