Wat is termoplastiese poliuretaan elastomeer?

Wat is termoplastiese poliuretaan elastomeer?

Poliuretaan elastomeer is 'n verskeidenheid poliuretaan sintetiese materiale (ander variëteite verwys na poliuretaan skuim, poliuretaan kleefmiddel, poliuretaan coating en poliuretaan vesel), en Termoplastiese poliuretaan elastomeer is een van die drie tipes poliuretaan elastomeer, Mense verwys gewoonlik daarna as TPU ander twee hooftipes poliuretaan elastomere is gegote poliuretaan elastomere, afgekort as CPU, en gemengde poliuretaan elastomere, afgekort as MPU).

TPU is 'n soort poliuretaan-elastomeer wat geplastiseer kan word deur verhitting en deur oplosmiddel opgelos kan word. In vergelyking met SVE en MPU, het TPU min of geen chemiese kruiskoppeling in sy chemiese struktuur nie. Sy molekulêre ketting is basies lineêr, maar daar is 'n sekere mate van fisiese kruisbinding. Dit is die termoplastiese poliuretaan-elastomeer wat baie kenmerkend in struktuur is.

Struktuur en klassifikasie van TPU

Termoplastiese poliuretaan elastomeer is 'n (AB) blok lineêre polimeer. A verteenwoordig 'n polimeer poliol (ester of poliëter, molekulêre gewig van 1000~6000) met 'n hoë molekulêre gewig, genoem lang ketting; B verteenwoordig 'n diol wat 2-12 reguit ketting koolstofatome bevat, wat 'n kort ketting genoem word.

In die struktuur van termoplastiese poliuretaan-elastomeer word segment A sagte segment genoem, wat die kenmerke van buigsaamheid en sagtheid het, wat TPU uitrekbaarheid maak; Die uretaanketting wat deur die reaksie tussen die B-segment en isosianaat gegenereer word, word 'n harde segment genoem, wat beide rigiede en harde eienskappe het. Deur die verhouding van A- en B-segmente aan te pas, word TPU-produkte met verskillende fisiese en meganiese eienskappe gemaak.

Volgens die sagte segmentstruktuur kan dit verdeel word in poliëstertipe, poliëtertipe en butadieentipe, wat onderskeidelik estergroep, etergroep of buteengroep bevat. Volgens die harde segmentstruktuur kan dit in uretaantipe en uretaanureumtipe verdeel word, wat onderskeidelik van etileenglikol-kettingverlengers of diamienkettingverlengers verkry word. Die algemene klassifikasie word verdeel in poliëster tipe en poliëter tipe.

Wat is die grondstowwe vir TPU-sintese?

(1) Polimeerdiol

Makromolekulêre diol met 'n molekulêre gewig wat wissel van 500 tot 4000 en bifunksionele groepe, met 'n inhoud van 50% tot 80% in TPU-elastomeer, speel 'n deurslaggewende rol in die fisiese en chemiese eienskappe van TPU.

Die polimeer Diol geskik vir TPU elastomeer kan verdeel word in poliëster en poliëter: poliëster sluit politetrametileen Adipensuurglikol (PBA) ε PCL, PHC; Poli-eters sluit in polioksipropileen-eterglikol (PPG), tetrahidrofuraan-polieterglikol (PTMG), ens.

(2) Diisosianaat

Die molekulêre gewig is klein, maar die funksie is uitstaande, wat nie net die rol speel om die sagte segment en die harde segment te verbind nie, maar ook die TPU met verskeie goeie fisiese en meganiese eienskappe toeken. Die diisosianate van toepassing op die TPU is: Metileendifenieldiisosianaat (MDI), metileenbis (-4-sikloheksielisosianaat) (HMDI), p-fenieldiisosianaat (PPDI), 1,5-naftaleendiisosianaat (NDI), p-fenieldimetieldiisosianaat ( PXDI), ens.

(3) Kettingverlenger

Die kettingverlenger met 'n molekulêre gewig van 100 ~ 350, wat aan klein molekulêre Diol, klein molekulêre gewig, oop kettingstruktuur en geen substituentgroep behoort nie, is bevorderlik vir die verkryging van hoë hardheid en hoë skalêre gewig van TPU. Die kettingverlengers wat geskik is vir TPU sluit in 1,4-butaandiol (BDO), 1,4-bis (2-hidroksietoksie) benseen (HQEE), 1,4-sikloheksaandimetanol (CHDM), p-fenieldimetielglikol (PXG), ens.

Modifikasie Toepassing van TPU as 'n verhardingsmiddel

Om produkkoste te verminder en bykomende werkverrigting te verkry, kan poliuretaan termoplastiese elastomere as algemeen gebruikte verhardingsmiddels gebruik word om verskeie termoplastiese en gemodifiseerde rubbermateriale te verhard.

