Synteze, ferwurking, prestaasjes en tapassing fan TPU-materialen

TPU (thermoplastysk polyurethane)is in soarte polyurethaan dat troch ferwaarming plastifisearre wurde kin en oplost wurde kin troch oplosmiddels. Yn ferliking mei polyurethaan fan it mingtype en it giettype hat thermoplastysk polyurethaan gjin of in bytsje gemyske ferbining yn 'e gemyske struktuer, en de molekulen binne yn prinsipe lineêr, mar d'r is in beskate hoemannichte fysike útwikseling.
It konsept fan saneamde fysike útwikseling, earst foarsteld troch Schollenberger CS yn 1958, ferwiist nei it bestean fan omkearbere "ferbiningspunten" tusken lineêre polyurethaan molekulêre ketens as se bleatsteld wurde oan waarmte of oplosmiddels. It is eins gjin gemyske ferbining. Mar it fungearret as in gemyske ferbining. As gefolch fan dizze fysike ferbining foarmet it polyurethaan in heterogene morfologyske struktuerteory, en de wetterstofbining fan it polyurethaan fersterket syn morfology en makket it resistint tsjin hegere fochtigens.

Wat is de klassifikaasje fan TPU

No't wy witte wat in TPU is, wat binne de klassifikaasjes dêrfan? Neffens ferskate klassifikaasjenormen kin TPU in protte ferskillende klassifikaasjes hawwe.

Bygelyks, neffens de struktuer fan it sêfte segmint kin it wurde ferdield yn polyestertype, polyethertype en butadieentype, dy't respektivelik in estergroep, ethergroep of buteengroep befetsje. Neffens de struktuer fan it hurde segmint kin it wurde ferdield yn urethaantype en urethaanureumtype, dy't respektivelik wurde krigen fan diolketenferlingers of diamineketenferlingers. De mienskiplike yndieling is ferdield yn polyestertype en polyethertype.
Neffens de oanwêzigens of ôfwêzigens fan crosslinking kin it wurde ferdield yn suvere thermoplastysk en semi-thermoplastysk. De earste is in suvere lineêre struktuer sûnder crosslinkingbannen; de lêste befettet in lytse hoemannichte allofanaat en oare crosslinkingbannen. Neffens it gebrûk fan ôfmakke produkten kin it wurde ferdield yn spesjaal foarme ûnderdielen (ferskate meganyske ûnderdielen), pipen (mantels, stangprofilen), films (platen, platen), lijmen, coatings en fezels.

Hoe wurdt TPU synthetisearre

Hoewol't der in soad klassifikaasjes fan TPU binne, hearre se allegear ta polyurethaan yn termen fan molekulêre struktuer. Dus hoe is it byinoar kommen? Neffens ferskate syntezeprosessen wurdt it benammen ferdield yn bulkpolymerisaasje en oplossingpolymerisaasje.

By bulkpolymerisaasje kin it wurde ferdield yn in foarpolymerisaasjemetoade en in ienstapmetoade, ôfhinklik fan oft der in foarreaksje is: by de foarpolymerisaasjemetoade wurdt diisocyanaat in bepaalde perioade mei makromolekulêre diol reagearre, en dan wurdt keatlingferlinging tafoege om TPU te produsearjen; Molekulêre diolen, diisoesters en keatlingferlingers wurde tagelyk mingd en reagearre om TPU te foarmjen.
Oplossingspolymerisaasje is it earst oplossen fan diisocyanaat yn oplosmiddel, dan it tafoegjen fan makromolekulêre diol om it in bepaalde perioade te reagearjen, en úteinlik it tafoegjen fan ketenferlinger om TPU te generearjen.
It type sêfte segmint, molekulêr gewicht, hurde segmint of sêfte segmintynhâld en TPU-aggregaasjetastân fan TPU sille ynfloed hawwe op de tichtheid fan TPU. De tichtheid leit tusken 1.10 en 1.25, wat net signifikant oars is as oare rubbers en plestik. By deselde hurdens is de tichtheid fan polyether TPU leger as dy fan polyester TPU.

Hoe wurdt TPU ferwurke

TPU-hars moat ferwurke wurde om klear produkten te meitsjen, en TPU wurdt benammen ferwurke troch smeltmetoade en oplossingmetoade. De molekulêre struktuer is in stive blok krigen troch difenylmetaandiisocyanaat (MDI) of tolueendiisocyanaat (TDI) te reagearjen mei in ketenferlinger en diisocyanaat lykas difenylmetaandiisocyanaat (MDI) of tolueendiisocyanaat (TDI). Molekulen en makromolekulêre polyolen reagearje ôfwikseljend om fleksibele segminten te foarmjen.

Smeltferwurking is in proses dat faak brûkt wurdt yn 'e plestikyndustry: lykas mingen, kalanderjen, ekstruzjen, blaasfoarmjen en foarmjaan (ynklusyf ynjeksje, kompresje, oerdracht en sintrifugaasje ensfh. oplossingsferwurking is it oplossen fan pellets yn oplosmiddels of direkte polymerisaasje yn oplosmiddels. Nei it meitsjen fan in oplossing wurde coating, spinnen, ensfh. útfierd.
TPU wurdt makke ta it einprodukt, dat oer it algemien gjin fulkanisaasje en crosslinking-reaksje fereasket, wat de produksjesyklus kin koarter meitsje, en ôffalmaterialen kinne wurde recycled en opnij brûkt.

