Во 1958 година, компанијата „Гудрич Кемикал Компани“ (сега преименувана во Лубризол) за прв пат го регистрираше брендот TPU „Естан“. Во текот на изминатите 40 години, низ целиот свет има повеќе од 20 брендови, а секој бренд има неколку серии на производи. Во моментов, производителите на суровини од TPU главно вклучуваат BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical итн.
1, категорија на TPU
Според структурата на мекиот сегмент, може да се подели на полиестерски тип, полиетерски тип и бутадиенски тип, кои соодветно содржат естерска група, етерска група или бутенска група.
Според структурата на тврдиот сегмент, може да се подели на уретански тип и уретански тип на уреа, кои се добиваат соодветно од продолжувачи на синџири од етилен гликол или продолжувачи на синџири од диамин. Вообичаената класификација е поделена на полиестерски тип и полиетерски тип.
Според присуството или отсуството на вкрстено поврзување, може да се подели на чисто термопластично и полутермопластично.
Првиот има чиста линеарна структура и нема вкрстено поврзани врски; вториот содржи мала количина на вкрстено поврзани врски како што е естер на алофанска киселина.
Според употребата на готовите производи, тие можат да се поделат на профилирани делови (различни машински елементи), цевки (обвивки, шипки), филмови (листови, тенки плочи), лепила, премази, влакна итн.
2, Синтеза на TPU
TPU припаѓа на полиуретанот во однос на молекуларната структура. Па, како се агрегирал?
Според различните процеси на синтеза, главно е поделена на полимеризација во голем обем и полимеризација во раствор.
Кај масовната полимеризација, таа може да се подели и на метод на претходна полимеризација и метод во еден чекор, врз основа на присуството или отсуството на претходна реакција:
Методот на преполимеризација вклучува реакција на диизоцијанат со макромолекуларни диоли во одреден временски период пред да се додаде продолжување на ланецот за да се произведе TPU;
Едночекорниот метод вклучува истовремено мешање и реакција на макромолекуларни диоли, диизоцијанати и продолжувачи на синџири за да се формира TPU.
Полимеризацијата на растворот прво вклучува растворање на диизоцијанат во растворувач, потоа додавање на макромолекуларни диоли за да реагираат одреден временски период и конечно додавање на продолжувачи на синџирот за да се генерира TPU.
Видот на мекиот сегмент на TPU, молекуларната тежина, содржината на тврдиот или мекиот сегмент и состојбата на агрегација на TPU можат да влијаат на густината на TPU, со густина од приближно 1,10-1,25, и нема значајна разлика во споредба со другите гуми и пластики.
При иста тврдост, густината на полиетерски тип TPU е помала од онаа на полиестерски тип TPU.
3, обработка на TPU
TPU честичките бараат различни процеси за да го формираат финалниот производ, главно користејќи методи на топење и растворување за обработка на TPU.
Преработката со топење е често користен процес во пластичната индустрија, како што се мешање, валање, екструдирање, дување во обликување и лиење;
Обработката на раствор е процес на подготовка на раствор со растворање на честички во растворувач или нивна директна полимеризација во растворувач, а потоа премачкување, предење и така натаму.
Финалниот производ направен од TPU генерално не бара вулканизирачка реакција на вкрстено поврзување, што може да го скрати производствениот циклус и да рециклира отпадни материјали.
4, перформанси на TPU
TPU има висок модул на еластичност, висока цврстина, високо издолжување и еластичност, одлична отпорност на абење, отпорност на масло, отпорност на ниски температури и отпорност на стареење.
Високата затегнувачка цврстина, високото издолжување и ниската долгорочна компресија и трајна деформација се значајни предности на TPU.
XiaoU главно ќе ги разработи механичките својства на TPU од аспекти како што се затегнувачка цврстина и издолжување, отпорност, тврдост итн.
Висока затегнувачка цврстина и високо издолжување
TPU има одлична затегнувачка цврстина и издолжување. Од податоците на сликата подолу, можеме да видиме дека затегнувачката цврстина и издолжувањето на полиетерски TPU се многу подобри од оние на поливинил хлорид пластика и гума.
