Noong 1958, unang nairehistro ng Goodrich Chemical Company (ngayon ay pinalitan na ng pangalang Lubrizol) ang tatak na TPU na Estane. Sa nakalipas na 40 taon, mahigit 20 pangalan ng tatak na ang naitatag sa buong mundo, at bawat tatak ay may ilang serye ng mga produkto. Sa kasalukuyan, ang mga tagagawa ng hilaw na materyales ng TPU ay pangunahing kinabibilangan ng BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, atbp.
1, Kategorya ng TPU
Ayon sa istruktura ng malambot na segment, maaari itong hatiin sa uri ng polyester, uri ng polyether, at uri ng butadiene, na naglalaman ng ester group, ether group, o butene group ayon sa pagkakabanggit.
Ayon sa istruktura ng matigas na segment, maaari itong hatiin sa uri ng urethane at uri ng urethane urea, na ayon sa pagkakabanggit ay nakuha mula sa mga ethylene glycol chain extender o diamine chain extender. Ang karaniwang klasipikasyon ay nahahati sa uri ng polyester at uri ng polyether.
Ayon sa pagkakaroon o kawalan ng cross-linking, maaari itong hatiin sa purong thermoplastic at semi-thermoplastic.
Ang nauna ay may purong linear na istraktura at walang cross-linking bonds; ang huli ay naglalaman ng kaunting cross-linked bonds tulad ng Allophanic acid ester.
Ayon sa paggamit ng mga natapos na produkto, maaari silang hatiin sa mga profiled na bahagi (iba't ibang elemento ng makina), mga tubo (mga kaluban, mga profile ng bar), mga pelikula (mga sheet, manipis na plato), mga pandikit, mga patong, mga hibla, atbp.
2. Sintesis ng TPU
Ang TPU ay kabilang sa polyurethane sa mga tuntunin ng istrukturang molekular. Kaya, paano ito pinagsama-sama?
Ayon sa iba't ibang proseso ng sintesis, pangunahing nahahati ito sa bulk polymerization at solution polymerization.
Sa bulk polymerization, maaari rin itong hatiin sa pre polymerization method at one-step method batay sa presensya o kawalan ng pre reaction:
Ang pamamaraan ng prepolymerization ay kinabibilangan ng pag-react ng diisocyanate sa mga macromolecular diol sa loob ng isang tiyak na tagal ng panahon bago magdagdag ng chain extension upang makagawa ng TPU;
Ang one-step na pamamaraan ay nagsasangkot ng sabay na paghahalo at pag-react ng mga macromolecular diol, diisocyanate, at chain extender upang bumuo ng TPU.
Ang polimerisasyon ng solusyon ay kinabibilangan muna ng pagtunaw ng diisocyanate sa isang solvent, pagkatapos ay pagdaragdag ng mga macromolecular diol upang mag-react sa loob ng isang tiyak na tagal ng panahon, at sa huli ay pagdaragdag ng mga chain extender upang makabuo ng TPU.
Ang uri ng TPU soft segment, molecular weight, nilalaman ng matigas o malambot na segment, at estado ng aggregation ng TPU ay maaaring makaapekto sa densidad ng TPU, na may densidad na humigit-kumulang 1.10-1.25, at walang makabuluhang pagkakaiba kumpara sa iba pang mga goma at plastik.
Sa parehong katigasan, ang densidad ng polyether type TPU ay mas mababa kaysa sa polyester type TPU.
3, Pagproseso ng TPU
Ang mga partikulo ng TPU ay nangangailangan ng iba't ibang proseso upang mabuo ang pangwakas na produkto, pangunahin na gamit ang mga pamamaraan ng pagtunaw at solusyon para sa pagproseso ng TPU.
Ang pagproseso ng pagkatunaw ay isang karaniwang ginagamit na proseso sa industriya ng plastik, tulad ng paghahalo, pagrolyo, extrusion, blow molding, at paghubog;
Ang pagproseso ng solusyon ay ang proseso ng paghahanda ng isang solusyon sa pamamagitan ng pagtunaw ng mga particle sa isang solvent o direktang pag-polymerize ng mga ito sa isang solvent, at pagkatapos ay pag-coat, pag-iikot, at iba pa.
Ang pangwakas na produktong gawa sa TPU sa pangkalahatan ay hindi nangangailangan ng reaksyon ng vulcanization crosslinking, na maaaring paikliin ang siklo ng produksyon at i-recycle ang mga basurang materyales.
4, Pagganap ng TPU
Ang TPU ay may mataas na modulus, mataas na lakas, mataas na pagpahaba at pagkalastiko, mahusay na resistensya sa pagkasira, resistensya sa langis, resistensya sa mababang temperatura, at resistensya sa pagtanda.
Ang mataas na tensile strength, mataas na elongation, at mababang long-term compression permanent deformation rate ay pawang mga mahahalagang bentahe ng TPU.
Pangunahing ipapaliwanag ng XiaoU ang mga mekanikal na katangian ng TPU mula sa mga aspeto tulad ng tensile strength at elongation, resilience, katigasan, atbp.
Mataas na lakas ng tensile at mataas na pagpahaba
Ang TPU ay may mahusay na lakas ng tensile at pagpahaba. Mula sa datos sa larawan sa ibaba, makikita natin na ang lakas ng tensile at pagpahaba ng polyether type TPU ay mas mahusay kaysa sa polyvinyl chloride plastic at rubber.
