Leta 1958 je družba Goodrich Chemical Company (zdaj preimenovana v Lubrizol) prvič registrirala blagovno znamko TPU Estane.V zadnjih 40 letih je bilo po vsem svetu več kot 20 blagovnih znamk in vsaka znamka ima več serij izdelkov.Trenutno so proizvajalci surovin TPU predvsem BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical itd.
1、 Kategorija TPU
Glede na strukturo mehkega segmenta ga lahko razdelimo na tip poliestra, tip polietra in tip butadiena, ki vsebujejo skupino estra, skupino etra ali skupino butena.
Glede na strukturo trdega segmenta ga lahko razdelimo na uretanski tip in uretanski sečninski tip, ki se pridobivata iz podaljškov verige etilen glikola ali podaljškov verig diamina.Skupna klasifikacija je razdeljena na tip poliestra in tip polietra.
Glede na prisotnost ali odsotnost zamreženja ga lahko razdelimo na čisto termoplastično in poltermoplastično.
Prvi ima čisto linearno strukturo in nima zamreženih vezi;Slednji vsebuje majhno količino premreženih vezi, kot je ester alofanske kisline.
Glede na uporabo končnih izdelkov jih lahko razdelimo na profilirane dele (različni strojni elementi), cevi (plašči, palični profili), folije (plošče, tanke plošče), lepila, premaze, vlakna itd.
2、 Sinteza TPU
TPU po molekularni strukturi spada med poliuretane.Torej, kako se je združilo?
Glede na različne postopke sinteze se v glavnem deli na polimerizacijo v razsutem stanju in polimerizacijo v raztopini.
Polimerizacijo v razsutem stanju lahko razdelimo tudi na predpolimerizacijsko metodo in enostopenjsko metodo glede na prisotnost ali odsotnost predhodne reakcije:
Metoda predpolimerizacije vključuje reakcijo diizocianata z makromolekularnimi dioli za določeno časovno obdobje pred dodajanjem podaljška verige za proizvodnjo TPU;
Enostopenjska metoda vključuje sočasno mešanje in reakcijo makromolekularnih diolov, diizocianatov in podaljševalcev verige, da nastane TPU.
Polimerizacija raztopine vključuje najprej raztapljanje diizocianata v topilu, nato dodajanje makromolekularnih diolov, ki reagirajo v določenem časovnem obdobju, in končno dodajanje podaljševalcev verige za generiranje TPU.
Vrsta mehkega segmenta TPU, molekulska masa, vsebnost trdega ali mehkega segmenta in stanje agregacije TPU lahko vplivajo na gostoto TPU z gostoto približno 1,10–1,25 in ni bistvene razlike v primerjavi z drugimi gumami in plastiko.
Pri enaki trdoti je gostota poliestrskega tipa TPU nižja od gostote poliestrskega tipa TPU.
3、 Obdelava TPU
Delci TPU zahtevajo različne postopke za oblikovanje končnega izdelka, predvsem z uporabo metod taljenja in raztopine za obdelavo TPU.
Predelava s taljenjem je pogosto uporabljen postopek v plastični industriji, kot so mešanje, valjanje, ekstrudiranje, pihanje in oblikovanje;
Obdelava raztopine je postopek priprave raztopine z raztapljanjem delcev v topilu ali njihovo neposredno polimerizacijo v topilu, nato pa s prevleko, predenjem itd.
Končni izdelek, izdelan iz TPU, na splošno ne zahteva vulkanizacijske reakcije zamreženja, ki lahko skrajša proizvodni cikel in reciklira odpadne materiale.
4、 Zmogljivost TPU
TPU ima visok modul elastičnosti, visoko trdnost, velik raztezek in elastičnost, odlično odpornost proti obrabi, odpornost na olje, odpornost na nizke temperature in odpornost na staranje.
Visoka natezna trdnost, velik raztezek in nizka dolgotrajna stopnja trajne deformacije pri stiskanju so pomembne prednosti TPU.
XiaoU bo v glavnem razložil mehanske lastnosti TPU z vidikov, kot so natezna trdnost in raztezek, prožnost, trdota itd.
Visoka natezna trdnost in velik raztezek
TPU ima odlično natezno trdnost in raztezek.Iz podatkov na spodnji sliki lahko vidimo, da sta natezna trdnost in raztezek polieterskega tipa TPU veliko boljša kot pri polivinilkloridni plastiki in gumi.
