Co je termoplastický polyuretan elastomer?
Polyuretan elastomer je řada polyuretanových syntetických materiálů (jiné odrůdy se vztahují na polyuretanovou pěnu, polyuretanový lepidlo, polyuretanový povlak a polyuretanové vlákno) a termoplastický polyuretan elastomer je jedním ze tří typů polyuretanových elastomerů, lidé jiní jako Tpuethereth jsou polyuretheret, jsou to polyuretheret, které jsou polyuretheret. Elastomery, zkrácené jako CPU a smíšené polyuretanové elastomery, zkrácené jako MPU).
TPU je druh polyuretanového elastomeru, který lze plastifikovat zahříváním a rozpuštěn rozpouštědlem. Ve srovnání s CPU a MPU má TPU ve své chemické struktuře malé nebo žádné chemické zesítění. Jeho molekulární řetězec je v podstatě lineární, ale existuje určité množství fyzického zesíťování. Toto je termoplastický polyuretanový elastomer, který je velmi charakteristický ve struktuře.
Struktura a klasifikace TPU
Termoplastický polyuretan elastomer je (AB) blokový lineární polymer. A představuje polymerní polyol (ester nebo polyether, molekulová hmotnost 1000 ~ 6000) s vysokou molekulovou hmotností, nazývaný dlouhý řetězec; B představuje diol obsahující 2-12 atomy uhlíku s přímým řetězcem, nazývaný krátký řetězec.
Ve struktuře termoplastického polyuretanového elastomeru se segment A nazývá měkký segment, který má vlastnosti flexibility a měkkosti, takže TPU má rozšiřitelnost; Urethanový řetězec generovaný reakcí mezi segmentem B a isokyanátem se nazývá tvrdý segment, který má pevné i tvrdé vlastnosti. Úpravou poměru segmentů A a B se vytvářejí produkty TPU s různými fyzickými a mechanickými vlastnostmi.
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.
Jaké jsou suroviny pro syntézu TPU?
(1) Polymer Diol
Makromolekulární diol s molekulovou hmotností v rozmezí od 500 do 4000 a bifunkční skupiny, s obsahem 50% až 80% v elastomeru TPU, hraje rozhodující roli ve fyzikálních a chemických vlastnostech TPU.
Polymer diol vhodný pro elastomer TPU lze rozdělit na polyester a polyeter: Polyester zahrnuje polytetramethylen adipovou kyselinu glykolu (PBA) ε PCL, PHC; Polyethery zahrnují polyoxypropylenother glykol (PPG), tetrahydrofuran polyether glykol (PTMG) atd.
(2) Diisokyanát
Molekulová hmotnost je malá, ale funkce je vynikající, což nejen hraje roli propojení měkkého segmentu a tvrdého segmentu, ale také obnovuje TPU s různými dobrými fyzickými a mechanickými vlastnostmi. Diisokyanáty použitelné na TPU jsou: methylen difenyl diisokyanát (MDI), methylen bis (-4-cyklohexyl isokyanát) (HMDI), p-fenyldiisokyanát (PPDI), 1,5-naftalen diisocyanát (pxDisocyanát), a atd.
(3) prodlužovač řetězce
Rozšíření řetězu s molekulovou hmotností 100 ~ 350, patřící do malého molekulárního diolu, malé molekulové hmotnosti, struktury otevřeného řetězce a žádnou substituentní skupinou přispívá k získání vysoké tvrdosti a vysoké skalární hmotnosti TPU. Rozšíření řetězce vhodné pro TPU zahrnují 1,4-butandiool (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzen (HQQEE), 1,4-cyklohexandimethanol (CHDM), p-fenyldimethylglykol (PXG) atd. Atd. Atd. Atd.
Modifikace aplikace TPU jako zpevňovacího činidla
Za účelem snížení nákladů na produkt a získání dalšího výkonu lze polyurethanové termoplastické elastomery použít jako běžně používané činidla pro zpřístupnění k zpřísnění různých termoplastických a modifikovaných gumových materiálů.
