Šta je termoplastičan poliuretan elastomer?

Šta je termoplastičan poliuretan elastomer?

Poliuretanski elastomer je raznovrstan sintetički materijali (druge sorte odnose se na poliuretanska pena, poliuretanska vlakna i poliuretanska vlakna), a termoplastični elastomer je jedna od tri vrste poliuretanskog elastomera, kao TPU (ostale dvije glavne vrste poliuretanskih elastomera su livene poliuretane Elastomeri, skraćeni kao CPU i miješani poliuretanski elastomeri, skraćeni kao MPU).

TPU je vrsta poliuretanskog elastomera koji se može plastificirati zagrijavanjem i otopiti otapalom. U usporedbi s CPU-om i MPU-om, TPU ima malo ili nikakvo kemijsko povezivanje u svojoj hemijskoj strukturi. Njegov molekularni lanac u osnovi je linearan, ali postoji određena količina fizičkog povezivanja. Ovo je termoplastični poliuretan elastomer koji je vrlo karakterističan u strukturi.

Struktura i klasifikacija TPU-a

Termoplastični poliuretanski elastomer je (ab) blok linearni polimer. A predstavlja polimernu poliolu (ester ili polieter, molekularna težina od 1000 ~ 6000) sa velikom molekularne težine, koja se naziva dugim lancem; B predstavlja diol koji sadrži 2-12 atoma ugljika s ravnim lancem, nazvan kratki lanac.

U strukturi termoplastičnog poliuretanskog elastomera, segment A se naziva meki segment, koji ima karakteristike fleksibilnosti i mekoće, čineći TPU-a; Lanac uretana koji proizvede reakcija između B segmenta i izocijanaca naziva se tvrdom segmentom, koji ima i čvrstu i tvrdu svojstva. Podešavanjem omjera segmenata A i B izrađeni su TPU proizvodi različitih fizičkih i mehaničkih svojstava.

Prema mekoj segmentnoj strukturi, može se podijeliti u vrstu poliestera, polieter vrste i butadiene tipa koji sadrže ester grupu, etersku grupu ili grupu Butene. Prema tvrdom segmentu, može se podijeliti na tip uretana i uretanu ureju, koja se prikupljaju iz etilenskih glikolnih standarda ili ekstendera promjena dijamaka. Zajednička klasifikacija podijeljena je u vrstu poliestera i polieter.

Koje su sirovine za sintezu TPU-a?

(1) polimer diol

Makromolekularni diol sa molekularne težine u rasponu od 500 do 4000 i bifunkcionalnih grupa, sa sadržajem od 50% do 80% u TPU Elastomeru, reprodukuje odlučujuću ulogu u fizičkim i hemijskim svojstvima TPU-a.

Polimer Diol pogodan za TPU Elastomer može se podijeliti u poliester i polieter: poliester uključuje politetrametilenski adipic kiselinski glikol (PBA) ε PCL, PHC; Polikol uključuju polioksipropilenski eter glikol (PPG), tetrahidrofuran polieter glikol (PTMG) itd.

(2) Diisocinate

Molekularna težina je mala, ali funkcija je izvanredna, što ne samo reproducira ulogu mekog segmenta i tvrdog segmenta, već i enduimi TPU sa različitim dobrim fizičkim i mehaničkim svojstvima. Diisocinati koji se primjenjuju na TPU su: metilen difenil diizocijanat (MDI), metilen bis (-4-cikloheksil izocijanat) (HMDI), P-Phenyldisocinate (PPDI), 1,5-naftalenski diizocijanat (NDI), P-Phenyldimetil Diisocianat (PXDI), itd.

(3) Extender lanca

Extender lanca s molekularne težine od 100 ~ 350, koji pripada malom molekularnom diolu, malu molekularu, strukturu otvorenog lanca i nijedna supstituentna grupa pogoduje dobijanje visoke tvrdoće i visoke skalarne težine TPU-a. Ekstenteri lanca pogodni za TPU uključuju 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hidroksietoksični) benzen (hqee), 1,4-cikloheksanedimethanol (CHDM), P-Phenyldimethilglikol (PXG), itd.

Primjena modifikacije TPU-a kao agenta za poglavlje

Da bi se smanjili troškovi proizvoda i pribavili dodatne performanse, poliuretanske termoplastične elastomere mogu se koristiti kao najčešće korištene agenti za težu za učvršćivanje različitih termoplastičnih i modificiranih gumenih materijala.

Zbog visokog polariteta, poliuretan može biti kompatibilan s polarnim smolama ili gume, poput kloriranog polietilena (CPE), koji se može koristiti za pravljenje medicinskih proizvoda; Miješanje sa ABS-om može zamijeniti inženjerski termoplastiku za upotrebu; Kada se koristi u kombinaciji s polikarbonatom (PC), ima svojstva kao što su otpornost na ulje, otpornost na ulje, otpornost na gorivo i otpornost na udarce i mogu se koristiti za pravljenje tijela automobila; Kada se u kombinaciji sa poliesterom može poboljšati njegova žilavost; Pored toga, može biti dobro kompatibilan sa PVC-om, polioksimetilenom ili PVDC-om; Poliesterski poliuretan može biti dobro kompatibilan sa 15% nitrilne gume ili 40% nitrilne gume / PVC mješavine; Polieter Poliuretan takođe može biti dobro kompatibilan sa 40% lepilama nitrilne gume / polivinil hlorida; Može se također može kompatibilan sa kopolimerima od akrilonitrilnog stirena (San); Može formirati interpenetrirajuće mrežne (IPN) konstrukcije sa reaktivnim polisiloksanima. Velika većina gore navedenih spomenutih ljepila već je zvanično proizvedena.

