Isfarë është elastomeri poliuretani termoplastik?

Isfarë është elastomeri poliuretani termoplastik?

Elastomeri poliuretani është një shumëllojshmëri e materialeve sintetike poliuretani (varietete të tjera i referohen shkumës poliuretani, ngjitësi poliuretani, veshja poliuretani dhe fibra poliuretani), dhe termoperët e poliuretanit janë një nga tre llojet e elastomerëve poliuretan, janë një nga tre llojet e elastomerëve poliuretan, po poliuret e tjera, janë një nga tre llojet e elastomerëve poliuretan. Elastomerët, të shkurtuar si CPU, dhe elastomerë të përzier poliuretani, të shkurtuar si MPU).

TPU është një lloj elastomeri poliuretani që mund të plastifikohet nga ngrohja dhe shpërndahet nga tretësi. Krahasuar me CPU dhe MPU, TPU ka pak ose aspak ndërlidhje kimike në strukturën e tij kimike. Zinxhiri i tij molekular është në thelb linear, por ekziston një sasi e caktuar e ndërlidhjes fizike. Ky është elastomeri poliuretani termoplastik që është shumë karakteristik në strukturë.

Struktura dhe Klasifikimi i TPU

Elastomeri poliuretani termoplastik është një polimer linear (AB) bllok. A përfaqëson një polimer polimer (ester ose polyether, peshë molekulare prej 1000 ~ 6000) me peshë të lartë molekulare, të quajtur zinxhir i gjatë; B përfaqëson një diol që përmban 2-12 atome të karbonit të zinxhirit të drejtë, të quajtur një zinxhir të shkurtër.

Në strukturën e elastomerit poliuretani termoplastik, segmenti A quhet segment i butë, i cili ka karakteristikat e fleksibilitetit dhe butësisë, duke e bërë TPU të ketë shtrirje; Zinxhiri urethan i gjeneruar nga reagimi midis segmentit B dhe izocyanatit quhet një segment i fortë, i cili ka edhe veti të ngurta dhe të forta. Duke rregulluar raportin e segmenteve A dhe B, bëhen produkte TPU me veti të ndryshme fizike dhe mekanike.

Sipas strukturës së segmentit të butë, ajo mund të ndahet në llojin e poliesterit, llojin e polieterit dhe llojin e butadienit, të cilat përkatësisht përmbajnë grupin ester, grupin eter, ose grupin e butenit. Sipas strukturës së segmentit të vështirë, ajo mund të ndahet në llojin e urethanit dhe llojin e ure ure, të cilat përkatësisht merren nga etilen glikol i etilenit zgjatues ose shtesues të zinxhirit diamine. Klasifikimi i zakonshëm është i ndarë në llojin e poliesterit dhe llojin e polieterit.

Cilat janë lëndët e para për sintezën e TPU?

(1) Diol polimer

Diol makromolekular me një peshë molekulare që varion nga 500 në 4000 dhe grupe bifunksionale, me një përmbajtje prej 50% deri 80% në TPU Elastomer, luan një rol vendimtar në vetitë fizike dhe kimike të TPU.

Diol polimer i përshtatshëm për elastomerin TPU mund të ndahet në poliester dhe poliester: Polester përfshin poltetrametilen acid acid adipik glikol (PBA) ε PCL, PHC; Polyethers përfshijnë poloksipropilen eter glikol (PPG), tetrahidrofuran polieter glikol (PTMG), etj.

(2) Diisocyanate

Pesha molekulare është e vogël, por funksioni është i jashtëzakonshëm, i cili jo vetëm që luan rolin e lidhjes së segmentit të butë dhe segmentit të fortë, por gjithashtu i jep fund TPU me veti të ndryshme fizike dhe mekanike të mira. Diisocyanates të zbatueshme për TPU janë: metilen diisocyanate metilen (MDI), metilen bis (-4-cikloheksil izocyanate) (HMDI), P-fenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naftalene diisocyanate (NDI), P-fenyldiisocyanate (Pxdi), etj.

