Wat ass Thermoplastesch Polyurethan Elastomer?

Wat ass Thermoplastesch Polyurethan Elastomer?

Polyurethan Elastomer ass eng Vielfalt vu Polyurethan-syntheteschen Materialien (aner Varietéit bezéie sech op Polyurethan-Schaum, Polyurethan-Klebstoff, Polyurethan-Beschichtung a Polyurethanfaser), an Thermoplastesch Polyurethan-Elastomer ass eng vun den dräi Aarte vu Polyurethan-Elastomer, D'Leit bezeechnen et normalerweis aner zwou Haaptarten vu Polyurethanelastomere sinn Goss Polyurethan Elastomer, ofgekierzt als CPU, a gemëschte Polyurethan Elastomer, ofgekierzt als MPU).

TPU ass eng Zort Polyurethan Elastomer deen duerch Heizung plastiséiert ka ginn an duerch Léisungsmëttel opgeléist ginn. Am Verglach mat CPU an MPU huet TPU wéineg oder guer keng chemesch Kräizverbindung a senger chemescher Struktur. Seng molekulare Kette ass grondsätzlech linear, awer et gëtt e gewësse Betrag vu kierperlecher Kräizverbindung. Dëst ass den Thermoplastesche Polyurethan Elastomer dee ganz charakteristesch an der Struktur ass.

Struktur a Klassifikatioun vun TPU

Thermoplastesch Polyurethan Elastomer ass e (AB) Block Linear Polymer. A representéiert e Polymerpolyol (Ester oder Polyether, Molekulargewiicht vun 1000 ~ 6000) mat héije Molekulargewiicht, genannt laang Kette; B representéiert en Diol deen 2-12 riichtkette Kuelestoffatome enthält, eng kuerz Kette genannt.

An der Struktur vun Thermoplastic Polyurethan Elastomer, Segment A ass mëll Segment genannt, déi d'Charakteristiken vun Flexibilitéit an softness huet, TPU hunn extensibility; D'Urethan Kette generéiert duerch d'Reaktioun tëscht dem B Segment an Isocyanat gëtt en haart Segment genannt, dat souwuel steif wéi och haart Eegeschaften huet. Andeems Dir de Verhältnis vun A- a B-Segmenter ugepasst hutt, ginn TPU-Produkter mat verschiddene kierperlechen a mechanesche Eegeschafte gemaach.

No der mëller Segmentstruktur kann et a Polyestertyp, Polyethertyp a Butadientyp opgedeelt ginn, déi respektiv Estergrupp, Ethergrupp oder Butengrupp enthalen. Geméiss der haarder Segmentstruktur kann et an Urethan-Typ an Urethan-Harnstoff-Typ opgedeelt ginn, déi respektiv aus Ethylenglycol Kettenverlänger oder Diamin Kettenverlängerer kritt ginn. Déi gemeinsam Klassifikatioun ass an Polyester Typ a Polyether Typ opgedeelt.

Wat sinn d'Rohmaterialien fir TPU Synthese?

(1) Polymer Diol

Macromolecular Diol mat engem Molekulargewicht vun 500 bis 4000 a bifunktionelle Gruppen, mat engem Inhalt vu 50% bis 80% am TPU Elastomer, spillt eng entscheedend Roll an de physikaleschen a chemeschen Eegeschafte vun TPU.

De Polymer Diol gëeegent fir TPU Elastomer kann an Polyester a Polyether opgedeelt ginn: Polyester enthält Polytetramethylen Adipinsäure Glycol (PBA) ε PCL, PHC; Polyethers enthalen Polyoxypropylenetherglycol (PPG), Tetrahydrofuran Polyetherglycol (PTMG), asw.

(2) Diisocyanat

D'molekulare Gewiicht ass kleng awer d'Funktioun ass aussergewéinlech, déi net nëmmen d'Roll spillt fir de mëllen Segment an den haarde Segment ze verbannen, awer och den TPU mat verschiddene gudde kierperlechen a mechanesche Properties. D'Diisocyanate applicabel fir den TPU sinn: Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Methylenbis (-4-Cyclohexylisocyanat) (HMDI), p-Phenyldiisocyanat (PPDI), 1,5-Naftalendiisocyanat (NDI), p-Phenyldimethyldiisocyanat ( PXDI), etc.

