Што е термопластичен полиуретан еластомер?

Што е термопластичен полиуретан еластомер?

Polyurethane elastomer is a variety of polyurethane synthetic materials (other varieties refer to polyurethane foam, polyurethane adhesive, polyurethane coating and polyurethane fiber), and Thermoplastic polyurethane elastomer is one of the three types of polyurethane elastomer, People commonly refer to it as TPU (the other Два главни типа на полиуретански еластомери се фрлени полиуретански еластомери, скратени како процесорот и мешани полиуретански еластомери, скратени како MPU).

TPU е еден вид полиуретански еластомер кој може да се пласира со загревање и растворен со растворувач. Во споредба со процесорот и MPU, TPU има малку или никакво хемиско вкрстено поврзување во својата хемиска структура. Неговиот молекуларен ланец е во основа линеарен, но има одредена количина на физичко вкрстено поврзување. Ова е термопластичен полиуретан еластомер кој е многу карактеристичен во структурата.

Структура и класификација на TPU

Термопластичен полиуретан еластомер е (AB) блок линеарен полимер. А претставува полимер полиол (естер или полиетер, молекуларна тежина од 1000 ~ 6000) со висока молекуларна тежина, наречена долг ланец; Б претставува диол кој содржи 2-12 атоми на јаглерод со директен ланец, наречен краток ланец.

Во структурата на термопластичниот полиуретан еластомер, сегментот А се нарекува мек сегмент, кој има карактеристики на флексибилност и мекост, со што ТПУ има проширување; Уретанскиот ланец генериран од реакцијата помеѓу Б сегментот и изоцијанат се нарекува тврд сегмент, кој има и цврсти и тврди својства. Со прилагодување на односот на A и B сегментите, се прават производи TPU со различни физички и механички својства.

Според структурата на мекиот сегмент, може да се подели на тип на полиестер, тип на полиетер и тип на бутадиен, кој соодветно содржи естерска група, етерска група или група Бутен. Според структурата на тврдиот сегмент, таа може да се подели на типот на уретан и типот на уретан уреа, кои се соодветно добиени од екстендери на ланецот на етилен гликол или проширувачи на дијаманти. Заедничката класификација е поделена на тип на полиестер и тип на полиетер.

Кои се суровините за синтезата на TPU?

(1) Полимер диол

Макромолекуларен диол со молекуларна тежина која се движи од 500 до 4000 и бифункционални групи, со содржина од 50% до 80% во еластомер TPU, игра одлучувачка улога во физичките и хемиските својства на TPU.

Полимерниот диол погоден за еластомер TPU може да се подели на полиестер и полиетер: полиестер вклучува политетраметилен гликол на адипична киселина (PBA) ε PCL, PHC; Полиерите вклучуваат полиоксипропилен етер гликол (PPG), тетрахидрофуран полиетер гликол (PTMG), итн.

(2) Диизоцијанат

Молекуларната тежина е мала, но функцијата е извонредна, која не само што ја игра улогата на поврзување на мекиот сегмент и тврд сегмент, туку и го дава TPU со разни добри физички и механички својства. The diisocyanates applicable to the TPU are: Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl Диизоцијанат (PXDI), итн.

(3) Продолжувач на ланец

Продолжувачот на ланецот со молекуларна тежина од 100 ~ 350, кои припаѓаат на мали молекуларни диол, мала молекуларна тежина, структура на отворен ланец и нема супституентна група е погодна за добивање на висока цврстина и висока скаларна тежина на TPU. Продолжувачите на ланецот погодни за TPU вклучуваат 1,4-бутанедиол (BDO), 1,4-бис (2-хидроксиетокси) бензен (HQEE), 1,4-циклохександиметанол (CHDM), P-фенилдилмилглилгликол (PXG), итн.

Апликација за модификација на TPU како агент за затегнување

Со цел да се намалат трошоците на производот и да се добијат дополнителни перформанси, полиуретанските термопластични еластомери можат да се користат како најчесто користени средства за затегнување за да се зацврстат разни термопластични и модифицирани гумени материјали.

Поради својата висока поларитет, полиуретанот може да биде компатибилен со поларни смоли или гуми, како што е хлориран полиетилен (ЦПЕ), што може да се користи за правење медицински производи; Мешањето со ABS може да ја замени инженерската термопластика за употреба; Кога се користи во комбинација со поликарбонат (компјутер), има својства како што се отпорност на маслото, отпорност на гориво и отпорност на влијание и може да се користи за правење тела на автомобили; Кога се комбинира со полиестер, нејзината цврстина може да се подобри; Покрај тоа, може да биде добро компатибилен со ПВЦ, полиоксиметилен или ПВДЦ; Полиестер полиуретан може да биде добро компатибилен со 15% нитрилна гума или 40% нитрилна гума/ПВЦ мешавина; Полиетер полиуретан исто така може да биде добро компатибилен со лепило од 40% нитрилна гума/поливинил хлорид мешавина; Исто така, може да биде компатибилен со кополимери на акрилонитрил стирен (САН); Може да формира структури на интерперетрирана мрежа (IPN) со реактивни полисилоксани. Огромното мнозинство на горенаведените измешани лепила веќе се официјално произведени.

