Nel 1958, Goodrich Chemical Company (ora rinominata Lubrizol) ha registrato per la prima volta il marchio TPU Estane. Negli ultimi 40 anni, ci sono stati più di 20 marchi in tutto il mondo e ogni marchio ha diverse serie di prodotti. Al momento, i produttori di materie prime TPU includono principalmente BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, ecc.
1 、 categoria di TPU
Secondo la struttura del segmento morbido, può essere diviso in tipo poliestere, tipo di polietere e tipo di butadiene, che contengono rispettivamente gruppo estere, gruppo etere o gruppo butene.
Secondo la struttura del segmento duro, può essere diviso in tipo uretano e tipo di urea uretano, che sono rispettivamente ottenuti da estensori a catena del glicole etilenico o estensori della catena di diammina. La classificazione comune è divisa in tipo poliestere e tipo di polietere.
Secondo la presenza o l'assenza di reticolazione, può essere diviso in puro termoplastico e semi-termoplastico.
Il primo ha una struttura lineare pura e nessun legame reticolato; Quest'ultimo contiene una piccola quantità di legami reticolati come l'estere acido allofanico.
Secondo l'uso di prodotti finiti, possono essere divisi in parti profilate (vari elementi della macchina), tubi (guaine, profili a barre), film (fogli, piastre sottili), adesivi, rivestimenti, fibre, ecc.
2 、 Sintesi di TPU
La TPU appartiene al poliuretano in termini di struttura molecolare. Allora, come si è aggregato?
Secondo diversi processi di sintesi, è principalmente diviso in polimerizzazione di massa e polimerizzazione della soluzione.
Nella polimerizzazione sfusa, può anche essere diviso in metodo di pre-polimerizzazione e metodo unico in base alla presenza o all'assenza di pre-reazione:
Il metodo di prepolimerizzazione prevede la reazione di diisocianato con dioli macromolecolari per un certo periodo di tempo prima di aggiungere l'estensione della catena per produrre TPU;
Il metodo unico prevede simultaneamente la miscelazione e la reazione di dioli macromolecolari, diisocianati e estensori a catena per formare la TPU.
La polimerizzazione della soluzione prevede la prima dissoluzione del diisocianato in un solvente, quindi l'aggiunta di dioli macromolecolari per reagire per un certo periodo di tempo e infine l'aggiunta di estensori a catena per generare TPU.
Il tipo di segmento morbido TPU, peso molecolare, contenuto di segmento duro o morbido e stato di aggregazione TPU può influire sulla densità di TPU, con una densità di circa 1,10-1,25 e non vi è alcuna differenza significativa rispetto ad altre gomme e materie plastiche.
Con la stessa durezza, la densità di TPU di tipo polietere è inferiore a quella della TPU di tipo poliestere.
3 、 Elaborazione di TPU
Le particelle TPU richiedono vari processi per formare il prodotto finale, principalmente utilizzando metodi di fusione e soluzione per l'elaborazione TPU.
La lavorazione della fusione è un processo comunemente usato nell'industria della plastica, come miscelazione, rotolamento, estrusione, modanatura e modanatura;
L'elaborazione della soluzione è il processo di preparazione di una soluzione dissolvendo le particelle in un solvente o polimerizzandole direttamente in un solvente, quindi rivestimento, rotazione e così via.
Il prodotto finale realizzato in TPU generalmente non richiede una reazione di reticolazione della vulcanizzazione, che può ridurre il ciclo di produzione e riciclare i materiali di scarto.
4 、 Performance di TPU
La TPU ha un modulo elevato, alta resistenza, alta allungamento ed elasticità, eccellente resistenza all'usura, resistenza all'olio, resistenza a bassa temperatura e resistenza all'invecchiamento.
L'elevata resistenza alla trazione, l'elevato allungamento e il basso tasso di deformazione permanente di compressione a lungo termine sono tutti vantaggi significativi della TPU.
Xiaou elaborerà principalmente le proprietà meccaniche della TPU da aspetti come la resistenza alla trazione e l'allungamento, la resilienza, la durezza, ecc.
Alta resistenza alla trazione e alta allungamento
La TPU ha un'eccellente resistenza alla trazione e allungamento. Dai dati nella figura seguente, possiamo vedere che la resistenza alla trazione e l'allungamento della TPU di tipo polietere sono molto migliori di quelli della plastica e della gomma polivinil cloruro.
