Sintezo, prilaborado, agado kaj apliko de TPU-materialoj

TPU (termoplasta poliuretano)estas tipo de poliuretano, kiu povas esti plastigita per varmigo kaj povas esti solvita per solviloj. Kompare kun miksa tipo kaj fandita tipo de poliuretano, termoplasta poliuretano havas neniun aŭ malmultan kemian krucligadon en kemia strukturo, kaj ĝiaj molekuloj estas baze liniaj, sed estas certa kvanto da fizika interŝanĝo.
La koncepto de tiel nomata fizika interŝanĝo, unue proponita de Schollenberger CS en 1958, rilatas al la ekzisto de reigeblaj "konektopunktoj" inter liniaj poliuretanaj molekulaj ĉenoj kiam eksponitaj al varmo aŭ solviloj. Ĝi ne estas fakte kemia krucligo. Sed ĝi agas kiel kemia krucligo. Rezulte de ĉi tiu fizika krucligo, la poliuretano formas heterogenan morfologian strukturon, kaj la hidrogena ligado de la poliuretano plifortigas ĝian morfologion kaj igas ĝin rezistema al pli alta humideco.

Kio estas la klasifiko de TPU?

Nun kiam ni scias, kio estas TPU, kiaj estas ĝiaj klasifikoj? Laŭ malsamaj klasifiknormoj, TPU povas havi multajn malsamajn klasifikojn.

Ekzemple, laŭ la strukturo de la mola segmento, ĝi povas esti dividita en poliesteran tipon, polieteran tipon kaj butadienan tipon, kiuj enhavas respektive esteran grupon, eteran grupon aŭ butenan grupon. Laŭ la strukturo de la malmola segmento, ĝi povas esti dividita en uretanan tipon kaj uretanan urean tipon, kiuj estas respektive akiritaj el diolaj ĉenplilongigiloj aŭ diaminaj ĉenplilongigiloj. La komuna divido estas dividita en poliesteran tipon kaj polieteran tipon.
Laŭ la ĉeesto aŭ foresto de krucligado, ĝi povas esti dividita en purajn termoplastajn kaj duontermoplastajn. La unuaj havas puran linearan strukturon sen krucligaj ligiloj; la dua enhavas malgrandan kvanton da alofanato kaj aliaj krucligaj ligiloj. Laŭ la uzo de finitaj produktoj, ĝi povas esti dividita en specialformajn partojn (diversaj mekanikaj partoj), tubojn (ingojn, stangoprofilojn), filmojn (foliojn, foliojn), gluaĵojn, tegaĵojn kaj fibrojn.

Kiel TPU estas sintezita

Kvankam ekzistas multaj klasifikoj de TPU, ili ĉiuj apartenas al poliuretano laŭ molekula strukturo. Do kiel ĝi kuniĝis? Laŭ malsamaj sintezaj procezoj, ĝi estas ĉefe dividita en amasan polimerigon kaj solvan polimerigon.

En amasa polimerigo, ĝi povas esti dividita en antaŭ-polimerigan metodon kaj unu-paŝan metodon laŭ ĉu ekzistas antaŭ-reakcio: la antaŭ-polimeriga metodo estas reagi diizocianaton kun makromolekula diolo dum certa tempodaŭro, kaj poste aldoni ĉenplilongigon por produkti TPU; Molekulaj dioloj, diizoesteroj kaj ĉenplilongigiloj estas samtempe miksitaj kaj reagataj por formi TPU.
Solvaĵa polimerigo konsistas unue en solvado de diizocianato en solvilo, poste en aldono de makromolekulaj dioloj por reagi dum certa tempodaŭro, kaj fine en aldono de ĉenplilongigilo por generi TPU.
La tipo de mola segmento, molekula pezo, malmola aŭ molsegmenta enhavo kaj TPU-agregstato de TPU influos la densecon de TPU. La denseco estas inter 1.10 kaj 1.25, kio ne signife diferencas de aliaj kaŭĉukoj kaj plastoj. Ĉe la sama malmoleco, la denseco de polietera TPU estas pli malalta ol tiu de poliestera TPU.

Kiel TPU estas prilaborita

TPU-rezino bezonas esti prilaborita por fari finitajn produktojn, kaj TPU estas ĉefe prilaborata per fandmetodo kaj solva metodo. Ĝia molekula strukturo estas rigida bloko akirita per reakcio de difenilmetana diizocianato (MDI) aŭ tolueno-diizocianato (TDI) kun ĉenplilongigilo kaj diizocianato kiel ekzemple difenilmetana diizocianato (MDI) aŭ tolueno-diizocianato (TDI). Molekuloj kaj makromolekulaj polioloj reagas alterne por formi flekseblajn segmentojn.

Fandiĝa prilaborado estas procezo ofte uzata en la plasta industrio: kiel ekzemple miksado, kalandrado, eltrudado, blovfandado kaj fandado (inkluzive de injektado, kunpremado, translokigo kaj centrifugado ktp.). Solvaĵa prilaborado estas la dissolvo de buletoj en solviloj aŭ rekta polimerigo en solviloj. Post farado de solvaĵo, tegado, ŝpinado, ktp. estas farataj.
TPU estas transformita en la finan produkton, kiu ĝenerale ne postulas vulkanizadon kaj krucligan reagon, kio povas mallongigi la produktadciklon, kaj rubmaterialoj povas esti reciklitaj kaj reuzataj.

