En 1958, Goodrich Chemical Company (agora renomeada Lubrizol) rexistrou por primeira vez a marca TPU Estane. Nos últimos 40 anos, houbo máis de 20 marcas en todo o mundo e cada marca ten varias series de produtos. Na actualidade, os fabricantes de materias primas 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 suave, pódese dividir en tipo de poliéster, tipo poliéter e tipo butadieno, que respectivamente conteñen grupo éster, grupo éter ou grupo de buteno.
Segundo a estrutura do segmento duro, pódese dividir en tipo de uretano e tipo de urea de uretano, que se obtén respectivamente de extensores da cadea de etileno glicol ou extensores da cadea de diamina. A clasificación común divídese en tipo de poliéster e tipo poliéter.
Segundo a presenza ou ausencia de reticulación, pódese dividir en termoplástico puro e semi-termoplástico.
O primeiro ten unha estrutura lineal pura e non ten enlaces de reticulación; Este último contén unha pequena cantidade de enlaces reticulados como o éster de ácido alofánico.
Segundo o uso de produtos acabados, pódense dividir en pezas perfiladas (varios elementos da máquina), tubaxes (fundas, perfís de barras), películas (follas, placas delgadas), adhesivos, revestimentos, fibras, etc.
2 、 Síntese de TPU
A TPU pertence ao poliuretano en termos de estrutura molecular. Entón, como se agregou?
Segundo diferentes procesos de síntese, divídese principalmente en polimerización a granel e polimerización de solucións.
En polimerización a granel, tamén se pode dividir en método de polimerización previa e método dun paso baseado na presenza ou ausencia de reacción previa:
O método de prepolimerización implica reaccionar diisocianato con dioles macromoleculares durante un determinado período de tempo antes de engadir extensión da cadea para producir TPU;
O método dun só paso implica mesturar e reaccionar dioles macromoleculares, diisocianatos e extensores de cadea para formar TPU.
A polimerización de solucións implica primeiro disolver o diisocianato nun disolvente, para engadir dioles macromoleculares para reaccionar durante un determinado período de tempo e, finalmente, engadir extensores de cadea para xerar TPU.
O tipo de segmento suave TPU, peso molecular, contido de segmento duro ou suave e estado de agregación de TPU pode afectar a densidade de TPU, cunha densidade de aproximadamente 1,10-1,25, e non hai diferenzas significativas en comparación con outros caucho e plásticos.
Á mesma dureza, a densidade de TPU de tipo poliéter é inferior á da TPU tipo poliéster.
3 、 Procesamento de TPU
As partículas de TPU requiren diversos procesos para formar o produto final, principalmente empregando métodos de fusión e solución para o procesamento de TPU.
O procesamento de fusión é un proceso de uso común na industria plástica, como a mestura, o rolamento, a extrusión, o moldeo de golpes e o moldeado;
O procesamento de solucións é o proceso de preparación dunha solución disolvendo partículas nun disolvente ou polimerizándoas directamente nun disolvente, e logo revestindo, xirando, etc.
O produto final feito a partir de TPU xeralmente non require unha reacción de reticulación de vulcanización, o que pode acurtar o ciclo de produción e reciclar materiais de residuos.
4 、 Rendemento de TPU
A TPU ten un módulo elevado, alta resistencia, alta elongación e elasticidade, excelente resistencia ao desgaste, resistencia ao aceite, baixa resistencia á temperatura e resistencia ao envellecemento.
A alta resistencia á tracción, a alta alargación e a baixa taxa de deformación permanente a longo prazo son vantaxes significativas da TPU.
Xiaou elaborará principalmente as propiedades mecánicas da TPU a partir de aspectos como a resistencia á tracción e a alargación, a resiliencia, a dureza, etc.
Alta resistencia á tracción e alta elongación
A TPU ten unha excelente resistencia á tracción e alargamento. A partir dos datos da figura seguinte, podemos ver que a resistencia á tracción e a elongación de TPU de tipo poliéter son moito mellores que as do plástico e caucho de cloruro de polivinilo.
