V roce 1958 zaregistrovala společnost Goodrich Chemical Company (nyní přejmenovaná na Lubrizol) poprvé značku TPU. Během posledních 40 let bylo po celém světě více než 20 značek a každá značka má několik sérií produktů. V současné době patří výrobci surovin TPU hlavně BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical atd.
1 、 Kategorie TPU
Podle struktury měkkých segmentů může být rozdělena do polyesterového typu, polyetherového typu a typu butadienu, které obsahují esterovou skupinu, etherovou skupinu nebo butenovou skupinu.
Podle struktury tvrdého segmentu může být rozdělena na typ urethanu a typu urethanové močoviny, které jsou získány z prodlužovačů řetězce ethylenglykolu nebo prodloužení diaminového řetězce. Společná klasifikace je rozdělena do typu polyesteru a polyetheru.
Podle přítomnosti nebo nepřítomnosti zesítění může být rozdělena na čistě termoplastickou a semi termoplastickou.
První z nich má čistou lineární strukturu a žádné zesíťovací vazby; Ten obsahuje malé množství zesítěných vazeb, jako je ester kyseliny alofanové.
Podle používání hotových výrobků lze rozdělit na profilované části (různé strojové prvek), potrubí (pochvy, profily baru), filmy (listy, tenké destičky), lepidla, nátěry, vlákna atd.
2 、 Syntéza TPU
TPU patří k polyuretanu z hlediska molekulární struktury. Jak se tedy agregovalo?
Podle různých procesů syntézy je rozdělena hlavně na hromadnou polymeraci a polymeraci roztoku.
Při objemové polymeraci ji lze také rozdělit na metodu před polymeraci a metodu na jedno kroku založenou na přítomnosti nebo nepřítomnosti předběžné reakce:
Metoda prepolymerace zahrnuje reakci diisokyanátu s makromolekulárními dioly po určitou dobu před přidáním prodloužení řetězce za vzniku TPU;
Jednostupňová metoda zahrnuje současně míchání a reagující makromolekulární dioly, diisokyanáty a prodlužovače řetězce za vzniku TPU.
Polymerace roztoku zahrnuje první rozpuštění diisokyanátu v rozpouštědle a poté přidáním makromolekulárních diolů, aby reagovaly po určitou dobu, a nakonec přidáním prodlužovače řetězce pro generování TPU.
Typ měkkého segmentu TPU, molekulové hmotnosti, obsahu tvrdého nebo měkkého segmentu a stav agregace TPU může ovlivnit hustotu TPU s hustotou přibližně 1,10-1,25 a ve srovnání s jinými kaučuky a plasty není žádný významný rozdíl.
Ve stejné tvrdosti je hustota polyetherového typu TPU nižší než hustota polyesterového typu TPU.
3 、 Zpracování TPU
Částice TPU vyžadují, aby různé procesy vytvořily konečný produkt, zejména pomocí metod tání a řešení pro zpracování TPU.
Zpracování tání je běžně používaným procesem v plastovém průmyslu, jako je míchání, válcování, vytlačování, lisování a formování;
Zpracování roztoku je proces přípravy roztoku rozpuštěním částic v rozpouštědle nebo je přímo polymeruje v rozpouštědle a poté potahování, točení atd.
Konečný produkt vyrobený z TPU obecně nevyžaduje vulkanizační zesíťovací reakci, která může zkrátit výrobní cyklus a recyklovat odpadní materiály.
4 、 Výkon TPU
TPU má vysoký modul, vysokou pevnost, vysokou prodloužení a elasticitu, vynikající odolnost proti opotřebení, odolnost proti oleji, odolnost proti nízké teplotě a stárnoucí odolnost.
Vysoká pevnost v tahu, vysoká prodloužení a nízká dlouhodobá komprese trvalá deformace jsou významné výhody TPU.
Xiaou bude hlavně rozpracovat mechanické vlastnosti TPU z aspektů, jako je pevnost v tahu a prodloužení, odolnost, tvrdost atd.
Vysoká pevnost v tahu a vysoké prodloužení
TPU má vynikající pevnost v tahu a prodloužení. Z údajů na obrázku níže vidíme, že pevnost v tahu a prodloužení polyetherového typu TPU jsou mnohem lepší než u polyvinylchloridového plastu a gumy.