(3) Kettenverlängerung

De Kette extender mat engem Molekulare Gewiicht vun 100 ~ 350, gehéiert zu klenge molekulare Diol, kleng molekulare Gewiicht, oppen Kette Struktur a keng substituent Grupp ass förderlech héich hardness an héich scalar Gewiicht vun TPU ze kréien. D'Kettenverlängerunge gëeegent fir TPU enthalen 1,4-Butandiol (BDO), 1,4-bis (2-Hydroxyethoxy) Benzen (HQEE), 1,4-Cyclohexandimethanol (CHDM), p-Phenyldimethylglycol (PXG), etc.

Modifikatioun Uwendung vun TPU als Toughening Agent

Fir d'Produktkäschte ze reduzéieren an zousätzlech Leeschtung ze kréien, kënnen polyurethan-thermoplastesch Elastomerer als allgemeng benotzt Toughening Agenten benotzt ginn fir verschidden thermoplastesch a modifizéiert Gummimaterialien ze härden.

Wéinst senger héijer Polaritéit kann Polyurethan mat polare Harze oder Gummi kompatibel sinn, wéi chloréiert Polyethylen (CPE), déi benotzt kënne fir medizinesch Produkter ze maachen; Vermëschung mat ABS kann Ingenieursthermoplastik ersetzen fir ze benotzen; Wann se a Kombinatioun mat Polycarbonat (PC) benotzt gëtt, huet et Eegeschafte wéi Uelegresistenz, Brennstoffresistenz an Impaktbeständegkeet, a ka benotzt ginn fir Autokierper ze maachen; Wann kombinéiert mat Polyester, kann seng Zähegkeet verbessert ginn; Zousätzlech kann et gutt mat PVC, Polyoxymethylen oder PVDC kompatibel sinn; Polyester Polyurethan ka gutt kompatibel sinn mat 15% Nitril Gummi oder 40% Nitril Gummi / PVC Mëschung; Polyether Polyurethan kann och gutt kompatibel sinn mat 40% Nitrilgummi / Polyvinylchlorid Blend Klebstoff; Et kann och mat acrylonitrile styrene (SAN) copolymers kompatibel ginn; Et kann interpenetréierend Netzwierk (IPN) Strukture mat reaktiven Polysiloxanen bilden. Déi grouss Majoritéit vun den uewe genannte gemëschte Klebstoff ass scho offiziell produzéiert.

An de leschte Jore gouf et ëmmer méi Fuerschung iwwer d'Verhärtung vu POM duerch TPU a China. D'Vermëschung vun TPU a POM verbessert net nëmmen d'Héichtemperaturresistenz a mechanesch Eegeschafte vun TPU, awer och däitlech härt POM. E puer Fuerscher hunn bewisen datt an der Spannungsfraktur Tester, am Verglach mat der POM Matrix, d'POM Legierung mat TPU vu bréchege Fraktur op duktil Fraktur iwwergaang ass. D'Zousatz vun TPU gëtt och POM mat Form Memory Performance. Déi kristallin Regioun vu POM déngt als fix Phase vun der Form Memory Legierung, während déi amorph Regioun vun amorphen TPU a POM als reversibel Phase déngt. Wann d'Recuperatiounsreaktiounstemperatur 165 ℃ ass an d'Erhuelungszäit 120 Sekonnen ass, erreecht d'Erhuelungsquote vun der Legierung iwwer 95%, an den Erhuelungseffekt ass déi bescht.

