През 1958 г. Goodrich Chemical Company (сега преименувана на Lubrizol) регистрира марката TPU Estane за първи път. През последните 40 години има повече от 20 търговски марки по целия свят и всяка марка има няколко серии продукти. Понастоящем производителите на суровини на TPU включват главно BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical и др.
1 、 Категория на TPU
Според меката структура на сегмента, тя може да бъде разделена на тип полиестер, тип полиетер и типа бутадиен, които съответно съдържат група ETHER, етер група или Butene Group.
Според структурата на твърдия сегмент, тя може да бъде разделена на уретанов тип и уретанов тип урея, които се получават съответно от разширители на веригата на етилен гликол или разширители на диаминовата верига. Общата класификация е разделена на тип полиестер и полиетер.
Според наличието или отсъствието на омрежване, той може да бъде разделен на чист термопластичен и полу-термопластик.
Първият има чиста линейна структура и няма кръстосани връзки; Последният съдържа малко количество омрежени връзки като естер на алофанова киселина.
Според използването на готови продукти те могат да бъдат разделени на профилирани части (различни машинни елементи), тръби (обвивки, бар профили), филми (чаршафи, тънки плочи), лепила, покрития, влакна и др.
2 、 Синтез на TPU
TPU принадлежи към полиуретан по отношение на молекулната структура. И така, как се агрегира?
Според различни процеси на синтез, той се разделя главно на насипна полимеризация и полимеризация на разтвора.
При насипна полимеризация тя може също да бъде разделена на метод за предварително полимеризация и метод за една стъпка въз основа на наличието или отсъствието на предварителна реакция:
Методът на преполимеризация включва реагиране на диизоцианат с макромолекулни диоли за определен период от време, преди да се добави разширение на веригата за получаване на TPU;
Методът с една стъпка включва едновременно смесване и реагиране на макромолекулни диоли, диизоцианати и разширители на веригата за образуване на TPU.
Полимеризацията на разтвора включва първо разтваряне на диизоцианат в разтворител, след това добавяне на макромолекулни диоли за реагиране за определен период от време и накрая добавяне на верижни разширители за генериране на TPU.
Типът на мекия сегмент на TPU, молекулното тегло, твърдото или мекото съдържание на сегменти и състоянието на агрегацията на TPU могат да повлияят на плътността на TPU, с плътност приблизително 1,10-1,25 и няма значителна разлика в сравнение с други гуми и пластмаси.
При същата твърдост плътността на полиетерския тип TPU е по -ниска от тази на полиестер тип TPU.
3 、 Обработка на TPU
Частиците на TPU изискват различни процеси, за да образуват крайния продукт, като се използват главно методи за топене и разтвор за обработка на TPU.
Обработката на топене е често използван процес в пластмасовата индустрия, като смесване, търкаляне, екструзия, формоване на удари и формоване;
Обработката на разтвора е процесът на приготвяне на разтвор чрез разтваряне на частици в разтворител или директно полимеризиране на разтворител и след това покриване, въртене и т.н.
Крайният продукт, направен от TPU, обикновено не изисква реакция на омрежване на вулканизация, която може да съкрати производствения цикъл и да рециклира отпадъчните материали.
4 、 Изпълнение на TPU
TPU има висок модул, висока якост, високо удължаване и еластичност, отлична устойчивост на износване, устойчивост на маслото, ниска температурна устойчивост и устойчивост на стареене.
Високата якост на опън, високото удължение и ниската дългосрочна скорост на постоянната деформация на компресията са значителни предимства на TPU.
Xiaou ще разяснява основно механичните свойства на TPU от аспекти като якост на опън и удължаване, устойчивост, твърдост и т.н.
Висока якост на опън и високо удължение
TPU има отлична якост на опън и удължение. От данните на фигурата по -долу можем да видим, че якостта на опън и удължаването на полиетерския тип TPU са много по -добри от тези на пластмасата и каучука на поливинил хлорид.
