Que é o elastómero de poliuretano termoplástico?

Que é o elastómero de poliuretano termoplástico?

O elastómero de poliuretano é unha variedade de materiais sintéticos de poliuretano (outras variedades refírense a escuma de poliuretano, adhesivo de poliuretano, revestimento de poliuretano e fibra de poliuretano), e o poliuretano elastómero é un dos dous tipos de poliurethan, a xente que se refire a el, como TPU (o outro tipo de poliuretano como TPU (o TPU (TPU (TPU (o outro tipo de poliureth. Os elastómeros son elastómeros de poliuretano, abreviados como CPU e elastómeros de poliuretano mixtos, abreviados como MPU).

A TPU é unha especie de elastómero de poliuretano que se pode plastificar quentando e disolto por disolvente. En comparación coa CPU e a MPU, a TPU ten pouca ou ningunha reticulación química na súa estrutura química. A súa cadea molecular é basicamente lineal, pero hai unha certa cantidade de enlace físico. Este é o elastómero de poliuretano termoplástico moi característico na estrutura.

Estrutura e clasificación de TPU

O elastómero de poliuretano termoplástico é un polímero lineal de bloque (AB). A representa un polímero polímero (éster ou poliéter, peso molecular de 1000 ~ 6000) con alto peso molecular, chamado cadea longa; B representa un diol que contén 2-12 átomos de carbono en cadea recta, chamado cadea curta.

Na estrutura do elastómero de poliuretano termoplástico, o segmento A chámase segmento suave, que ten as características de flexibilidade e suavidade, facendo que a TPU teña extensibilidade; A cadea de uretano xerada pola reacción entre o segmento B e o isocianato chámase segmento duro, que ten propiedades ríxidas e duras. Ao axustar a relación de segmentos A e B, faise produtos TPU con diferentes propiedades físicas e mecánicas.

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.

Cales son as materias primas para a síntese de TPU?

(1) Diol polímero

O diol macromolecular cun peso molecular oscilando entre os 500 e os 4000 e os grupos bifuncionais, cun contido do 50% ao 80% no elastómero TPU, desempeña un papel decisivo nas propiedades físicas e químicas da TPU.

O diol polímero adecuado para o elastómero TPU pódese dividir en poliéster e poliéter: o poliéster inclúe poliéster de poliéster glicol ácido adipico (PBA) ε PCL, PHC; Entre os poliethers inclúense o glicol de éter de polioxipropileno (PPG), o poliéter de poliéter de tetrahidrofurano (PTMG), etc.

(2) Diisocianato

O peso molecular é pequeno, pero a función é excelente, que non só xoga o papel de conectar o segmento suave e o segmento duro, senón que dota a TPU con diversas boas propiedades físicas e mecánicas. Os diisocianatos aplicables á TPU son: metileno difenil diisocianato (MDI), metileno bis (-4-ciclohexilo isocianato) (hmdi), p-fenildiisocyanato (ppdi), p-shilillenato (Ndi), Ppdi), 1,5-Naphtaleno Diisociano (Ndi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), Ppdi), p. diisocianato (PXDI), etc.

(3) Extensor da cadea

O extensor da cadea cun peso molecular de 100 ~ 350, pertencente a pequeno diol molecular, pequeno peso molecular, estrutura de cadea aberta e ningún grupo substituínte propicia para obter unha alta dureza e alto peso escalar de TPU. Os extensores da cadea adecuados para TPU inclúen 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hidroxiethoxi) benceno (hqee), 1,4-ciclohexanedimetanol (CHDM), p-fenildimetillicol (PXG), etc.

Aplicación de modificación da TPU como axente endurecido

Para reducir os custos do produto e obter un rendemento adicional, pódense usar elastómeros termoplásticos de poliuretano como axentes endurecidos para endurecer diversos materiais de caucho termoplásticos e modificados.