TPU ass schwéier kompatibel mat net-polare Polymermaterialien wéi Polyethylen, Polypropylen, Ethylenpropylen Gummi, Butadien Gummi, Isopren Gummi oder Offall Gummi Pudder, a kann net benotzt ginn fir Composite mat gudder Leeschtung ze produzéieren. Dofir ginn Uewerflächbehandlungsmethoden wéi Plasma, Corona, Naass Chimie, Primer, Flam oder reaktiv Gas dacks fir déi lescht benotzt. Zum Beispill huet d'American Air Products and Chemicals Company F2 / O2 aktiv Gas Uewerflächbehandlung op ultra-héichmolekulare Polyethylen Feinpulver mat engem Molekulargewiicht vun 3-5 Millioune gemaach an et zu Polyurethan-elastomer an engem Verhältnis vun 10 bäigefüügt. %, wat säi Flexural Modulus, d'Streckkraaft an d'Verschleißbeständegkeet wesentlech verbesseren kann. An d'F2 / O2 aktiv Gas Uewerfläch Behandlung kann och op d'directional verlängerten Kuerzfaser mat enger Längt vu 6-35mm applizéiert ginn, wat d'Steifheet an d'Tréine Zähegkeet vum Kompositmaterial verbesseren kann.

Wat sinn d'Applikatiounsberäicher vun TPU?

Am Joer 1958 huet d'Goodrich Chemical Company (elo ëmbenannt Lubrizol) d'TPU Mark Estane fir d'éischte Kéier registréiert. An de leschte 40 Joer sinn et méi wéi 20 Markennimm ronderëm d'Welt ginn, an all Mark huet verschidde Serie vu Produkter. Am Moment sinn d'Haapt TPU Rohmaterial Hiersteller op der Welt: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, etc.

Als exzellente Elastomer huet TPU eng breet Palette vun Downstream Produkter, déi wäit an alldeegleche Noutwendegkeete benotzt ginn, Sportgidder, Spillsaachen, Dekoratiounsmaterialien an aner Felder. Drënner sinn e puer Beispiller.

① Schongmaterial

TPU gëtt haaptsächlech fir Schongmaterialien benotzt wéinst senger exzellenter Elastizitéit a Verschleißbeständegkeet. Schongprodukter mat TPU si vill méi bequem ze droen wéi normal Schongprodukter, sou datt se méi wäit an High-End Schongprodukter benotzt ginn, besonnesch e puer Sportsschong a Casual Schong.

② Schlauch

Wéinst senger Weichheet, gudder Spannkraaft, Schlagkraaft a Resistenz géint héich an niddreg Temperaturen, sinn TPU Schlauch a China wäit benotzt als Gas- an Uelegschlauch fir mechanesch Ausrüstung wéi Fligeren, Panzer, Autoen, Motorrieder a Maschinnen.

③ Kabel

TPU bitt Tréineresistenz, Verschleißbeständegkeet, a Béieeigenschaften, mat héijer an niddregen Temperaturresistenz de Schlëssel fir Kabelleistung. Also am chinesesche Maart benotze fortgeschratt Kabelen wéi Kontrollkabel a Stroumkabel TPUs fir d'Beschichtungsmaterial vu komplexe Kabeldesignen ze schützen, an hir Uwendungen ginn ëmmer méi verbreet.

④ Medizinesch Geräter

TPU ass e séchert, stabilt a qualitativ héichwäertegt PVC Ersatzmaterial, dat keng Phthalat an aner chemesch schiedlech Substanzen enthält, a wäert an d'Blutt oder aner Flëssegkeeten am medizinesche Katheter oder medizinesche Sak migréieren fir Nebenwirkungen ze verursaachen. Ausserdeem kann de speziell entwéckelte Extrusiounsgrad an d'Injektiounsgrad TPU einfach mat e bëssen Debugging an der existéierender PVC-Ausrüstung benotzt ginn.

⑤ Gefierer an aner Transportmëttel

Andeems Dir béid Säiten vum Nylon Stoff mat Polyurethan-thermoplastesche Elastomer extrudéiert a beschichtet, kënnen opbloosbar Kampfattackflotten an Opklärungsflotte gemaach ginn, déi 3-15 Leit droen, mat vill besserer Leeschtung wéi vulkaniséierte Gummistécker opbloosbar Floss; Polyurethan thermoplastesche Elastomer verstäerkt mat Glasfaser ka benotzt ginn fir Kierperkomponenten ze maachen wéi geformte Deeler op béide Säiten vum Auto selwer, Dierskinn, Bumper, Antireibstreifen, a Gitter.