В допълнение, TPU може да отговори на изискванията на хранителната индустрия с малко или никакви добавки, добавени по време на обработката, което също е трудно за други материали като PVC и каучук.
Устойчивостта е много чувствителна към температурата
Устойчивостта на TPU се отнася до степента, в която той бързо се възстановява до първоначалното си състояние след облекчаване на напрежението на деформацията, изразена като енергия за възстановяване, което е съотношението на деформационната работа за прибиране на работата, необходима за създаване на деформация. Той е функция на динамичния модул и вътрешното триене на еластично тяло и е много чувствителна към температурата.
Отскокът намалява с намаляването на температурата до определена температура и еластичността бързо се увеличава отново. Тази температура е температурата на кристализацията на мекия сегмент, която се определя от структурата на макромолекулярния диол. Тип полиетер TPU е по -нисък от TPU от полиестер. При температури под температурата на кристализация еластомерът става много твърд и губи своята еластичност. Следователно устойчивостта е подобна на отскок от повърхността на твърд метал.
Диапазонът на твърдост е Shore A60-D80
Твърдостта е показател за способността на материала да се противопоставя на деформацията, точкуването и надраскване.
Твърдостта на TPU обикновено се измерва с помощта на брега A и Shore D тестери за твърдост, с брега А, използван за по -меки TPU и брега D, използвани за по -трудни TPU.
Твърдостта на TPU може да се регулира чрез регулиране на съотношението на сегментите на меките и твърдите вериги. Следователно, TPU има сравнително широк диапазон на твърдост, вариращ от брега A60-D80, обхващайки твърдостта на гумата и пластмасата и има висока еластичност в целия диапазон на твърдост.
Тъй като твърдостта се променя, някои свойства на TPU могат да се променят. Например, увеличаването на твърдостта на TPU ще доведе до промени в производителността, като повишен модул на опън и якост на разкъсване, повишена твърдост и натиск на натиск (товароносимост), намалено удължаване, повишена плътност и динамично генериране на топлина и повишена устойчивост на околната среда.
5 、 Приложение на TPU
Като отличен еластомер, TPU има широк спектър от направления на продукта надолу по веригата и се използва широко в ежедневните нужди, спортни стоки, играчки, декоративни материали и други полета.
Материали за обувки
TPU се използва главно за материали за обувки поради отличната си еластичност и устойчивост на износване. Продуктите за обувки, съдържащи TPU, са много по-удобни за носене от обикновените продукти за обувки, така че те се използват по-широко в продуктите от висок клас, особено някои спортни обувки и ежедневни обувки.
маркуч
Поради своята мекота, добрата якост на опън, якостта на удара и устойчивостта на високи и ниски температури, TPU маркучите се използват широко в Китай като маркучи за газ и нефт за механично оборудване като самолети, резервоари, автомобили, мотоциклети и машинни инструменти.
кабел
TPU осигурява съпротивление на сълза, устойчивост на износване и характеристики на огъване, като високото и ниско температурно съпротивление са ключът към работата на кабела. Така на китайския пазар усъвършенстваните кабели като контролни кабели и захранващи кабели използват TPU за защита на покритието на сложни кабелни дизайни и техните приложения стават все по -широко разпространени.
Медицински изделия
TPU е безопасен, стабилен и висококачествен PVC заместващ материал, който няма да съдържа фталат и други химически вредни вещества и ще мигрира към кръвта или други течности в медицинския катетър или медицинска торбичка, за да причини странични ефекти. Освен това е специално разработена TPU клас на екструзия и инжектиране.
филм
TPU Film е тънък филм, изработен от TPU гранулиран материал чрез специални процеси като търкаляне, леене, духане и покритие. Поради високата си якост, устойчивостта на износване, добрата еластичност и устойчивостта на времето, TPU филмите се използват широко в индустрии, материали за обувки, облекло за облекло, автомобилни, химически, електронни, медицински и други области.
Време за публикация: 05-2020 февруари