Godine 1958. Goodrich Chemical Company (sada preimenovana u Lubrizol) prvi je put registrirala TPU marku Estane. Tijekom proteklih 40 godina u svijetu je bilo više od 20 robnih marki, a svaka marka ima nekoliko serija proizvoda. Trenutačno proizvođači TPU sirovina uglavnom uključuju BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical itd.
1、 Kategorija TPU
Prema strukturi mekog segmenta, može se podijeliti na tip poliestera, tip polietera i tip butadiena, koji redom sadrže estersku skupinu, etersku skupinu ili butensku skupinu.
Prema strukturi tvrdog segmenta, može se podijeliti na uretanski tip i uretan urea tip, koji se redom dobivaju od etilen glikolnih produživača lanca ili diaminskih produživača lanca. Uobičajena klasifikacija podijeljena je na tip poliestera i tip polietera.
Prema prisutnosti ili odsutnosti umreženosti, može se podijeliti na čistu termoplastičnu i polutermoplastičnu.
Prvi ima čistu linearnu strukturu i nema poprečnih veza; Potonji sadrži malu količinu umreženih veza kao što je ester alofanske kiseline.
Prema upotrebi gotovih proizvoda, oni se mogu podijeliti na profilirane dijelove (razni strojni elementi), cijevi (plaštevi, profili šipki), filmove (listovi, tanke ploče), ljepila, premaze, vlakna itd.
2、 Sinteza TPU-a
TPU po molekularnoj strukturi pripada poliuretanu. Dakle, kako se to skupilo?
Prema različitim postupcima sinteze, uglavnom se dijeli na polimerizaciju u masi i polimerizaciju u otopini.
Polimerizacija u masi također se može podijeliti na metodu predpolimerizacije i metodu u jednom koraku na temelju prisutnosti ili odsutnosti prethodne reakcije:
Metoda pretpolimerizacije uključuje reakciju diizocijanata s makromolekularnim diolima tijekom određenog vremenskog razdoblja prije dodavanja produljenja lanca za proizvodnju TPU;
Metoda u jednom koraku uključuje istovremeno miješanje i reakciju makromolekularnih diola, diizocijanata i produživača lanca kako bi se formirao TPU.
Polimerizacija otopine uključuje najprije otapanje diizocijanata u otapalu, zatim dodavanje makromolekularnih diola za reakciju tijekom određenog vremenskog razdoblja i konačno dodavanje produživača lanca za generiranje TPU-a.
Vrsta TPU mekog segmenta, molekularna težina, sadržaj tvrdog ili mekog segmenta i stanje agregacije TPU-a mogu utjecati na gustoću TPU-a, s gustoćom od približno 1,10-1,25, i nema značajne razlike u usporedbi s drugim gumama i plastikom.
Pri istoj tvrdoći, gustoća poliesterskog TPU-a niža je od poliesterskog TPU-a.
3、 Obrada TPU-a
Čestice TPU-a zahtijevaju različite procese za formiranje konačnog proizvoda, uglavnom koristeći metode taljenja i otopine za obradu TPU-a.
Prerada taljenjem je proces koji se često koristi u industriji plastike, kao što je miješanje, valjanje, ekstruzija, puhanje i kalupljenje;
Obrada otopine je proces pripreme otopine otapanjem čestica u otapalu ili njihovom izravnom polimerizacijom u otapalu, a zatim oblaganjem, centrifugiranjem i tako dalje.
Konačni proizvod izrađen od TPU općenito ne zahtijeva reakciju umrežavanja vulkanizacije, što može skratiti proizvodni ciklus i reciklirati otpadne materijale.
4、 Izvedba TPU-a
TPU ima visok modul elastičnosti, veliku čvrstoću, visoku rastezljivost i elastičnost, izvrsnu otpornost na habanje, otpornost na ulje, otpornost na niske temperature i otpornost na starenje.
Visoka vlačna čvrstoća, veliko istezanje i niska dugotrajna stopa trajne deformacije su značajne prednosti TPU-a.
XiaoU će uglavnom razraditi mehanička svojstva TPU-a iz aspekata kao što su vlačna čvrstoća i istezanje, otpornost, tvrdoća itd.
Visoka vlačna čvrstoća i veliko rastezanje
TPU ima izvrsnu vlačnu čvrstoću i istezanje. Iz podataka na donjoj slici možemo vidjeti da su vlačna čvrstoća i istezanje polieterskog tipa TPU puno bolji od onih od polivinilkloridne plastike i gume.