(3) Zgjatja e zinxhirit

Zgjatja e zinxhirit me një peshë molekulare prej 100 ~ 350, që i përket diolit molekular të vogël, peshës së vogël molekulare, strukturës së zinxhirit të hapur dhe asnjë grup zëvendësues nuk është i favorshëm për të marrë ngurtësi të lartë dhe peshë të lartë skalare të TPU. Zinxhirët e zinxhirit të përshtatshëm për TPU përfshijnë 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hidroksietoksi) benzen (HQEE), 1,4-ciklohexanedimethanol (CHDM), P-fenyldimethylglycol (PXG), etj.

Aplikimi i modifikimit të TPU si një agjent i ashpërsimit

Për të zvogëluar kostot e produktit dhe për të marrë performancë shtesë, elastomerët termoplastikë poliuretani mund të përdoren si agjentë të forcimit të përdorur zakonisht për të forcuar materiale të ndryshme të gomës termoplastike dhe të modifikuar.

Për shkak të polaritetit të tij të lartë, poliuretani mund të jetë i pajtueshëm me rrëshirë polare ose gome, siç është polietileni i klorinuar (CPE), i cili mund të përdoret për të bërë produkte mjekësore; Përzierja me ABS mund të zëvendësojë termoplastikën inxhinierike për përdorim; Kur përdoret në kombinim me polikarbonat (PC), ai ka veti të tilla si rezistenca ndaj vajit, rezistenca ndaj karburantit dhe rezistenca e ndikimit, dhe mund të përdoret për të bërë trupa të makinave; Kur kombinohet me poliesterin, ashpërsia e saj mund të përmirësohet; Përveç kësaj, mund të jetë mirë në përputhje me PVC, poloksimetilen ose PVDC; Poliester Poliuretani mund të jetë i pajtueshëm me 15% gome nitrile ose 40% gome nitrile/përzierje PVC; Poliuretani polieter mund të jetë gjithashtu i pajtueshëm me ngjitjen e përzierjes së gomës nitrile/polivinil klorur; Mund të jetë gjithashtu CO në përputhje me kopolimerët e stirenit akrilonitril (SAN); Mund të formojë struktura të rrjetit internetrues (IPN) me polysiloksane reaktive. Pjesa dërrmuese e ngjitësve të përzier të lartpërmendur tashmë janë prodhuar zyrtarisht.

Vitet e fundit, ka pasur një hulumtim në rritje mbi forcimin e POM nga TPU në Kinë. Përzierja e TPU dhe POM jo vetëm që përmirëson rezistencën e temperaturës së lartë dhe vetitë mekanike të TPU, por gjithashtu forcon ndjeshëm POM. Disa studiues kanë treguar që në testet e frakturave në tërheqje, në krahasim me matricën POM, aliazh POM me TPU ka kaluar nga fraktura e brishtë në frakturë të dukshme. Shtimi i TPU gjithashtu i jep fund POM me performancën e kujtesës në formë. Regjioni kristalor i POM shërben si faza fikse e aliazhit të kujtesës në formë, ndërsa rajoni amorf i TPU amorf dhe POM shërben si fazë e kthyeshme. Kur temperatura e përgjigjes së rikuperimit është 165 ℃ dhe koha e rikuperimit është 120 sekonda, shkalla e rikuperimit të aliazhit arrin mbi 95%, dhe efekti i rikuperimit është më i miri.

TPU është e vështirë të jetë në përputhje me materiale polimer jo polare si polietileni, polipropileni, gome e etilenit propilen, gome butadene, gome izoprene ose pluhur gome mbeturinash, dhe nuk mund të përdoret për të prodhuar kompozita me performancë të mirë. Prandaj, metodat e trajtimit sipërfaqësor si plazma, korona, kimia e lagësht, abetare, flakë ose gaz reaktiv shpesh përdoren për këtë të fundit. Për shembull, Kompania Amerikane e Produkteve Ajrore dhe Kimikateve ka kryer trajtim të sipërfaqes aktive të gazit F2/O2 në pluhurin e imët të polietilenit me peshë molekulare ultra të lartë me një peshë molekulare prej 3-5 milion, dhe e shtoi atë në elastomer poliuretani në një raport prej 10%, i cili mund të përmirësojë ndjeshëm modulin e tij fleksibël, forcën e tensionit dhe rezistencën e veshjeve. Dhe trajtimi i sipërfaqes aktive të gazit F2/O2 gjithashtu mund të aplikohet në fibrat e shkurtra të zgjatura në drejtim me një gjatësi 6-35 mm, të cilat mund të përmirësojnë ngurtësinë dhe ashpërsinë e lotit të materialit të përbërë.