Inoltre, la TPU può soddisfare i requisiti dell'industria alimentare con piccoli o nulli aggiunti durante la lavorazione, che è anche difficile da raggiungere per altri materiali come PVC e gomma.
La resilienza è molto sensibile alla temperatura
La resilienza della TPU si riferisce al grado in cui si riprende rapidamente al suo stato originale dopo che lo stress di deformazione è stato alleviato, espresso come energia di recupero, che è il rapporto tra lavori di retrazione della deformazione e il lavoro richiesto per produrre deformazione. È una funzione del modulo dinamico e dell'attrito interno di un corpo elastico ed è molto sensibile alla temperatura.
Il rimbalzo diminuisce con la diminuzione della temperatura fino a una certa temperatura e l'elasticità aumenta rapidamente. Questa temperatura è la temperatura di cristallizzazione del segmento morbido, che è determinata dalla struttura del diolo macromolecolare. TPU di tipo polietere è inferiore al TPU di tipo poliestere. A temperature al di sotto della temperatura di cristallizzazione, l'elastomero diventa molto duro e perde la sua elasticità. Pertanto, la resilienza è simile a un rimbalzo dalla superficie di un metallo duro.
La gamma di durezza è Shore A60-D80
La durezza è un indicatore della capacità di un materiale di resistere alla deformazione, al punteggio e ai graffi.
La durezza della TPU viene generalmente misurata usando i tester di durezza A e Shore D, con la riva A utilizzata per TPU più morbide e la riva D utilizzata per TPU più difficili.
La durezza della TPU può essere regolata regolando la proporzione di segmenti a catena morbida e dura. Pertanto, la TPU ha un intervallo di durezza relativamente ampia, che va dalla costa A60-D80, che copre la durezza della gomma e della plastica e ha un'elevata elasticità in tutta la gamma di durezza.
Man mano che la durezza cambia, alcune proprietà della TPU possono cambiare. Ad esempio, aumentare la durezza della TPU comporterà cambiamenti di prestazioni come un aumento del modulo di trazione e la forza di lacrime, un aumento della rigidità e lo stress compressivo (capacità di carico), una riduzione dell'allungamento, una maggiore densità e una generazione di calore dinamico e una maggiore resistenza ambientale.
5 、 Applicazione di TPU
Come eccellente elastomero, la TPU ha una vasta gamma di direzioni a valle ed è ampiamente utilizzata in necessità quotidiane, articoli sportivi, giocattoli, materiali decorativi e altri campi.
Materiali per scarpe
La TPU è utilizzata principalmente per i materiali per scarpe grazie alla sua eccellente elasticità e resistenza all'usura. I prodotti calzaturieri contenenti TPU sono molto più comodi da indossare rispetto ai normali prodotti calzaturieri, quindi sono più ampiamente utilizzati nei prodotti calzaturie di fascia alta, in particolare alcune scarpe sportive e scarpe casual.
tubo flessibile
A causa della sua morbidezza, buona resistenza alla trazione, resistenza all'impatto e resistenza a temperature elevate e basse, i tubi TPU sono ampiamente utilizzati in Cina come tubi di gas e petrolio per apparecchiature meccaniche come aerei, serbatoi, automobili, motociclette e macchine utensili.
cavo
TPU fornisce resistenza alla lacrime, resistenza all'usura e caratteristiche di flessione, con resistenza alla temperatura elevata e bassa che è la chiave per le prestazioni del cavo. Quindi, nel mercato cinese, cavi avanzati come cavi di controllo e cavi di alimentazione utilizzano TPU per proteggere i materiali di rivestimento di progetti di cavi complessi e le loro applicazioni stanno diventando sempre più diffuse.
Dispositivi medici
La TPU è un materiale sostitutivo in PVC sicuro, stabile e di alta qualità, che non conterrà ftalato e altre sostanze chimiche dannose e migrerà al sangue o ad altri liquidi nel catetere medico o nella borsa medica per causare effetti collaterali. È anche una TPU di grado di estrusione e grado di iniezione appositamente sviluppato.
film
Il film TPU è un film sottile realizzato in materiale granulare TPU attraverso processi speciali come rotolamento, casting, soffiaggio e rivestimento. A causa della sua alta resistenza, resistenza all'usura, buona elasticità e resistenza alle intemperie, i film TPU sono ampiamente utilizzati in settori, materiali per scarpe, raccordo di abbigliamento, automobili, chimici, elettronici, medici e altri campi.
Tempo post: feb-05-2020