Ademais, a TPU pode cumprir os requisitos da industria alimentaria con poucos ou ningún aditivos engadidos durante o procesamento, o que tamén é difícil para outros materiais como PVC e caucho.
A resiliencia é moi sensible á temperatura
A resiliencia da TPU refírese ao grao en que se recupera rapidamente ao seu estado orixinal despois de que se alivia a tensión de deformación, expresada como enerxía de recuperación, que é a relación de traballo de retracción de deformación co traballo necesario para producir deformación. É unha función do módulo dinámico e a fricción interna dun corpo elástico e é moi sensible á temperatura.
O rebote diminúe coa diminución da temperatura ata unha certa temperatura e a elasticidade aumenta rapidamente de novo. Esta temperatura é a temperatura de cristalización do segmento suave, que está determinada pola estrutura do diol macromolecular. TPU de tipo poliéter é inferior ao TPU tipo poliéster. A temperaturas por baixo da temperatura de cristalización, o elastómero faise moi duro e perde a súa elasticidade. Polo tanto, a resiliencia é semellante a un rebote da superficie dun metal duro.
A gama de dureza é a costa A60-D80
A dureza é un indicador da capacidade dun material para resistir a deformación, a puntuación e o rabuñado.
A dureza da TPU mídese normalmente usando probadores de dureza da costa A e da costa, con costa A usada para TPUs máis suaves e costas usadas para TPU máis duras.
A dureza da TPU pode axustarse axustando a proporción de segmentos de cadea suave e dura. Polo tanto, a TPU ten un rango de dureza relativamente amplo, que vai desde a costa A60-D80, que abarca a dureza do caucho e do plástico e ten unha alta elasticidade ao longo de todo o rango de dureza.
A medida que a dureza cambia, algunhas propiedades da TPU poden cambiar. Por exemplo, aumentar a dureza da TPU producirá cambios de rendemento como o aumento do módulo de tracción e a resistencia á bágoa, o aumento da rixidez e o estrés compresivo (capacidade de carga), a diminución do alargamento, o aumento da densidade e a xeración de calor dinámica e o aumento da resistencia ambiental.
5 、 Aplicación de TPU
Como excelente elastómero, TPU ten unha ampla gama de indicacións do produto descendente e é moi utilizada en necesidades diarias, artigos deportivos, xoguetes, materiais decorativos e outros campos.
Materiais de zapatos
A TPU úsase principalmente para materiais de zapatos debido á súa excelente elasticidade e resistencia ao desgaste. Os produtos de calzado que conteñen TPU son moito máis cómodos de usar que os produtos habituais de calzado, polo que son máis empregados en produtos de calzado de gama alta, especialmente algúns zapatos deportivos e zapatos casuais.
mangueira
Debido á súa suavidade, boa resistencia á tracción, resistencia ao impacto e resistencia a temperaturas altas e baixas, as mangueiras TPU son amplamente utilizadas en China como mangueiras de gas e petróleo para equipos mecánicos como avións, tanques, automóbiles, motocicletas e máquinas -ferramentas.
cable
A TPU proporciona resistencia á bágoa, resistencia ao desgaste e características de flexión, sendo a clave de temperatura alta e baixa a clave para o rendemento do cable. Así, no mercado chinés, cables avanzados como cables de control e cables de enerxía usan TPUs para protexer os materiais de revestimento de deseños de cable complexos e as súas aplicacións están cada vez máis estendidas.
Dispositivos médicos
A TPU é un material substituto de PVC seguro, estable e de alta calidade, que non conterá ftalato e outras substancias nocivas químicas e migrarán ao sangue ou a outros líquidos do catéter médico ou da bolsa médica para causar efectos secundarios. Tamén é un grao de extrusión especialmente desenvolvido e TPU de grao de inxección.
película
A película TPU é unha película fina feita con material granular TPU a través de procesos especiais como rodar, fundir, soprar e revestir. Debido á súa alta resistencia, resistencia ao desgaste, boa elasticidade e resistencia meteorolóxica, as películas de TPU son amplamente utilizadas en industrias, materiais de zapatos, encaixe de roupa, automoción, produtos químicos, electrónicos, médicos e outros campos.
Tempo post: FEB-05-2020