Poleg tega lahko TPU izpolni zahteve prehrambene industrije z malo ali nič dodatkov, dodanih med predelavo, kar je težko doseči tudi z drugimi materiali, kot sta PVC in guma.
Prožnost je zelo občutljiva na temperaturo
Odpornost TPU se nanaša na stopnjo, do katere se hitro povrne v prvotno stanje po razbremenitvi deformacijske napetosti, izraženo kot obnovitvena energija, ki je razmerje med deformacijskim umičnim delom in delom, potrebnim za nastanek deformacije.Je funkcija dinamičnega modula in notranjega trenja elastičnega telesa in je zelo občutljiva na temperaturo.
Odboj se zmanjša z znižanjem temperature do določene temperature, elastičnost pa spet hitro narašča.Ta temperatura je kristalizacijska temperatura mehkega segmenta, ki je določena s strukturo makromolekulskega diola.TPU polietra je nižji od TPU poliestra.Pri temperaturah, nižjih od temperature kristalizacije, postane elastomer zelo trd in izgubi elastičnost.Zato je odpornost podobna odboju od površine trde kovine.
Razpon trdote je Shore A60-D80
Trdota je pokazatelj sposobnosti materiala, da je odporen na deformacije, zareze in praske.
Trdota TPU se običajno meri s testerji trdote Shore A in Shore D, pri čemer se Shore A uporablja za mehkejše TPU, Shore D pa za trše TPU.
Trdoto TPU lahko prilagodite s prilagajanjem razmerja mehkih in trdih segmentov verige.Zato ima TPU razmeroma širok razpon trdote, ki sega od Shore A60 do D80, ki zajema trdoto gume in plastike, in ima visoko elastičnost v celotnem razponu trdote.
S spreminjanjem trdote se lahko spremenijo nekatere lastnosti TPU.Povečanje trdote TPU bo na primer povzročilo spremembe v zmogljivosti, kot so povečan natezni modul in trgalna trdnost, povečana togost in tlačna napetost (nosilnost), zmanjšan raztezek, povečana gostota in dinamično ustvarjanje toplote ter povečana odpornost na okolje.
5、 Uporaba TPU
Kot odličen elastomer ima TPU široko paleto proizvodnih smeri in se pogosto uporablja v dnevnih potrebščinah, športni opremi, igračah, dekorativnih materialih in na drugih področjih.
Materiali za čevlje
TPU se uporablja predvsem za materiale za čevlje zaradi svoje odlične elastičnosti in odpornosti proti obrabi.Obutev, ki vsebuje TPU, je veliko bolj udobna za nošenje kot navadna obutev, zato se pogosteje uporablja v obutvi višjega cenovnega razreda, zlasti v nekaterih športnih copatih in čevljih za prosti čas.
cev
Zaradi svoje mehkobe, dobre natezne trdnosti, udarne trdnosti in odpornosti na visoke in nizke temperature se cevi TPU na Kitajskem pogosto uporabljajo kot cevi za plin in olje za mehansko opremo, kot so letala, tanki, avtomobili, motorna kolesa in strojna orodja.
kabel
TPU zagotavlja odpornost na trganje, odpornost proti obrabi in lastnosti upogibanja, pri čemer je odpornost na visoke in nizke temperature ključ do učinkovitosti kabla.Tako na kitajskem trgu napredni kabli, kot so krmilni kabli in napajalni kabli, uporabljajo TPU za zaščito prevlečnih materialov zapletenih zasnov kablov, njihova uporaba pa postaja vse bolj razširjena.
Medicinske naprave
TPU je varen, stabilen in visokokakovosten PVC nadomestni material, ki ne bo vseboval ftalatov in drugih kemično škodljivih snovi ter se bo preselil v kri ali druge tekočine v medicinskem katetru ali medicinski torbi in povzročil stranske učinke.Je tudi posebej razvit TPU za ekstruzijo in brizganje.
film
TPU folija je tanka folija, izdelana iz zrnatega materiala TPU s posebnimi postopki, kot so valjanje, litje, pihanje in premazovanje.Zaradi visoke trdnosti, odpornosti proti obrabi, dobre elastičnosti in odpornosti na vremenske vplive se folije TPU pogosto uporabljajo v industriji, materialih za čevlje, pri krojenju oblačil, avtomobilski, kemični, elektronski, medicinski in drugih področjih.
Čas objave: 5. februarja 2020