Kromě toho může TPU splňovat požadavky potravinářského průmyslu s malými nebo žádnými přísadami přidanými během zpracování, což je také obtížné pro další materiály, jako je PVC a guma, k dosažení.
Odolnost je velmi citlivá na teplotu
Odolnost TPU odkazuje na míru, do jaké se rychle zotavuje do původního stavu po uvolnění deformačního napětí, vyjádřeného jako energie zotavení, což je poměr práce deformace k práci potřebné k vytvoření deformace. Je to funkce dynamického modulu a vnitřního tření elastického těla a je velmi citlivá na teplotu.
Rebound klesá se snížením teploty až do určité teploty a elasticita se rychle znovu zvyšuje. Tato teplota je krystalizační teplota měkkého segmentu, která je určena strukturou makromolekulárního diolu. TPU polyetheru je nižší než polyesterový typ TPU. Při teplotách pod teplotou krystalizace se elastomer stává velmi tvrdým a ztrácí svou pružnost. Proto je odolnost podobná odrazu z povrchu tvrdého kovu.
Rozsah tvrdosti je pobřeží A60-D80
Tvrdost je indikátorem schopnosti materiálu odolávat deformaci, bodování a poškrábání.
Tvrdost TPU se obvykle měří pomocí testerů tvrdosti Shore A a Shore D, přičemž břeh se používá pro měkčí TPU a pobřeží D používané pro tvrdší TPU.
Tvrdost TPU lze upravit úpravou podílu měkkých a tvrdých řetězových segmentů. Proto má TPU relativně široký rozsah tvrdosti, od pobřeží A60-D80, překlenutí tvrdosti gumy a plastu a má vysokou pružnost v celém rozsahu tvrdosti.
Jak se tvrdost mění, některé vlastnosti TPU se mohou změnit. Například zvýšení tvrdosti TPU povede ke změnám výkonu, jako je zvýšený modul v tahu a pevnost slzy, zvýšená rigidita a stlačovací napětí (zatížení), snížené prodloužení, zvýšenou hustotu a dynamickou tvorbu tepla a zvýšenou odolnost proti životnímu prostředí.
5 、 Aplikace TPU
Jako vynikající elastomer má TPU širokou škálu směrů následného produktu a je široce používána v denních potřebách, sportovním zboží, hračkách, dekorativních materiálech a dalších oborech.
Materiály bot
TPU se používá hlavně pro materiály obuvi kvůli své vynikající elasticitě a odporu opotřebení. Produkty obuvi obsahující TPU jsou mnohem pohodlnější než běžné výrobky obuvi, takže se více používají ve špičkových obuvicích, zejména v některých sportovních botách a příležitostných botách.
hadice
Díky své měkkosti, dobré pevnosti v tahu, síle dopadu a odolnosti vůči vysokým a nízkým teplotám se v Číně v Číně široce používají jako plynové a olejové hadice pro mechanické vybavení, jako jsou letadla, nádrže, automobily, motocykly a obráběcí nástroje.
kabel
TPU poskytuje odolnost proti trhu, odolnost proti opotřebení a ohybové vlastnosti, přičemž klíčem k výkonu kabelu je vysoká a nízká teplota. Na čínském trhu tedy pokročilé kabely, jako jsou řídicí kabely a napájecí kabely, používají TPU k ochraně povlakových materiálů komplexních kabelových návrhů a jejich aplikace se stále více rozšiřují.
Zdravotnické prostředky
TPU je bezpečný, stabilní a vysoce kvalitní náhradní materiál PVC, který nebude obsahovat ftalát a jiné chemické škodlivé látky, a bude migrovat do krve nebo jiných kapalin v lékařském katétru nebo lékařském pytli, aby způsobil vedlejší účinky. Je to také speciálně vyvinutá třída TPU a injekční stupeň.
film
Film TPU je tenký film vyrobený z granulárního materiálu TPU prostřednictvím speciálních procesů, jako je válcování, lití, foukání a povlak. Díky své vysoké síle, odolnosti proti opotřebení, dobré elasticitě a odolnosti proti povětrnostním povětrnostem se filmy TPU široce používají v průmyslových odvětvích, materiálech obuvi, oděvu, automobilovém průmyslu, chemickém, elektronickém, lékařském a dalším oboru.
Čas příspěvku: únor-05-2020