1958 registrerade Goodrich Chemical Company (nu omdöpt till Lubrizol) TPU-märket Estane för första gången.Under de senaste 40 åren har det funnits mer än 20 varumärken runt om i världen, och varje varumärke har flera serier av produkter.För närvarande inkluderar TPU-råvarutillverkare huvudsakligen BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, etc.
1、 Kategori av TPU
Enligt den mjuka segmentstrukturen kan den delas in i polyestertyp, polyetertyp och butadientyp, som innehåller estergrupp, etergrupp eller butengrupp.
Enligt den hårda segmentstrukturen kan den delas in i uretantyp och uretanureatyp, som erhålls från etylenglykolkedjeförlängare respektive diaminkedjeförlängare.Den vanliga klassificeringen är uppdelad i polyestertyp och polyetertyp.
Beroende på närvaron eller frånvaron av tvärbindning kan den delas in i ren termoplast och semi termoplast.
Den förra har en ren linjär struktur och inga tvärbindande bindningar;Den senare innehåller en liten mängd tvärbundna bindningar såsom allofansyraester.
Beroende på användningen av färdiga produkter kan de delas in i profilerade delar (olika maskinelement), rör (höljen, stångprofiler), filmer (skivor, tunna plattor), lim, beläggningar, fibrer, etc.
2、 Syntes av TPU
TPU tillhör polyuretan vad gäller molekylstruktur.Så, hur samlades det?
Enligt olika syntesprocesser är det huvudsakligen uppdelat i bulkpolymerisation och lösningspolymerisation.
Vid bulkpolymerisation kan den också delas in i förpolymerisationsmetod och enstegsmetod baserat på närvaron eller frånvaron av förreaktion:
Prepolymerisationsmetoden innebär att diisocyanat reagerar med makromolekylära dioler under en viss tidsperiod innan kedjeförlängning tillsätts för att producera TPU;
Enstegsmetoden innebär att man samtidigt blandar och reagerar makromolekylära dioler, diisocyanater och kedjeförlängare för att bilda TPU.
Lösningspolymerisation innebär att man först löser upp diisocyanat i ett lösningsmedel, sedan tillsätter makromolekylära dioler för att reagera under en viss tidsperiod, och slutligen tillsätter kedjeförlängare för att generera TPU.
Typen av mjukt TPU-segment, molekylvikt, innehåll av hårda eller mjuka segment och TPU-aggregationstillstånd kan påverka TPU-densiteten, med en densitet på cirka 1,10-1,25, och det finns ingen signifikant skillnad jämfört med andra gummin och plaster.
Vid samma hårdhet är densiteten för polyetertyp TPU lägre än för polyestertyp TPU.
3、 Bearbetning av TPU
TPU-partiklar kräver olika processer för att bilda slutprodukten, främst med hjälp av smält- och lösningsmetoder för TPU-bearbetning.
Smältbearbetning är en vanlig process inom plastindustrin, såsom blandning, valsning, extrudering, formblåsning och formning;
Lösningsbearbetning är processen att bereda en lösning genom att lösa upp partiklar i ett lösningsmedel eller direkt polymerisera dem i ett lösningsmedel, och sedan belägga, spinna och så vidare.
Den slutliga produkten tillverkad av TPU kräver i allmänhet ingen vulkaniseringstvärbindningsreaktion, vilket kan förkorta produktionscykeln och återvinna avfallsmaterial.
4、 TPU-prestanda
TPU har hög modul, hög hållfasthet, hög töjning och elasticitet, utmärkt slitstyrka, oljebeständighet, låg temperaturbeständighet och åldringsbeständighet.
Hög draghållfasthet, hög töjning och låg långtidskompression permanent deformationshastighet är alla betydande fördelar med TPU.
XiaoU kommer huvudsakligen att utveckla de mekaniska egenskaperna hos TPU från aspekter som draghållfasthet och töjning, spänst, hårdhet, etc.
Hög draghållfasthet och hög töjning
TPU har utmärkt draghållfasthet och töjning.Av data i figuren nedan kan vi se att draghållfastheten och töjningen för polyetertyp TPU är mycket bättre än för polyvinylkloridplast och gummi.