Bukod pa rito, kayang matugunan ng TPU ang mga pangangailangan ng industriya ng pagkain nang may kaunti o walang mga additives na idinaragdag sa panahon ng pagproseso, na mahirap ding makamit para sa iba pang mga materyales tulad ng PVC at goma.
Ang katatagan ay lubhang sensitibo sa temperatura
Ang katatagan ng TPU ay tumutukoy sa antas kung saan mabilis itong bumabalik sa orihinal nitong estado pagkatapos maibsan ang stress sa deformation, na ipinapahayag bilang recovery energy, na siyang ratio ng deformation retraction work sa work na kinakailangan upang makagawa ng deformation. Ito ay isang function ng dynamic modulus at internal friction ng isang elastic body at napakasensitibo sa temperatura.
Ang rebound ay bumababa kasabay ng pagbaba ng temperatura hanggang sa isang tiyak na temperatura, at ang elasticity ay mabilis na tumataas muli. Ang temperaturang ito ay ang crystallization temperature ng malambot na segment, na tinutukoy ng istruktura ng macromolecular diol. Ang polyether type TPU ay mas mababa kaysa sa polyester type TPU. Sa mga temperaturang mas mababa sa crystallization temperature, ang elastomer ay nagiging napakatigas at nawawala ang elasticity nito. Samakatuwid, ang resilience ay katulad ng isang rebound mula sa ibabaw ng isang matigas na metal.
Ang saklaw ng katigasan ay Shore A60-D80
Ang katigasan ay isang tagapagpahiwatig ng kakayahan ng isang materyal na labanan ang deformasyon, pagmamarka, at pagkamot.
Ang katigasan ng TPU ay karaniwang sinusukat gamit ang mga hardness tester ng Shore A at Shore D, kung saan ang Shore A ay ginagamit para sa mas malambot na TPU at ang Shore D naman ay ginagamit para sa mas matigas na TPU.
Maaaring isaayos ang katigasan ng TPU sa pamamagitan ng pagsasaayos ng proporsyon ng malambot at matigas na mga segment ng kadena. Samakatuwid, ang TPU ay may medyo malawak na saklaw ng katigasan, mula Shore A60-D80, na sumasaklaw sa katigasan ng goma at plastik, at may mataas na elastisidad sa buong saklaw ng katigasan.
Habang nagbabago ang katigasan, maaaring magbago ang ilang katangian ng TPU. Halimbawa, ang pagtaas ng katigasan ng TPU ay magreresulta sa mga pagbabago sa pagganap tulad ng pagtaas ng tensile modulus at lakas ng pagkapunit, pagtaas ng rigidity at compressive stress (load capacity), pagbaba ng elongation, pagtaas ng density at dynamic heat generation, at pagtaas ng environmental resistance.
5, Aplikasyon ng TPU
Bilang isang mahusay na elastomer, ang TPU ay may malawak na hanay ng mga direksyon ng produkto sa ibaba ng agos at malawakang ginagamit sa mga pang-araw-araw na pangangailangan, mga gamit sa palakasan, mga laruan, mga pandekorasyon na materyales, at iba pang larangan.
Mga materyales sa sapatos
Ang TPU ay pangunahing ginagamit para sa mga materyales ng sapatos dahil sa mahusay nitong elastisidad at resistensya sa pagkasira. Ang mga produktong pang-paa na naglalaman ng TPU ay mas komportableng isuot kaysa sa mga regular na produktong pang-paa, kaya mas malawak ang paggamit ng mga ito sa mga high-end na produktong pang-paa, lalo na sa ilang sapatos na pang-isports at pang-kaswal na sapatos.
hose
Dahil sa lambot, mahusay na lakas ng tensile, lakas ng impact, at resistensya sa mataas at mababang temperatura, ang mga TPU hose ay malawakang ginagamit sa Tsina bilang mga hose ng gas at langis para sa mga mekanikal na kagamitan tulad ng sasakyang panghimpapawid, tangke, sasakyan, motorsiklo, at mga makinarya.
kable
Ang TPU ay nagbibigay ng mga katangiang panlaban sa pagkapunit, pagkasira, at pagbaluktot, kung saan ang resistensya sa mataas at mababang temperatura ang susi sa pagganap ng kable. Kaya sa merkado ng Tsina, ang mga advanced na kable tulad ng mga control cable at power cable ay gumagamit ng mga TPU upang protektahan ang mga materyales sa patong ng mga kumplikadong disenyo ng kable, at ang kanilang mga aplikasyon ay lalong nagiging laganap.
Mga kagamitang medikal
Ang TPU ay isang ligtas, matatag, at de-kalidad na pamalit na materyal na PVC, na hindi maglalaman ng Phthalate at iba pang kemikal na mapaminsalang sangkap, at lilipat sa dugo o iba pang likido sa medical catheter o medical bag upang magdulot ng mga side effect. Ito rin ay isang espesyal na binuong extrusion grade at injection grade TPU.
pelikula
Ang TPU film ay isang manipis na film na gawa sa granular na materyal na TPU sa pamamagitan ng mga espesyal na proseso tulad ng pag-roll, pag-cast, pag-blower, at pag-coat. Dahil sa mataas na lakas, resistensya sa pagkasira, mahusay na elastisidad, at resistensya sa panahon, ang mga TPU film ay malawakang ginagamit sa mga industriya, materyales sa sapatos, pagsusuot ng damit, automotive, kemikal, elektroniko, medikal, at iba pang larangan.
Oras ng pag-post: Pebrero-05-2020