Što je termoplastični poliuretanski elastomer?

Što je termoplastični poliuretanski elastomer?

Poliuretanski elastomer je različiti poliuretanski sintetički materijali (druge sorte odnose se na poliuretansku pjenu, poliuretansko ljepljivo, poliuretanski premaz i poliuretansko vlakno), a termoplastični elastomer jedna od tri vrste poliuremana, a to su drugi elastomer, a to su osobni elastomer, a to su obično elastomer, a to su glavni elastomer, a to su glavni elastomer, a to su drugi elastomer, a to su drugi elastomer, a to su u toku, a to su i dalje. Elastomeri, skraćeni kao CPU i miješani poliuretanski elastomeri, skraćeni kao MPU).

TPU je vrsta poliuretanskog elastomera koji se može plastizirati zagrijavanjem i otopljenom otapalom. U usporedbi s CPU-om i MPU-om, TPU ima malo ili nikakvog kemijskog umrežavanja u svojoj kemijskoj strukturi. Njegov molekularni lanac je u osnovi linearni, ali postoji određena količina fizičkog umrežavanja. Ovo je termoplastični poliuretanski elastomer koji je u strukturi vrlo karakterističan.

Struktura i klasifikacija TPU -a

Termoplastični poliuretanski elastomer je linearni polimer (ab) blok. A predstavlja polimerni poliol (ester ili politer, molekularna masa od 1000 ~ 6000) s visokom molekulskom masom, nazvanom dugi lanac; B predstavlja diol koji sadrži 2-12 atoma ugljika ravnog lanca, nazvan kratki lanac.

U strukturi termoplastičnog poliuretanskog elastomera, segment A naziva se mekim segmentom, koji ima karakteristike fleksibilnosti i mekoće, zbog čega TPU ima proširivost; Uretanski lanac nastao reakcijom između B segmenta i izocijanata naziva se tvrdi segment, koji ima i kruta i tvrda svojstva. Podešavanjem omjera segmenata A i B, izrađeni su TPU proizvodi s različitim fizičkim i mehaničkim svojstvima.

Prema strukturi mekog segmenta, ona se može podijeliti na vrstu poliestera, vrstu polietera i tipa butadien, koji sadrže skupinu estera, etersku skupinu ili grupu butena. Prema strukturi tvrdog segmenta, ona se može podijeliti na vrstu uretana i uretansku vrstu uretana, koji su dobiveni iz produženja etilen glikola ili produženih lanaca diamina. Zajednička klasifikacija podijeljena je na vrstu poliestera i polieter.

Koje su sirovine za sintezu TPU -a?

(1) Polimerni diol

Makromolekularni diol s molekulskom masom u rasponu od 500 do 4000 i bifunkcionalnih skupina, sa sadržajem od 50% do 80% u TPU elastomeru, igra odlučujuću ulogu u fizičkim i kemijskim svojstvima TPU -a.

Polimerni diol pogodan za TPU elastomer može se podijeliti u poliester i poliester: poliester uključuje glikol adipinske kiseline politetrametilen (PBA) ε PCL, PHC; Polieteri uključuju polioksipropilen eter glikol (PPG), tetrahidrofuranski polieter glikol (PTMG), itd.

(2) diizocijanat

Molekularna masa je mala, ali funkcija je izvanredna, što ne samo da igra ulogu povezivanja mekog segmenta i tvrdog segmenta, već i TPU obdaruje raznim dobrim fizičkim i mehaničkim svojstvima. Diizocijanati koji se primjenjuju na TPU su: metilen difenil diizocijanat (MDI), metilen bis (-4-cikloheksil izocijanat) (HMDI), P-fenizocijanat (ppdi), 1,5-nafthalen, PIISOCYALEN (Pxdi), itd.

(3) Proširač lanca

Proširač lanca s molekulskom težinom od 100 ~ 350, koji pripada malom molekularnom diolu, maloj molekulskoj težini, strukturi otvorenog lanca i bez supstituentne skupine pogoduje dobivanju visoke tvrdoće i velike skalarne težine TPU -a. Proširi lanca prikladni za TPU uključuju 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hidroksietoksi) benzen (HQEE), 1,4-cikloheksanedimetanol (CHDM), P-feniditetilglikol (Pxg), itd.

Modifikacija Primjena TPU -a kao agensa za pooštravanje

Kako bi se smanjili troškovi proizvoda i postigli dodatne performanse, poliuretanski termoplastični elastomeri mogu se koristiti kao uobičajena sredstva za ojačanje za jačanje različitih termoplastičnih i modificiranih gumenih materijala.

Zbog svoje visoke polarnosti, poliuretan može biti kompatibilan s polarnim smolama ili gumama, poput kloriranog polietilena (CPE), koji se može koristiti za izradu medicinskih proizvoda; Mjerenje s ABS -om može zamijeniti inženjersku termoplastiku za upotrebu; Kada se koristi u kombinaciji s polikarbonatom (PC), ima svojstva kao što su otpornost na ulje, otpornost na gorivo i otpornost na udarce, a može se koristiti za izradu tijela automobila; U kombinaciji s poliesterom, njegova se žilavost može poboljšati; Pored toga, može biti dobro kompatibilan s PVC, polioksimetilenom ili PVDC; Poliuretanski poliuretan može biti dobro kompatibilan s 15% nitrilnom gumom ili 40% nitril gumenom/PVC mješavinom; Poliuretan poliuretan također može biti dobro kompatibilan s ljepilom od 40% nitrilne gume/polivinil klorida; Također može biti kompatibilan sa akrilonitrilnim stirenom (SAN) kopolimerima; Može formirati interperedirajuće mrežne (IPN) strukture s reaktivnim polisiloksanima. Ogromna većina gore spomenutih miješanih ljepila već je službeno proizvedena.