Cilat janë zonat e aplikimit të TPU?

Në vitin 1958, Goodrich Chemical Company (tani riemëruar Lubrizol) regjistroi për herë të parë markën TPU Estane. Gjatë 40 viteve të fundit, ka pasur më shumë se 20 emra markash në të gjithë botën, dhe secila markë ka disa seri produktesh. Aktualisht, prodhuesit kryesorë të lëndëve të para TPU në botë janë: BASF, COVESTRO, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, etj.

Si një elastomer i shkëlqyeshëm, TPU ka një gamë të gjerë të produkteve në rrjedhën e poshtme, të cilat përdoren gjerësisht në nevojat e përditshme, mallrat sportive, lodrat, materialet dekorative dhe fushat e tjera. Më poshtë janë disa shembuj.

Material Materialet e këpucëve

TPU përdoret kryesisht për materialet e këpucëve për shkak të elasticitetit të shkëlqyeshëm dhe rezistencës së veshjes. Produktet e këpucëve që përmbajnë TPU janë shumë më të rehatshme për tu veshur sesa produktet e rregullta të këpucëve, kështu që ato përdoren më gjerësisht në produktet e këpucëve të nivelit të lartë, veçanërisht disa këpucë sportive dhe këpucë rastësore.

② Gypa

Për shkak të butësisë së tij, forcës së mirë të tërheqjes, forcës së ndikimit dhe rezistencës ndaj temperaturave të larta dhe të ulëta, gete TPU përdoren gjerësisht në Kinë si gaz dhe zorrët e naftës për pajisjet mekanike siç janë avionët, rezervuarët, automobilat, motoçikletat dhe mjetet e makinerive.

③ Kabllo

TPU siguron rezistencë të lotëve, rezistencë ndaj konsumit dhe karakteristika të lakimit, me rezistencë të lartë dhe të ulët të temperaturës që është çelësi i performancës së kabllove. Pra, në tregun kinez, kabllot e përparuara siç janë kabllot e kontrollit dhe kabllot e energjisë përdorin TPU për të mbrojtur materialet e veshjes së modeleve komplekse të kabllove, dhe aplikimet e tyre po bëhen gjithnjë e më të përhapura.

④ Pajisjet mjekësore

TPU është një material zëvendësues i sigurt, i qëndrueshëm dhe me cilësi të lartë PVC, i cili nuk do të përmbajë ftalat dhe substanca të tjera kimike të dëmshme, dhe do të migrojë në gjak ose lëngje të tjera në kateterin mjekësor ose çantën mjekësore për të shkaktuar efekte anësore. Për më tepër, shkalla e nxjerrjes së zhvilluar posaçërisht dhe shkalla e injeksionit TPU mund të përdoren lehtësisht me një korrigjim të vogël në pajisjet ekzistuese PVC.

⑤ Automjete dhe mjete të tjera të transportit

Duke ekstruduar dhe veshur të dy anët e pëlhurës së najlonit me elastomer termoplastik poliuretani, mund të bëhen shufra sulmi luftarake inflatable dhe shufra zbulimi që mbajnë 3-15 njerëz, me performancë shumë më të mirë sesa shufra të inflatable të thella të gomës; Elastomeri termoplastik poliuretani i përforcuar me fibra qelqi mund të përdoret për të bërë përbërës të trupit siç janë pjesët e formuara në të dy anët e vetë makinës, lëkurat e dyerve, parakolpët, shiritat kundër fërkimit dhe grilat.