През 1958 г. Goodrich Chemical Company (сега преименувана на Lubrizol) регистрира TPU марката Estane за първи път.През последните 40 години е имало повече от 20 марки по целия свят и всяка марка има няколко серии продукти.В момента производителите на TPU суровини включват главно BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical и др.
1、 Категория TPU
Според структурата на мекия сегмент, той може да бъде разделен на тип полиестер, тип полиетер и тип бутадиен, които съответно съдържат естерна група, етерна група или бутенова група.
Според структурата на твърдия сегмент, той може да бъде разделен на тип уретан и тип уретан урея, които се получават съответно от удължители на веригата на етилен гликол или удължители на диамин верига.Общата класификация е разделена на тип полиестер и тип полиетер.
Според наличието или липсата на омрежване, той може да бъде разделен на чист термопластичен и полутермопластичен.
Първият има чиста линейна структура и няма омрежващи връзки;Последният съдържа малко количество омрежени връзки като естер на алофановата киселина.
Според употребата на готовите продукти те могат да бъдат разделени на профилни части (различни машинни елементи), тръби (обвивки, прътови профили), филми (листове, тънки плочи), лепила, покрития, влакна и др.
2、 Синтез на TPU
TPU принадлежи към полиуретана по отношение на молекулярната структура.И така, как се събра?
Според различните процеси на синтез, той се разделя главно на полимеризация в насипно състояние и полимеризация в разтвор.
При масовата полимеризация тя може също да бъде разделена на метод на предполимеризация и едноетапен метод въз основа на наличието или отсъствието на предварителна реакция:
Методът на предполимеризацията включва взаимодействие на диизоцианат с макромолекулни диоли за определен период от време преди добавяне на удължаване на веригата за получаване на TPU;
Едноетапният метод включва едновременно смесване и реагиране на макромолекулни диоли, диизоцианати и удължители на веригата за образуване на TPU.
Полимеризацията на разтвора включва първо разтваряне на диизоцианат в разтворител, след това добавяне на макромолекулни диоли за реакция за определен период от време и накрая добавяне на удължители на веригата за генериране на TPU.
Типът на TPU мекия сегмент, молекулното тегло, съдържанието на твърдия или мекия сегмент и състоянието на агрегиране на TPU могат да повлияят на плътността на TPU с плътност от приблизително 1,10-1,25 и няма значителна разлика в сравнение с други каучуци и пластмаси.
При същата твърдост, плътността на полиетерния тип TPU е по-ниска от тази на полиестерния тип TPU.
3、 Обработка на TPU
TPU частиците изискват различни процеси за формиране на крайния продукт, главно с използване на методи на топене и разтвор за обработка на TPU.
Обработката на топене е често използван процес в пластмасовата промишленост, като смесване, валцуване, екструдиране, формоване чрез издухване и формоване;
Обработката на разтвора е процес на приготвяне на разтвор чрез разтваряне на частици в разтворител или директно полимеризиране в разтворител и след това нанасяне на покритие, центрофугиране и т.н.
Крайният продукт, произведен от TPU, обикновено не изисква реакция на омрежване на вулканизация, която може да съкрати производствения цикъл и да рециклира отпадъчните материали.
4、 Производителност на TPU
TPU има висок модул, висока якост, високо удължение и еластичност, отлична устойчивост на износване, устойчивост на масло, устойчивост на ниска температура и устойчивост на стареене.
Високата якост на опън, голямото удължение и ниската дългосрочна степен на постоянна деформация при компресия са значителни предимства на TPU.
XiaoU ще разработи основно механичните свойства на TPU от аспекти като якост на опън и удължение, устойчивост, твърдост и др.
Висока якост на опън и голямо удължение
TPU има отлична якост на опън и удължение.От данните на фигурата по-долу можем да видим, че якостта на опън и удължението на полиетерния тип TPU са много по-добри от тези на поливинилхлоридната пластмаса и каучук.
В допълнение, TPU може да отговори на изискванията на хранително-вкусовата промишленост с малко или никакви добавки, добавени по време на обработката, което също е трудно постижимо 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 от деформация, изразено като енергия за възстановяване, което е съотношението на работата по прибиране на деформацията към работата, необходима за получаване на деформация.То е функция на динамичния модул и вътрешното триене на еластично тяло и е много чувствително към температурата.
Отскокът намалява с намаляването на температурата до определена температура и еластичността бързо се увеличава отново.Тази температура е температурата на кристализация на мекия сегмент, която се определя от структурата на макромолекулния диол.Полиестерният тип TPU е по-нисък от полиестерния тип TPU.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 индикатор за способността на материала да устои на деформация, надраскване и надраскване.
Твърдостта на TPU обикновено се измерва с помощта на тестери за твърдост Shore A и Shore D, като Shore A се използва за по-меки TPU, а Shore D се използва за по-твърди TPU.
Твърдостта на TPU може да се регулира чрез регулиране на пропорцията на меките и твърдите верижни сегменти.Поради това TPU има относително широк диапазон на твърдост, вариращ от Shore A60-D80, обхващащ твърдостта на гума и пластмаса, и има висока еластичност в целия диапазон на твърдост.
Тъй като твърдостта се променя, някои свойства на TPU може 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 напрежение на натиск (капацитет на натоварване), намалено удължение, повишена плътност и динамично генериране на топлина и повишена устойчивост на околната среда.
5、 Приложение на TPU
Като отличен еластомер, TPU има широка гама от продуктови посоки надолу по веригата и се използва широко в ежедневни нужди, спортни стоки, играчки, декоративни материали и други области.
Материали за обувки
TPU се използва главно за материали за обувки поради отличната си еластичност и устойчивост на износване.Обувните продукти, съдържащи TPU, са много по-удобни за носене от обикновените обувни продукти, така че те се използват по-широко в обувните продукти от висок клас, особено някои спортни обувки и ежедневни обувки.
маркуч
Благодарение на своята мекота, добра якост на опън, якост на удар и устойчивост на високи и ниски температури, TPU маркучите се използват широко в Китай като газови и маслени маркучи за механично оборудване като самолети, танкове, автомобили, мотоциклети и машинни инструменти.
кабел
TPU осигурява устойчивост на разкъсване, устойчивост на износване и характеристики на огъване, като устойчивостта на висока и ниска температура е ключът към производителността на кабела.Така че на китайския пазар усъвършенстваните кабели като кабели за управление и захранващи кабели използват TPU за защита на материалите за покритие на сложни дизайни на кабели и техните приложения стават все по-широко разпространени.
Медицински устройства
TPU е безопасен, стабилен и висококачествен PVC заместител, който няма да съдържа фталат и други вредни химически вещества и ще мигрира към кръвта или други течности в медицинския катетър или медицинска чанта, за да причини странични ефекти.Освен това е специално разработен TPU за екструдиране и инжектиране.
филм
TPU фолиото е тънък филм, направен от TPU гранулиран материал чрез специални процеси като валцуване, леене, издухване и нанасяне на покритие.Поради своята висока якост, устойчивост на износване, добра еластичност и устойчивост на атмосферни влияния, TPU фолиото се използва широко в промишлеността, материалите за обувки, облеклото, автомобилната, химическата, електронната, медицинската и други области.
Време на публикуване: 05 февруари 2020 г