TPU-efikeco

Kiel fandita poliuretano (likvaĵo) kaj miksita poliuretano (solido), TPU havas altan modulon, altan forton, altan plilongiĝon kaj altan elastecon, bonegan eluziĝreziston, olereziston, malaltan temperaturreziston kaj maljuniĝreziston. Inter ili, alta streĉrezisto, alta plilongiĝo kaj malalta longdaŭra kunprema fiksiĝo estas ĉiuj signifaj avantaĝoj de TPU.

1. Alta tirstreĉo kaj alta plilongigo
TPU havas bonegan tirreziston kaj plilongiĝon. El la datumoj en la suba figuro, ni povas vidi, ke la tirrezisto kaj plilongiĝo de polietera TPU estas multe pli bonaj ol tiuj de polivinilklorida plasto kaj kaŭĉuko.

Krome, TPU povas plenumi la postulojn de la nutraĵindustrio sen aldoni aŭ aldoni malmultajn aldonaĵojn en la prilabora procezo, kio estas malfacila por aliaj materialoj kiel PVC kaj kaŭĉuko.

2. Rezisteco estas tre sentema al temperaturo
La rezisteco de TPU rilatas al la grado de rapida reakiro al sia originala formo post kiam la deformada streĉo liberiĝas, kio estas esprimita per reakira energio, tio estas, la rilatumo de la deformada retiriĝa laboro al la laboro bezonata por deformado. Ĝi estas funkcio de la dinamika modulo kaj interna frotado de la elastomero kaj estas tre sentema al temperaturo.

La resalto malpliiĝas kun la malaltiĝo de temperaturo, ĝis certa temperaturo, la elasteco rapide pliiĝas denove. Ĉi tiu temperaturo estas la kristaliĝa temperaturo de la mola segmento, kiu dependas de la strukturo de la makromolekula diolo, kaj la polietera TPU estas pli malalta ol la poliestera TPU. Ĉe temperaturoj sub la kristaliĝa temperaturo, la elastomero fariĝas tre malmola kaj perdas sian elastecon, tial, resalto similas al resalto de malmola metala surfaco.

3. La malmoleco-intervalo estas Shore A60~D80
Malmoleco estas indikilo de la kapablo de materialo rezisti deformadon, skrapojn kaj fendojn.
La malmoleco de TPU povas esti agordita per agordo de la rilatumo de molaj kaj malmolaj ĉensegmentoj. Tial, TPU havas relative larĝan gamon da malmoleco. Ĝia malmoleco varias de Shore A60 ĝis D80, ampleksante la malmolecon de kaŭĉuko kaj plasto, kaj havas larĝan gamon da malmoleco en la tuta gamo. Alta elasteco.
Kun la ŝanĝo de malmoleco, iuj ecoj de TPU ŝanĝiĝos. Ekzemple, se la malmoleco de TPU pliiĝas, estos ŝanĝoj en funkciado kiel pliigita streĉa modulo kaj ŝirforto, pliigita rigideco kaj kunprema streĉo (ŝarĝokapacito), malpliigita plilongigo, pliigita denseco kaj dinamika varmogenerado, kaj pliigita media rezisto.

Aplika kampo de TPU

TPU unue estis sukcese komercigita de la usona Goodrich Chemical Company (nun Lubrizol) en 1958, kaj de tiam ĝi estis esplorita kaj vastigita tra la mondo. Nuntempe, fabrikantoj de TPU-krudmaterialoj ĉefe inkluzivas BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical, Shanghai Hengan, Ruihua, Asahikawa Chemical kaj tiel plu.
Kiel elastomero kun bonega funkciado, TPU havas vastan gamon da postproduktoj kaj estas vaste uzata en ĉiutagaj necesaĵoj, sportaj varoj, ludiloj, ornamaj materialoj kaj aliaj kampoj. Jen kelkaj ekzemploj.
1. Ŝuomaterialo
TPU estas uzata en ŝumaterialoj ĉefe pro sia bonega elasteco kaj eluziĝrezisto. TPU-entenantaj ŝuproduktoj estas multe pli bonaj en porta komforto ol ordinaraj ŝuproduktoj, tial ili estas vaste uzataj en luksaj ŝuproduktoj, precipe en iuj sportŝuoj kaj neformalaj ŝuoj.


2. Hoso
Ĉar TPU-hoso havas molecon, bonan streĉreziston, frapreziston kaj altan kaj malaltan temperaturreziston, TPU-hoso estas vaste uzata en Ĉinio por transportado de gaso kaj nafto al aviadiloj, tankoj, aŭtoj, motorcikloj, maŝiniloj kaj aliaj mekanikaj ekipaĵoj.



3. Kablo
TPU provizas ŝirreziston, eluziĝreziston kaj fleksoreziston, kaj alta kaj malalta temperaturrezisto estas la ŝlosilo al kabla funkciado. Tial, en la ĉina merkato, TPU por altkvalitaj kabloj, kiel ekzemple kontrolaj kabloj kaj elektraj kabloj, estas uzata por protekti la tegaĵmaterialojn de kabloj kun kompleksaj dezajnoj, kaj ĝiaj uzoj fariĝas pli kaj pli vastaj.



4. Medicina teamo
TPU estas sekura, stabila kaj altkvalita alternativo al PVC. Ĝi ne enhavos damaĝajn kemiajn substancojn kiel ftalaton, kaj migros al sango aŭ aliaj likvaĵoj en medicinaj kateteroj aŭ medicinaj sakoj kaŭzante kromefikojn. TPU de grado eltruda kaj injekta povas esti facile uzata kun iom da alĝustigo en ekzistanta PVC-ekipaĵo.