Покрај тоа, TPU може да ги задоволи барањата на прехранбената индустрија со малку или без никакви адитиви додадени за време на обработката, што е исто така тешко да се постигне и за други материјали како што се PVC и гума.
Отпорноста е многу чувствителна на температура
Отпорноста на TPU се однесува на степенот до кој таа брзо се враќа во првобитната состојба откако ќе се ослободи од деформацискиот стрес, изразена како енергија за обновување, што е односот на работата на повлекување на деформацијата кон работата потребна за да се произведе деформација. Таа е функција на динамичкиот модул и внатрешното триење на еластичното тело и е многу чувствителна на температура.
Отскокот се намалува со намалувањето на температурата до одредена температура, а еластичноста повторно брзо се зголемува. Оваа температура е температурата на кристализација на мекиот сегмент, која е одредена од структурата на макромолекуларниот диол. TPU од полиетерски тип е понизок од TPU од полиестер. На температури под температурата на кристализација, еластомерот станува многу тврд и ја губи својата еластичност. Затоа, отпорноста е слична на отскокот од површината на тврд метал.
Опсегот на тврдост е Shore A60-D80
Тврдината е показател за способноста на материјалот да се спротивстави на деформација, гребење и раскинување.
Тврдоста на TPU обично се мери со помош на тестери за тврдост Shore A и Shore D, при што Shore A се користи за помеки TPU, а Shore D се користи за потврди TPU.
Тврдоста на TPU може да се прилагоди со прилагодување на соодносот на меките и тврдите сегменти на ланецот. Затоа, TPU има релативно широк опсег на тврдост, почнувајќи од Shore A60-D80, опфаќајќи ја тврдоста на гумата и пластиката, и има висока еластичност низ целиот опсег на тврдост.
Со промената на тврдоста, може да се променат и некои својства на TPU. На пример, зголемувањето на тврдоста на TPU ќе резултира со промени во перформансите како што се зголемен модул на затегнување и отпорност на кинење, зголемена цврстина и компресивен стрес (капацитет на оптоварување), намалено издолжување, зголемена густина и динамичко производство на топлина и зголемена отпорност на околината.
5, Примена на TPU
Како одличен еластомер, TPU има широк спектар на насоки за производи низводно и е широко користен во дневни потреби, спортска стока, играчки, декоративни материјали и други области.
Материјали за чевли
TPU главно се користи за материјали за обувки поради неговата одлична еластичност и отпорност на абење. Производите за обувки што содржат TPU се многу поудобни за носење од обичните производи за обувки, па затоа се користат пошироко во луксузни производи за обувки, особено во некои спортски обувки и обични чевли.
црево
Поради својата мекост, добра затегнувачка цврстина, цврстина на удар и отпорност на високи и ниски температури, TPU цревата се широко користени во Кина како црева за гас и масло за механичка опрема како што се авиони, тенкови, автомобили, мотоцикли и машински алати.
кабелска
TPU обезбедува отпорност на кинење, отпорност на абење и карактеристики на свиткување, при што отпорноста на високи и ниски температури е клучна за перформансите на каблите. Затоа, на кинескиот пазар, напредните кабли како што се контролните кабли и енергетските кабли користат TPU за заштита на материјалите за обложување на сложените дизајни на кабли, а нивната примена станува сè пораспространета.
Медицински помагала
TPU е безбеден, стабилен и висококвалитетен материјал за замена на PVC, кој нема да содржи фталати и други хемиски штетни супстанции и ќе мигрира во крвта или другите течности во медицинскиот катетер или медицинската торба предизвикувајќи несакани ефекти. Исто така, тоа е специјално развиен TPU со степен на екструзија и степен на инјектирање.
филм
TPU фолијата е тенка фолија направена од TPU грануларен материјал преку специјални процеси како што се валање, леење, дување и премачкување. Поради својата висока цврстина, отпорност на абење, добра еластичност и отпорност на временски услови, TPU фолиите се широко користени во индустриите, материјалите за обувки, облеката, автомобилската, хемиската, електронската, медицинската и други области.
Време на објавување: 05 февруари 2020 година