Dessutom kan TPU uppfylla livsmedelsindustrins krav med lite eller inga tillsatser som tillsätts under bearbetningen, vilket också är svårt för andra material som PVC och gummi att uppnå.
Resiliens är mycket känslig för temperatur
TPU:s motståndskraft hänvisar till den grad till vilken den snabbt återhämtar sig till sitt ursprungliga tillstånd efter att deformationsspänningen avlastats, uttryckt som återvinningsenergi, vilket är förhållandet mellan deformationsretraktionsarbete och det arbete som krävs för att producera deformation.Det är en funktion av den dynamiska modulen och inre friktionen hos en elastisk kropp och är mycket känslig för temperatur.
Rebounden minskar med temperatursänkningen tills en viss temperatur, och elasticiteten ökar snabbt igen.Denna temperatur är kristallisationstemperaturen för det mjuka segmentet, som bestäms av strukturen hos den makromolekylära diolen.TPU av polyetertyp är lägre än TPU av polyestertyp.Vid temperaturer under kristallisationstemperaturen blir elasten mycket hård och förlorar sin elasticitet.Därför liknar motståndskraften en studs från ytan på en hårdmetall.
Hårdhetsintervallet är Shore A60-D80
Hårdhet är en indikator på ett materials förmåga att motstå deformation, skåror och repor.
Hårdheten hos TPU mäts vanligtvis med Shore A och Shore D hårdhetstestare, där Shore A används för mjukare TPU och Shore D för hårdare TPU.
Hårdheten på TPU kan justeras genom att justera andelen mjuka och hårda kedjesegment.Därför har TPU ett relativt brett hårdhetsområde, allt från Shore A60-D80, som spänner över hårdheten hos gummi och plast, och har hög elasticitet genom hela hårdhetsområdet.
När hårdheten ändras kan vissa egenskaper hos TPU ändras.Till exempel kommer en ökning av hårdheten hos TPU att resultera i prestandaförändringar såsom ökad dragmodul och rivhållfasthet, ökad styvhet och tryckspänning (lastkapacitet), minskad töjning, ökad densitet och dynamisk värmealstring och ökad miljömotstånd.
5、 Tillämpning av TPU
Som en utmärkt elastomer har TPU ett brett utbud av nedströms produktriktningar och används i stor utsträckning i dagliga behov, sportartiklar, leksaker, dekorativa material och andra områden.
Skomaterial
TPU används främst för skomaterial på grund av dess utmärkta elasticitet och slitstyrka.Skoprodukter som innehåller TPU är mycket bekvämare att bära än vanliga skoprodukter, så de används i större utsträckning i exklusiva skoprodukter, särskilt vissa sportskor och fritidsskor.
slang
På grund av sin mjukhet, goda draghållfasthet, slaghållfasthet och motstånd mot höga och låga temperaturer används TPU-slangar i stor utsträckning i Kina som gas- och oljeslangar för mekanisk utrustning som flygplan, tankar, bilar, motorcyklar och verktygsmaskiner.
kabel
TPU ger rivhållfasthet, slitstyrka och böjegenskaper, med hög- och lågtemperaturbeständighet är nyckeln till kabelprestanda.Så på den kinesiska marknaden använder avancerade kablar som kontrollkablar och kraftkablar TPU:er för att skydda beläggningsmaterialen i komplexa kabelkonstruktioner, och deras tillämpningar blir allt mer utbredda.
Medicinska apparater
TPU är ett säkert, stabilt och högkvalitativt PVC-ersättningsmaterial, som inte innehåller ftalat och andra kemiska skadliga ämnen, och som kommer att migrera till blodet eller andra vätskor i den medicinska katetern eller medicinska påsen för att orsaka biverkningar.Det är också en specialutvecklad TPU för extrudering och injektionskvalitet.
filma
TPU-film är en tunn film gjord av granulärt TPU-material genom speciella processer som valsning, gjutning, blåsning och beläggning.På grund av sin höga hållfasthet, slitstyrka, goda elasticitet och väderbeständighet används TPU-filmer i stor utsträckning inom industrier, skomaterial, klädbeslag, fordonsindustri, kemiska, elektroniska, medicinska och andra områden.
Posttid: 2020-05-05