Debido á súa alta polaridade, o poliuretano pode ser compatible con resinas polares ou caucho, como o polietileno clorado (CPE), que se pode usar para fabricar produtos médicos; A mestura por ABS pode substituír os termoplásticos de enxeñería para o seu uso; Cando se usa en combinación con policarbonato (PC), ten propiedades como a resistencia ao aceite, a resistencia ao combustible e a resistencia ao impacto e pódese usar para facer corpos de coche; Cando se combina con poliéster, pódese mellorar a súa dureza; Ademais, pode ser ben compatible con PVC, polioximetileno ou PVDC; O poliuretano de poliéster pode ser ben compatible cun 15% de caucho de nitrilo ou un 40% de goma de nitrilo/mestura de PVC; O poliuretano de poliuretano tamén pode ser ben compatible con adhesivo de mestura de goma de nitrilo/cloruro de polivinilo; Tamén pode ser CO compatible cos copolímeros de estireno de acrilonitrilo (SAN); Pode formar estruturas de rede interpenetrante (IPN) con polisiloxanos reactivos. A gran maioría dos adhesivos mesturados anteriormente xa foron producidos oficialmente.

Nos últimos anos, houbo unha investigación crecente sobre o endurecemento da POM por TPU en China. A mestura de TPU e POM non só mellora a resistencia á alta temperatura e as propiedades mecánicas da TPU, senón que tamén endurece significativamente a POM. Algúns investigadores demostraron que nas probas de fractura de tracción, en comparación coa matriz POM, a aleación POM con TPU pasou dunha fractura quebradiza á fractura dúctil. A adición de TPU tamén dota a POM co rendemento da memoria de forma. A rexión cristalina de POM serve como fase fixa da aleación da memoria de forma, mentres que a rexión amorfa de TPU amorfo e POM serve como fase reversible. Cando a temperatura de resposta de recuperación é de 165 ℃ e o tempo de recuperación é de 120 segundos, a taxa de recuperación da aleación alcanza máis do 95%e o efecto de recuperación é o mellor.

A TPU é difícil de ser compatible con materiais de polímero non polares como polietileno, polipropileno, caucho de propileno, caucho de butadieno, caucho de isopreno ou po de goma de residuos e non se pode usar para producir compostos con bo rendemento. Polo tanto, a miúdo úsanse métodos de tratamento de superficie como plasma, corona, química húmida, cebador, chama ou gas reactivo. Por exemplo, a American Air Products and Chemicals Company levou a cabo un tratamento de superficie de gas activo F2/O2 en peso de polietileno de peso molecular ultra-alto con peso molecular de 3-5 millóns, e engadiu ao elastómero de poliuretano a unha relación de 10%, o que pode mellorar significativamente o seu módulo flexible, a resistencia ao ténsil e o desgaste. E o tratamento superficial do gas activo F2/O2 tamén se pode aplicar ás fibras curtas alargadas de forma direccional cunha lonxitude de 6-35 mm, o que pode mellorar a dureza e a dureza do lágrimo do material composto.

Cales son as áreas de aplicación da TPU?

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 principais fabricantes de materias primas da TPU no mundo son: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, etc.

Como excelente elastómero, TPU ten unha ampla gama de produtos descendentes, que son moi empregados en necesidades diarias, artigos deportivos, xoguetes, materiais decorativos e outros campos. A continuación móstranse algúns exemplos.

① 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.

② mangueiras

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.

③ 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.

④ 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. Ademais, a TPU de grao de extrusión e de inxección especialmente desenvolvida pódese usar facilmente cunha pequena depuración no equipo de PVC existente.

⑤ Vehículos e outros medios de transporte

Ao extruír e revestir os dous lados do tecido de nylon con elastómero termoplástico de poliuretano, pódense facer balsas de ataque de combate inflável e balsas de recoñecemento que transportan 3-15 persoas, con moito mellor rendemento que as balsas inchables de goma vulcanizadas; O elastómero termoplástico de poliuretano reforzado con fibra de vidro pódese usar para facer compoñentes do corpo como pezas moldeadas a ambos os dous lados do propio coche, peles de portas, parachoques, tiras anti -fricción e parrillas.