TPU-prestaasjes

Lykas getten polyurethaan (floeistof) en mingd polyurethaan (fêst), hat TPU in hege modulus, hege sterkte, hege ferlinging en hege elastisiteit, poerbêste wearbestindigens, oaljebestindigens, lege temperatuerbestindigens en ferâlderingsbestindigens. Under harren binne hege treksterkte, hege ferlinging en lege lange-termyn kompresjeset allegear wichtige foardielen fan TPU.

1. Hege treksterkte en hege ferlinging
TPU hat poerbêste treksterkte en ferlinging. Ut de gegevens yn 'e ûndersteande figuer kinne wy ​​sjen dat de treksterkte en ferlinging fan polyether TPU folle better binne as dy fan polyvinylchloride plestik en rubber.

Derneist kin TPU oan 'e easken fan' e fiedingssektor foldwaan sûnder tafoegings ta te foegjen of in pear tafoegings ta te foegjen yn it ferwurkingsproses, wat lestich is foar oare materialen lykas PVC en rubber.

2. Fearkrêft is tige gefoelich foar temperatuer
De fearkrêft fan TPU ferwiist nei de mjitte fan rap herstel nei syn oarspronklike foarm nei't de deformaasjespanning frijlitten is, wat útdrukt wurdt troch herstelenerzjy, dat is de ferhâlding fan it weromlûkingswurk fan 'e deformaasje ta it wurk dat nedich is foar deformaasje. It is in funksje fan 'e dynamyske modulus en ynterne wriuwing fan it elastomeer en is tige gefoelich foar temperatuer.

De weromspringing nimt ôf mei de ôfname fan 'e temperatuer, oant in bepaalde temperatuer, nimt de elastisiteit wer rap ta. Dizze temperatuer is de kristallisaasjetemperatuer fan it sêfte segmint, dy't ôfhinklik is fan 'e struktuer fan 'e makromolekulêre diol, en de polyether TPU is leger as de polyester TPU. By temperatueren ûnder de kristallisaasjetemperatuer wurdt it elastomeer tige hurd en ferliest syn elastisiteit, dêrom is weromspringing fergelykber mei weromspringen fan in hurd metaaloerflak.

3. It hurdheidsberik is Shore A60 ~ D80
Hurdens is in yndikator fan it fermogen fan in materiaal om deformaasje, kerven en krassen te wjerstean.
De hurdens fan TPU kin oanpast wurde troch de ferhâlding fan sêfte en hurde keatlingsegmenten oan te passen. Dêrom hat TPU in relatyf breed hurdensberik. De hurdens farieart fan Shore A60 oant D80, en omfiemet de hurdens fan rubber en plestik, en hat in breed skala oan hurdens yn it heule hurdensberik. Hege elastisiteit.
Mei de feroaring fan hurdens sille guon eigenskippen fan TPU feroarje. Bygelyks, as de hurdens fan TPU ferhege wurdt, sille d'r prestaasjesferoarings wêze lykas ferhege trekmodulus en skuorsterkte, ferhege styfheid en kompresjespanning (laadkapasiteit), fermindere ferlinging, ferhege tichtens en dynamyske waarmtegeneraasje, en ferhege miljeubestindigens.

Tapassingsfjild fan TPU

TPU waard foar it earst mei súkses kommersjalisearre troch de American Goodrich Chemical Company (no Lubrizol) yn 1958, en is sûnt dy tiid wrâldwiid ûndersocht en útwreide. Op it stuit binne de fabrikanten fan TPU-grûnstoffen benammen BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical, Shanghai Hengan, Ruihua, Asahikawa Chemical en sa fierder.
As in elastomeer mei poerbêste prestaasjes hat TPU in breed oanbod fan downstreamprodukten en wurdt it in soad brûkt yn deistige needsaak, sportartikelen, boartersguod, dekorative materialen en oare fjilden. Hjir binne in pear foarbylden.
1. Skuonmateriaal
TPU wurdt brûkt yn skuonmaterialen benammen fanwegen syn poerbêste elastisiteit en slijtvastheid. Skuonprodukten mei TPU binne folle better yn draachkomfort as gewoane skuonprodukten, dêrom wurde se in soad brûkt yn high-end skuonprodukten, foaral guon sportskuon en casual skuon.


2. Slang
Omdat TPU-slang sêftens, goede treksterkte, ympaktsterkte en hege en lege temperatuerresistinsje hat, wurdt TPU-slang yn Sina in soad brûkt foar it ferfier fan gas en oalje fan fleantugen, tanks, auto's, motorfytsen, masine-ark en oare meganyske apparatuerslangen.



3. Kabel
TPU biedt skuorrestannigens, wearbestindigens en bûgingseigenskippen, en hege en lege temperatuerresistinsje is de kaai foar kabelprestaasjes. Dêrom wurdt TPU op 'e Sineeske merk foar high-end kabels, lykas kontrôlekabels en stroomkabels, brûkt om de coatingmaterialen fan kabels mei komplekse ûntwerpen te beskermjen, en de gebrûken dêrfan wurde hieltyd wiidweidiger.



4. Medyske tarieding
TPU is in feilich, stabyl en heechweardich alternatyf foar PVC. It befettet gjin skealike gemyske stoffen lykas ftalaat, en sil migrearje nei bloed of oare floeistoffen yn medyske katheters of medyske tassen om side-effekten te feroarsaakjen. TPU fan ekstruzjekwaliteit en ynjeksjekwaliteit kin maklik brûkt wurde mei in bytsje oanpassing yn besteande PVC-apparatuer.