In 1958 het Goodrich Chemical Company (nou herdoop na Lubrizol) die TPU-handelsmerk Estane vir die eerste keer geregistreer. Oor die afgelope 40 jaar was daar meer as 20 handelsname regoor die wêreld, en elke handelsmerk het verskeie reekse produkte. Tans sluit TPU-grondstofvervaardigers hoofsaaklik BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, ens. in.
1. Kategorie van TPU
Volgens die sagte segmentstruktuur kan dit verdeel word in poliëstertipe, poliëtertipe en butadieentipe, wat onderskeidelik 'n estergroep, etergroep of buteengroep bevat.
Volgens die harde segmentstruktuur kan dit verdeel word in uretaan-tipe en uretaan-ureum-tipe, wat onderskeidelik verkry word van etileenglikol-kettingverlengers of diamien-kettingverlengers. Die algemene klassifikasie word verdeel in poliëster-tipe en poliëter-tipe.
Volgens die teenwoordigheid of afwesigheid van kruisbinding kan dit verdeel word in suiwer termoplastiek en semi-teroplastiek.
Eersgenoemde het 'n suiwer lineêre struktuur en geen kruisbindings nie; laasgenoemde bevat 'n klein hoeveelheid kruisgekoppelde bindings soos allofaansuurester.
Volgens die gebruik van klaarprodukte kan hulle verdeel word in geprofileerde dele (verskeie masjienelemente), pype (omhulsels, staafprofiele), films (velle, dun plate), kleefmiddels, bedekkings, vesels, ens.
2. Sintese van TPU
TPU behoort aan poliuretaan in terme van molekulêre struktuur. So, hoe het dit geaggregeer?
Volgens verskillende sinteseprosesse word dit hoofsaaklik verdeel in grootmaatpolimerisasie en oplossingspolimerisasie.
In grootmaatpolimerisasie kan dit ook verdeel word in die voorpolimerisasiemetode en die eenstapmetode gebaseer op die teenwoordigheid of afwesigheid van 'n voorreaksie:
Die prepolimerisasiemetode behels die reaksie van diisosianaat met makromolekulêre diole vir 'n sekere tydperk voordat kettingverlenging bygevoeg word om TPU te produseer;
Die eenstapmetode behels die gelyktydige meng en reageer van makromolekulêre diole, diisosianate en kettingverlengers om TPU te vorm.
Oplossingspolimerisasie behels eers die oplos van diisosianaat in 'n oplosmiddel, dan die byvoeging van makromolekulêre diole om vir 'n sekere tydperk te reageer, en uiteindelik die byvoeging van kettingverlengers om TPU te genereer.
Die tipe TPU sagte segment, molekulêre gewig, harde of sagte segmentinhoud, en TPU-aggregasietoestand kan die digtheid van TPU beïnvloed, met 'n digtheid van ongeveer 1.10-1.25, en daar is geen beduidende verskil in vergelyking met ander rubbers en plastiek nie.
Teen dieselfde hardheid is die digtheid van poliëtertipe TPU laer as dié van poliëstertipe TPU.
3. Verwerking van TPU
TPU-deeltjies benodig verskeie prosesse om die finale produk te vorm, hoofsaaklik deur smelt- en oplossingsmetodes vir TPU-verwerking te gebruik.
Smeltverwerking is 'n algemeen gebruikte proses in die plastiekbedryf, soos meng, rol, ekstrusie, blaasvorming en gietvorming;
Oplossingsverwerking is die proses om 'n oplossing voor te berei deur deeltjies in 'n oplosmiddel op te los of direk in 'n oplosmiddel te polimeer, en dan te bedek, te spin, ensovoorts.
Die finale produk wat van TPU gemaak word, benodig gewoonlik nie 'n vulkaniseringskruisbindingsreaksie nie, wat die produksiesiklus kan verkort en afvalmateriaal kan herwin.
4、 Prestasie van TPU
TPU het hoë modulus, hoë sterkte, hoë verlenging en elastisiteit, uitstekende slytasieweerstand, oliebestandheid, lae temperatuurweerstand en verouderingsweerstand.
Hoë treksterkte, hoë verlenging en lae langtermyn-kompressie permanente vervormingstempo is alles belangrike voordele van TPU.
XiaoU sal hoofsaaklik uitbrei oor die meganiese eienskappe van TPU vanuit aspekte soos treksterkte en verlenging, veerkragtigheid, hardheid, ens.
Hoë treksterkte en hoë verlenging
TPU het uitstekende treksterkte en verlenging. Uit die data in die figuur hieronder kan ons sien dat die treksterkte en verlenging van poliëtertipe TPU baie beter is as dié van polivinielchloriedplastiek en -rubber.