Vzhledem k své vysoké polaritě může být polyuretan kompatibilní s polárními pryskyřicemi nebo kaučuky, jako je chlorovaný polyethylen (CPE), který lze použít k výrobě lékařských produktů; Míchání s ABS může nahradit inženýrské termoplasty pro použití; Při použití v kombinaci s polykarbonátem (PC) má vlastnosti, jako je odolnost oleje, odpor paliva a odolnost proti nárazu, a lze jej použít k výrobě těl automobilů; Při kombinaci s polyesterem lze jeho houževnatost zlepšit; Kromě toho může být dobře kompatibilní s PVC, polyoxymethylen nebo PVDC; Polyester polyuretan může být dobře kompatibilní s 15% nitrilovou gumou nebo 40% nitrilní gumovou/PVC směsí; Polyether polyuretan může být také dobře kompatibilní s 40% nitrilovou gumovou/polyvinylchloridovou směsí lepicí směsí; Může být také kompatibilní s kopolymery akrylonitrilu (SAN); Může tvořit struktury interpenetrace sítě (IPN) s reaktivními polysiloxany. Převážná většina výše uvedených smíšených lepidel již byla oficiálně vyrobena.
V posledních letech došlo k rostoucímu výzkumu zoufalství POM TPU v Číně. Míchání TPU a POM nejen zlepšuje vysokoteplotní odolnost a mechanické vlastnosti TPU, ale také významně ztvrdne POM. Někteří vědci ukázali, že při testech zlomenin v tahu se ve srovnání s Matrix pom přecházela slitina POM s TPU z křehké zlomeniny na tažnou zlomeninu. Přidání TPU také enokuje POM s výkonem tvarového paměti. Krystalická oblast POM slouží jako pevná fáze slitiny tvarované paměti, zatímco amorfní oblast amorfní TPU a POM slouží jako reverzibilní fáze. Když je teplota odezvy zotavení 165 ℃ a doba zotavení je 120 sekund, míra zotavení slitiny dosahuje více než 95%a účinek zotavení je nejlepší.
TPU je obtížné kompatibilní s nepolárními polymerními materiály, jako je polyethylen, polypropylen, ethylenový propylenový guma, butadien guma, gumový prášek isoprenu nebo odpadního gumového prášku a nelze jej použít k produkci kompozitů s dobrým výkonem. Proto se často používají metody povrchového úpravy, jako je plazma, korona, mokré chemie, primer, plamen nebo reaktivní plyn. Například společnost American Air Products and Chemicals Company provedla aktivní úpravu povrchu plynu F2/O2 na ultra vysoké hmotnosti polyethylenu jemného prášku s molekulovou hmotností 3-5 milionů a přidala ji k polyuretanovému elastomeru v poměru 10%, což může zlepšit jeho modul ohybu a odolnost vůči opotřebení. A úpravu povrchu plynu F2/O2 lze také aplikovat na směrově prodloužená krátká vlákna s délkou 6-35 mm, což může zlepšit tuhost a houževnatost slzy kompozitního materiálu.
Jaké jsou oblasti aplikace TPU?
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 jsou hlavní výrobci surovin TPU na světě: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding atd.
Jako vynikající elastomer má TPU širokou škálu následných produktů, které se široce používají v denních potřebách, sportovním zboží, hračkách, dekorativních materiálech a dalších oborech. Níže je několik příkladů.
① 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.
② 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.
③ 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.
④ Zdravotnictví
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. Kromě toho lze speciálně vyvinuté třídy vytlačování a injekční třídy TPU snadno použít s malým laděním ve stávajícím zařízení PVC.
⑤ vozidla a další dopravní prostředky
Vytvořením a potažením obou stran nylonové tkaniny pomocí polyuretanového termoplastického elastomeru, nafukovacího bojového útoku a průzkumných raftů nesoucích 3-15 lidí, s mnohem lepším výkonem než vulkanizovaný gumový nafukovací vozy; Polyuretan termoplastický elastomer vyztužený skleněnými vlákny lze použít k výrobě tělesných součástí, jako jsou formované části na obou stranách samotného vozu, dveřní kůže, nárazníky, proti třecí proužky a mřížky.
Čas příspěvku: leden-10-2021