Posljednjih godina u Kini je sve veće istraživanje o pooštrajnom POM -u od strane TPU -a. Mješavina TPU-a i POM-a ne samo da poboljšava otpornost na visoku temperaturu i mehanička svojstva TPU-a, već i značajno ojačaju POM. Neki su istraživači pokazali da je u testovima frakture zatezanja, u usporedbi s POM matricom, legura POM s TPU -om prešla iz krhke prijelome u duktilni prijelom. Dodavanje TPU -a također obdaruje pom performansama memorije oblika. Kristalno područje POM služi kao fiksna faza legure memorije oblika, dok amorfna regija amorfnog TPU -a i POM služi kao reverzibilna faza. Kad je temperatura odgovora na oporavak 165 ℃, a vrijeme oporavka 120 sekundi, stopa oporavka legure doseže više od 95%, a učinak oporavka je najbolji.

TPU je teško biti kompatibilan s nepolarnim polimernim materijalima kao što su polietilen, polipropilen, etilen propilen guma, guma butadien, izoprenska guma ili gumeni prah i ne može se koristiti za proizvodnju kompozita s dobrim performansama. Stoga se za potonje često koriste metode površinskog obrade poput plazme, korone, mokre kemije, prajmera, plamena ili reaktivnog plina. Na primjer, američka kompanija za zračne proizvode i kemikalije provela je F2/O2 aktivnu površinsku tretmanu plina na ultra-visokim molekularnim polietilenom finom prahom s molekulskom težinom od 3-5 milijuna, te ga dodala poliuretanskom elastomeru u omjeru od 10%, što može značajno poboljšati njegov fleksibilni modul, tendenciju i habanje. A F2/O2 Aktivni tretman površine plina također se može primijeniti na usmjereno izdužena kratka vlakna duljine od 6-35 mm, što može poboljšati krutost i žilavost suza kompozitnog materijala.

Koja su područja primjene TPU -a?

Godine 1958. Goodrich Chemical Company (sada preimenovan u Lubrizol) prvi je put registrirao TPU marku Estane. U proteklih 40 godina bilo je više od 20 imena robnih marki širom svijeta, a svaka marka ima nekoliko serija proizvoda. Trenutno su glavni proizvođači sirovina TPU u svijetu: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, itd.

Kao izvrstan elastomer, TPU ima širok raspon proizvoda nizvodno, koji se široko koriste u svakodnevnim potrepštinama, sportskim robama, igračkama, ukrasnim materijalima i drugim poljima. Ispod je nekoliko primjera.

① Materijali za cipele

TPU se uglavnom koristi za materijale cipela zbog izvrsne elastičnosti i otpornosti na habanje. Proizvodi obuće koji sadrže TPU mnogo su ugodniji za nošenje od uobičajenih proizvoda za obuću, tako da se široko koriste u proizvodima obuće u vrhunskoj obući, posebno nekim sportskim cipelama i casual cipelama.

② crijeva

Zbog svoje mekoće, dobre vlačne čvrstoće, čvrstoće udara i otpornosti na visoke i niske temperature, u Kini se široko koriste TPU crijeva kao crijeva za plin i naftu za mehaničku opremu kao što su zrakoplovi, spremnici, automobili, motocikli i strojni alati.

③ kabel

TPU pruža otpornost na suza, otpornost na habanje i karakteristike savijanja, a otpor visoke i niske temperature ključ je performansi kabela. Dakle, na kineskom tržištu napredni kabeli poput upravljačkih kablova i kabela za napajanje koriste TPU za zaštitu materijala za oblaganje složenih dizajna kabela, a njihove primjene postaju sve raširenije.

④ Medicinski uređaji

TPU je siguran, stabilan i visokokvalitetni PVC zamjenski materijal, koji neće sadržavati ftalat i druge kemijske štetne tvari, a migrirat će u krv ili druge tekućine u medicinskom kateteru ili medicinskoj vrećici da uzrokuju nuspojave. Nadalje, posebno razvijeni TPU ekstruzijske stupnja i razreda ubrizgavanja može se lako koristiti uz malo uklanjanja pogrešaka u postojećoj PVC opremi.

⑤ Vozila i druga prijevozna sredstva

Izdvajanjem i prevlačenjem obje strane najlonske tkanine s poliuretanskim termoplastičnim elastomerom, mogu se postići splavi na napuhavanje borbenih napada i splavove izviđanja koji prevoze 3-15 ljudi, s puno boljim performansama od vulkaniziranih splavova na napuhavanje gume; Poliuretanski termoplastični elastomer ojačan staklenim vlaknima može se koristiti za izradu komponenti tijela, poput oblikovanih dijelova s ​​obje strane samog automobila, kože vrata, odbojnika, traka protiv trenja i rešetke.