As gevolg van sy hoë polariteit, kan poliuretaan versoenbaar wees met polêre harse of rubbers, soos gechlorineerde poliëtileen (CPE), wat gebruik kan word om mediese produkte te maak; Vermenging met ABS kan ingenieurstermoplastiek vervang vir gebruik; Wanneer dit in kombinasie met polikarbonaat (PC) gebruik word, het dit eienskappe soos olieweerstand, brandstofweerstand en slagweerstand, en kan dit gebruik word om motorbakkies te maak; Wanneer dit met poliëster gekombineer word, kan die taaiheid daarvan verbeter word; Daarbenewens kan dit goed versoenbaar wees met PVC, Polyoxymethylene of PVDC; Polyester-poliuretaan kan goed versoenbaar wees met 15% Nitrilrubber of 40% Nitrilrubber/PVC-mengsel; Poli-eter poliuretaan kan ook goed versoenbaar wees met 40% nitrilrubber/polivinielchloriedmengsel gom; Dit kan ook mede-versoenbaar wees met akrielonitrile stireen (SAN) kopolimere; Dit kan interpenetrerende netwerk (IPN) strukture met reaktiewe polisiloksane vorm. Die oorgrote meerderheid van die bogenoemde gemengde kleefmiddels is reeds amptelik vervaardig.

In onlangse jare was daar toenemende navorsing oor die verharding van POM deur TPU in China. Die vermenging van TPU en POM verbeter nie net die hoëtemperatuurweerstand en meganiese eienskappe van TPU nie, maar verhard ook POM aansienlik. Sommige navorsers het getoon dat in trekbreuktoetse, in vergelyking met POM-matriks, die POM-legering met TPU oorgeskakel het van bros breuk na rekbaar breuk. Die toevoeging van TPU gee ook POM met vormgeheue-werkverrigting. Die kristallyne gebied van POM dien as die vaste fase van die vormgeheue-legering, terwyl die amorfe gebied van amorfe TPU en POM as die omkeerbare fase dien. Wanneer die herstel-reaksietemperatuur 165 ℃ is en die hersteltyd 120 sekondes is, bereik die hersteltempo van die legering meer as 95%, en die herstel-effek is die beste.

TPU is moeilik om versoenbaar te wees met nie-polêre polimeermateriale soos poliëtileen, polipropileen, etileenpropileenrubber, butadieenrubber, isopreenrubber of afvalrubberpoeier, en kan nie gebruik word om samestellings met goeie werkverrigting te vervaardig nie. Daarom word oppervlakbehandelingsmetodes soos plasma, korona, nat chemie, onderlaag, vlam of reaktiewe gas dikwels vir laasgenoemde gebruik. Die American Air Products and Chemicals Company het byvoorbeeld F2/O2 aktiewe gasoppervlakbehandeling uitgevoer op ultrahoë molekulêre gewig poliëtileen fyn poeier met 'n molekulêre gewig van 3-5 miljoen, en dit by poliuretaan elastomeer gevoeg teen 'n verhouding van 10 %, wat sy buigmodulus, treksterkte en slytweerstand aansienlik kan verbeter. En die F2/O2-aktiewe gasoppervlakbehandeling kan ook toegepas word op die rigting-verlengde kort vesels met 'n lengte van 6-35mm, wat die styfheid en skeurtaaiheid van die saamgestelde materiaal kan verbeter.

Wat is die toepassingsareas van TPU?

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 is die belangrikste TPU-grondstofvervaardigers in die wêreld: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, ens.

As 'n uitstekende elastomeer, het TPU 'n wye reeks stroomaf produkte, wat wyd gebruik word in daaglikse benodigdhede, sportgoedere, speelgoed, dekoratiewe materiale en ander velde. Hieronder is 'n paar voorbeelde.

① Skoenmateriaal

TPU word hoofsaaklik vir skoenmateriaal gebruik as gevolg van sy uitstekende elastisiteit en slytasieweerstand. Skoeiselprodukte wat TPU bevat, is baie gemakliker om te dra as gewone skoene, dus word dit meer algemeen gebruik in hoë-end skoene produkte, veral sommige sportskoene en gemaklik skoene.

② Slange

As gevolg van sy sagtheid, goeie treksterkte, slagsterkte en weerstand teen hoë en lae temperature, word TPU-slange wyd in China gebruik as gas- en olieslange vir meganiese toerusting soos vliegtuie, tenks, motors, motorfietse en masjiengereedskap.

③ Kabel

TPU bied skeurweerstand, slytasieweerstand en buigeienskappe, met hoë en lae temperatuurweerstand wat die sleutel tot kabelprestasie is. So in die Chinese mark gebruik gevorderde kabels soos beheerkabels en kragkabels TPU's om die deklaagmateriaal van komplekse kabelontwerpe te beskerm, en hul toepassings word al hoe meer wydverspreid.

④ Mediese toestelle

TPU is 'n veilige, stabiele en hoë-gehalte PVC plaasvervanger materiaal, wat nie ftalaat en ander chemiese skadelike stowwe sal bevat nie, en sal migreer na die bloed of ander vloeistowwe in die mediese kateter of mediese sak om newe-effekte te veroorsaak. Boonop kan die spesiaal ontwikkelde ekstrusiegraad en inspuitgraad TPU maklik gebruik word met 'n bietjie ontfouting in die bestaande PVC-toerusting.

⑤ Voertuie en ander vervoermiddels

Deur beide kante van nylonstof uit te druk en te bedek met poliuretaan termoplastiese elastomeer, kan opblaasbare gevegsaanvalsvlotte en verkenningsvlotte gemaak word wat 3-15 mense dra, met baie beter werkverrigting as gevulkaniseerde rubber opblaasvlotte; Polyuretaan termoplastiese elastomeer wat met glasvesel versterk is, kan gebruik word om bakkomponente soos gevormde dele aan beide kante van die motor self, deurvelle, buffers, anti-wrywingstroke en roosters te maak.