Daarbenewens kan TPU aan die vereistes van die voedselbedryf voldoen met min of geen bymiddels wat tydens die verwerking bygevoeg word nie, wat ook moeilik is vir ander materiale soos PVC en rubber om te bereik.
Veerkragtigheid is baie sensitief vir temperatuur
Die veerkragtigheid van TPU verwys na die mate waarin dit vinnig na sy oorspronklike toestand herstel nadat die vervormingspanning verlig is, uitgedruk as herstelenergie, wat die verhouding is van vervormingsterugtrekkingswerk tot die werk wat benodig word om vervorming te produseer. Dit is 'n funksie van die dinamiese modulus en interne wrywing van 'n elastiese liggaam en is baie sensitief vir temperatuur.
Die terugslag neem af met die afname in temperatuur tot 'n sekere temperatuur, en die elastisiteit neem weer vinnig toe. Hierdie temperatuur is die kristallisasietemperatuur van die sagte segment, wat bepaal word deur die struktuur van die makromolekulêre diol. Poliëtertipe TPU is laer as poliëstertipe TPU. By temperature onder die kristallisasietemperatuur word die elastomeer baie hard en verloor sy elastisiteit. Daarom is veerkragtigheid soortgelyk aan 'n terugslag vanaf die oppervlak van 'n harde metaal.
Die hardheidsreeks is Shore A60-D80
Hardheid is 'n aanduiding van 'n materiaal se vermoë om vervorming, skrape en skuur te weerstaan.
Die hardheid van TPU word gewoonlik gemeet met behulp van Shore A- en Shore D-hardheidstoetsers, met Shore A wat vir sagter TPU's gebruik word en Shore D vir harder TPU's.
Die hardheid van TPU kan aangepas word deur die verhouding van sagte en harde kettingsegmente aan te pas. Daarom het TPU 'n relatief wye hardheidsreeks, wat wissel van Shore A60-D80, wat die hardheid van rubber en plastiek dek, en het hoë elastisiteit dwarsdeur die hele hardheidsreeks.
Soos die hardheid verander, kan sommige eienskappe van TPU verander. Byvoorbeeld, die verhoging van die hardheid van TPU sal lei tot veranderinge in prestasie soos verhoogde trekmodulus en skeursterkte, verhoogde styfheid en drukspanning (laaikapasiteit), verminderde verlenging, verhoogde digtheid en dinamiese hitteopwekking, en verhoogde omgewingsweerstand.
5. Toepassing van TPU
As 'n uitstekende elastomeer het TPU 'n wye reeks stroomafprodukrigtings en word dit wyd gebruik in daaglikse noodsaaklikhede, sportgoedere, speelgoed, dekoratiewe materiale en ander velde.
Skoenmateriaal
TPU word hoofsaaklik vir skoenmateriaal gebruik as gevolg van sy uitstekende elastisiteit en slytasiebestandheid. Skoeiselprodukte wat TPU bevat, is baie gemakliker om te dra as gewone skoeiselprodukte, daarom word dit meer algemeen gebruik in hoë-end skoeiselprodukte, veral sommige sportskoene en gemaklike skoene.
slang
As gevolg van sy sagtheid, goeie treksterkte, impaksterkte en weerstand teen hoë en lae temperature, word TPU-slange wyd gebruik in China as gas- en olieslange vir meganiese toerusting soos vliegtuie, tenks, motors, motorfietse en masjiengereedskap.
kabel
TPU bied skeurweerstand, slytasieweerstand en buigeienskappe, met hoë- en lae temperatuurweerstand as die sleutel tot kabelprestasie. Dus, in die Chinese mark gebruik gevorderde kabels soos beheerkabels en kragkabels TPU's om die bedekkingsmateriaal van komplekse kabelontwerpe te beskerm, en hul toepassings word toenemend wydverspreid.
Mediese toestelle
TPU is 'n veilige, stabiele en hoëgehalte PVC-plaasvervangingsmateriaal wat nie ftalaat en ander chemiese skadelike stowwe bevat nie, en na die bloed of ander vloeistowwe in die mediese kateter of mediese sak sal migreer om newe-effekte te veroorsaak. Dit is ook 'n spesiaal ontwikkelde ekstrusiegraad en inspuitgraad TPU.
fliek
TPU-film is 'n dun film wat van TPU-korrelmateriaal gemaak word deur spesiale prosesse soos rol, giet, blaas en bedekking. As gevolg van sy hoë sterkte, slytasieweerstand, goeie elastisiteit en weerbestandheid, word TPU-films wyd gebruik in nywerhede, skoenmateriaal, klerepassing, motor-, chemiese, elektroniese, mediese en ander velde.
Plasingstyd: 05 Februarie 2020