Osim toga, TPU može zadovoljiti zahtjeve prehrambene industrije s malo ili nimalo dodanih aditiva tijekom obrade, što je također teško postići drugim materijalima poput PVC-a i gume.
Otpornost je vrlo osjetljiva na temperaturu
Otpornost TPU-a odnosi se na stupanj do kojeg se brzo oporavlja u svoje izvorno stanje nakon što se deformacijsko naprezanje smanji, izraženo kao energija oporavka, što je omjer rada povlačenja deformacije i rada potrebnog za stvaranje deformacije. Funkcija je dinamičkog modula i unutarnjeg trenja elastičnog tijela i vrlo je osjetljiva na temperaturu.
Odskok se smanjuje s padom temperature do određene temperature, a elastičnost opet brzo raste. Ova temperatura je temperatura kristalizacije mekog segmenta, koja je određena strukturom makromolekulskog diola. TPU polieterskog tipa niži je od TPU poliesterskog tipa. Na temperaturama ispod temperature kristalizacije elastomer postaje vrlo tvrd i gubi elastičnost. Stoga je otpornost slična odbijanju od površine tvrdog metala.
Raspon tvrdoće je Shore A60-D80
Tvrdoća je pokazatelj sposobnosti materijala da se odupre deformaciji, zarezima i grebanju.
Tvrdoća TPU-a obično se mjeri pomoću uređaja za mjerenje tvrdoće Shore A i Shore D, pri čemu se Shore A koristi za mekše TPU-ove, a Shore D za tvrđe TPU-ove.
Tvrdoća TPU-a može se prilagoditi podešavanjem omjera mekih i tvrdih segmenata lanca. Stoga TPU ima relativno širok raspon tvrdoće, u rasponu od Shore A60-D80, obuhvaćajući tvrdoću gume i plastike, te ima visoku elastičnost u cijelom rasponu tvrdoće.
Kako se tvrdoća mijenja, neka svojstva TPU-a se mogu promijeniti. Na primjer, povećanje tvrdoće TPU-a rezultirat će promjenama u performansama kao što su povećani vlačni modul i čvrstoća na kidanje, povećana krutost i tlačno naprezanje (kapacitet opterećenja), smanjeno istezanje, povećana gustoća i dinamičko stvaranje topline te povećana otpornost na okoliš.
5、 Primjena TPU-a
Kao izvrstan elastomer, TPU ima širok raspon nizvodnih smjerova proizvoda i naširoko se koristi u svakodnevnim potrepštinama, sportskoj robi, igračkama, ukrasnim materijalima i drugim područjima.
Materijali za obuću
TPU se uglavnom koristi za materijale za cipele zbog svoje izvrsne elastičnosti i otpornosti na habanje. Proizvodi obuće koji sadrže TPU puno su udobniji za nošenje od uobičajenih proizvoda obuće, pa se više koriste u proizvodima vrhunske obuće, posebno u nekim sportskim i ležernim cipelama.
crijevo
Zbog svoje mekoće, dobre vlačne čvrstoće, otpornosti na udarce i otpornosti na visoke i niske temperature, TPU crijeva naširoko se koriste u Kini kao crijeva za plin i ulje za mehaničku opremu poput zrakoplova, tenkova, automobila, motocikala i alatnih strojeva.
kabel
TPU pruža otpornost na trganje, otpornost na habanje i karakteristike savijanja, pri čemu je otpornost na visoke i niske temperature ključna za performanse kabela. Tako na kineskom tržištu, napredni kabeli kao što su upravljački kabeli i kabeli za napajanje koriste TPU za zaštitu materijala premaza složenih dizajna kabela, a njihove primjene postaju sve raširenije.
Medicinski uređaji
TPU je siguran, stabilan i visokokvalitetan zamjenski materijal za PVC, koji neće sadržavati ftalate i druge kemijski štetne tvari, te će migrirati u krv ili druge tekućine u medicinskom kateteru ili medicinskoj torbi i izazvati nuspojave. To je također posebno razvijen TPU za ekstruziju i injekciju.
film
TPU folija je tanka folija izrađena od TPU granuliranog materijala posebnim postupcima kao što su valjanje, lijevanje, puhanje i premazivanje. Zbog svoje visoke čvrstoće, otpornosti na habanje, dobre elastičnosti i otpornosti na vremenske uvjete, TPU folije se široko koriste u industriji, materijalima za obuću, krojevima odjeće, automobilskoj, kemijskoj, elektroničkoj, medicinskoj i drugim područjima.
Vrijeme objave: 5. veljače 2020