Во последниве години, се забележува зголемено истражување за затегнување на ПОМ од страна на ТПУ во Кина. Мешањето на TPU и POM не само што ја подобрува отпорноста на висока температура и механичките својства на TPU, туку и значително го зацврстува POM. Некои истражувачи покажаа дека во тестовите за фрактури на затегнување, во споредба со ПОМ матрицата, легурата на ПОМ со ТПУ се префрли од кршлива фрактура во дуктивна фрактура. Додавањето на TPU, исто така, дава ПОМ со перформанси на меморијата во форма. Кристалниот регион на ПОМ служи како фиксна фаза на легурата на меморијата во форма, додека аморфниот регион на аморфниот TPU и POM служи како реверзибилна фаза. Кога температурата на реакција на закрепнување е 165 ℃ и времето за закрепнување е 120 секунди, стапката на закрепнување на легурата достигнува над 95%, а ефектот за обновување е најдобар.

TPU е тешко да се биде компатибилен со неполарни полимерни материјали како што се полиетилен, полипропилен, гума од етилен пропилен, гума од бутадиен, изопрен гума или гума од гума од гума и не може да се користи за производство на композити со добри перформанси. Затоа, методите на површински третман како што се плазма, корона, влажна хемија, буквар, пламен или реактивен гас често се користат за второто. На пример, американската компанија за производи и хемикалии за воздух и спроведе третман на површинска површина на активен гас F2/O2 на ултра-висока молекуларна тежина полиетилен фино во прав со молекуларна тежина од 3-5 милиони, и го додаде на полиуретан еластомер во сооднос од 10%, што може значително да го подобри нејзиниот флексурален модул, јачина на затегнување и отпорност на абење. И третманот со активна површина на активен гас F2/O2 може да се примени и на насоките издолжени кратки влакна со должина од 6-35мм, што може да ја подобри цврстината и цврстината на солза на композитниот материјал.

Кои се областите на апликација на TPU?

Во 1958 г. Во текот на изминатите 40 години, има повеќе од 20 имиња на брендови низ целиот свет, а секоја марка има неколку серии на производи. Во моментов, главните производители на суровини на TPU во светот се: BASF, Covestro, Lustizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, итн.

Како одличен еластомер, TPU има широк спектар на низводни производи, кои широко се користат во дневни потреби, спортски производи, играчки, украсни материјали и други полиња. Подолу се дадени неколку примери.

① материјали за чевли

TPU главно се користи за материјали за чевли заради неговата одлична еластичност и отпорност на абење. Производите за обувки што содржат TPU се многу поудобни за носење од редовните производи за обувки, така што тие се пошироко користени во производи со високи обувки, особено некои спортски чевли и обични чевли.

② црева

Поради својата мекост, добрата јачина на затегнување, јачината на влијанието и отпорноста на високи и ниски температури, цревата TPU се користат во Кина како црева за гас и нафта за механичка опрема како што се авиони, резервоари, автомобили, мотоцикли и машински алати.

③ Кабел

TPU обезбедува отпорност на солза, отпорност на абење и карактеристики на свиткување, при што високата и ниската температура отпорност е клучот за перформансите на кабелот. Значи, на кинескиот пазар, напредните кабли, како што се контролните кабли и каблите за напојување, користат TPU за да ги заштитат материјалите за обложување на сложените дизајни на кабел, а нивните апликации стануваат се повеќе распространети.

④ Медицински уреди

TPU е безбеден, стабилен и висококвалитетен PVC заменски материјал, кој нема да содржи фталат и други хемиски штетни материи и ќе мигрира во крвта или другите течности во медицинскиот катетер или медицинската кеса за да предизвика несакани ефекти. Покрај тоа, специјално развиената оценка за екструзија и одделение за инјектирање TPU може лесно да се користи со малку дебагирање во постојната ПВЦ опрема.

⑤ Возила и други транспортни средства

Со екструдирање и обложување на двете страни на најлонска ткаенина со полиуретански термопластичен еластомер, може да се направат надуени борбени напад и извидувачки рафтови кои носат 3-15 лица, со многу подобри перформанси од вулканизираните гумени надуени рафтови; Полиуретански термопластичен еластомер засилен со стаклени влакна може да се користи за да се направат компоненти на телото, како што се обликувани делови од двете страни на самиот автомобил, кожи од врата, браници, ленти за триење и решетки.