Posljednjih godina došlo je do povećanog istraživanja na testu za pom za TPU u Kini. Slanjem TPU-a i POM ne samo poboljšava otpornost na visoke temperature i mehanička svojstva TPU-a, već i značajno na težu pomu. Neki su istraživači pokazali da u testovima za prelom za prelom u odnosu na POM matricu, legura POM-a sa TPU-om prelazila je iz lomljivog loma do duktilnog loma. Dodatak TPU-a također enduima na performanse memorije oblika. Kristalna regija Pom služi kao fiksna faza legure memorije oblika, dok amorfna regija amorfnog TPU-a i POM-a služi kao reverzibilna faza. Kada temperatura odgovora oporavka iznosi 165 ℃, a vrijeme za oporavak je 120 sekundi, stopa oporavka legura dostiže preko 95%, a efekt oporavka je najbolji.

TPU je teško biti kompatibilan sa ne-polarnim polimernim materijalima kao što su polietilen, polipropilen, etilen propilen guma, butadiene gume, izoprenske gume ili prah za otpadne gume, i ne mogu se koristiti za proizvodnju kompozita s dobrim performansama. Stoga se metode obrade površina poput plazme, korone, vlažne hemije, temeljnog kruga, plamena ili reaktivnog plina često koriste za potonje. Na primjer, kompanija American Air Products i hemikalija izvršio je F2 / O2 aktivni plinski površinski poliklen fini prah molekularne težine sa molekularne težine 3-5 miliona, a dodao ga je poliuretanskom elastomeru u odnosu na 10%, što može značajno poboljšati svoj modul za fleksibilnost, zatezanje i otpornost na habanje. A F2 / O2 aktivni tretman plina može se primijeniti i na izduženu kratka vlakna u smjeru dužine 6-35 mm, što može poboljšati krutost i žilavost u kompozitnom materijalu.

Koja su područja aplikacije TPU-a?

Goodrich Chemical Company je 1958. (sada preimenovana u Lubrizol) prvi put je registrirao TPU marke Estane. Tokom proteklih 40 godina bilo je više od 20 berza širom svijeta, a svaki brend ima nekoliko serija proizvoda. Trenutno su glavni proizvođači TPU sirovina u svijetu: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Zlatovanje itd.

Kao odličan elastomer, TPU ima širok raspon nizvodnih proizvoda, koji se široko koriste u svakodnevnim potrepštinama, sportskom robom, igračkama, ukrasnim materijalima i drugim poljima. Ispod su nekoliko primjera.

① Materijali za cipele

TPU se uglavnom koristi za materijale za cipele zbog odlične elastičnosti i otpornosti na habanje. Proizvodi za obuću koji sadrže TPU mnogo je ugodniji za nošenje od redovnih proizvoda za obuću, tako da se široko koriste u visokim proizvodima za obuću, posebno neke sportske cipele i povremene cipele.

② creva

Zbog svoje mekoće, dobrote zatezne čvrstoće, otpornosti na visoke i niske temperature, COSE TPU-a široko se koriste u Kini kao crijeva za plin i ulje za mehaničku opremu kao što su avioni, tenkovi, automobili, motocikli i alatni strojevi.

③ Kabel

TPU pruža otpornost na suzu, otpornost na habanje i karakteristike savijanja, s visokom i niskom otpornošću na temperaturu je ključ za performanse kabela. Tako na kineskom tržištu, napredni kablovi poput kontrolnih kablova i kablova za napajanje koriste TPU za zaštitu materijala za oblaganje složenih kablovskih dizajna, a njihove aplikacije postaju sve rasprostranjenije.

④ Medicinski uređaji

TPU je siguran, stabilan i kvalitetan PVC zamjenski materijal, koji neće sadržavati ftalate i druge hemijske štetne tvari, a migrirat će se u krv ili druge tečnosti u medicinskoj kateteru ili medicinskoj kesu da uzrokuju nuspojave. Štaviše, posebno razvijeni ekstruzijski razred i razreda ubrizgavanja TPU se lako mogu koristiti sa malo pogrešaka u postojećoj PVC opremi.

⑤ Vozila i druga sredstva za prevoz

Ekstrudiranjem i premazivanjem obje strane najlonske tkanine s poliuretanskim termoplastičnim elastomerom, harternatima na naduvavanje splavi i izviđački splavi koji nose 3-15 ljudi, s mnogo boljim performansima od vulkaniziranih gumenih splavova; Poliuretanski termoplastični elastomer ojačani staklenim vlaknima može se koristiti za izradu komponenti karoserije poput oblikovanih dijelova s ​​obje strane samog automobila, kože vrata, odbojnika, traka protiv trenja i rešetke.