Em 1958, a Goodrich Chemical Company (agora renomeada Lubrizol) registrou a marca TPU Etane pela primeira vez. Nos últimos 40 anos, houve mais de 20 nomes de marcas em todo o mundo, e cada marca possui várias séries de produtos. Atualmente, os fabricantes de matérias -primas da TPU incluem principalmente BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, etc.
1 、 Categoria de TPU
De acordo com a estrutura do segmento soft, ele pode ser dividido em tipo de poliéster, tipo poliéter e tipo butadieno, que contêm respectivamente o grupo éster, o grupo éter ou o grupo buteno.
De acordo com a estrutura do segmento rígido, ele pode ser dividido em tipo de uretano e tipo de ureia, que são obtidos respectivamente a partir de extensores da cadeia de etileno glicol ou extensores de cadeia de diamina. A classificação comum é dividida no tipo de poliéster e no tipo poliéter.
De acordo com a presença ou ausência de reticulação, ele pode ser dividido em termoplástico puro e semi-termoplástico.
O primeiro possui uma estrutura linear pura e sem laços de reticulação; Este último contém uma pequena quantidade de ligações reticuladas, como éster de ácido alofanico.
De acordo com o uso de produtos acabados, eles podem ser divididos em peças perfiladas (vários elementos da máquina), tubos (bainhas, perfis de barras), filmes (folhas, pratos finos), adesivos, revestimentos, fibras, etc.
2 、 Síntese de TPU
A TPU pertence ao poliuretano em termos de estrutura molecular. Então, como isso se agregou?
De acordo com diferentes processos de síntese, é dividido principalmente em polimerização a granel e polimerização da solução.
Na polimerização a granel, também pode ser dividido no método de pré-polimerização e no método de uma etapa com base na presença ou ausência de pré-reação:
O método de pré -polimerização envolve a reação de diisocianato com dióis macromoleculares por um certo período de tempo antes de adicionar extensão de cadeia para produzir TPU;
O método de uma etapa envolve misturar e reagir simultaneamente dióis macromoleculares, diisocianatos e extensores de cadeia para formar TPU.
A polimerização da solução envolve a primeira dissolução de diisocianato em um solvente, depois a adição de dióis macromoleculares para reagir por um certo período de tempo e, finalmente, adicionar extensores de cadeia para gerar TPU.
O tipo de segmento macio da TPU, peso molecular, conteúdo de segmento duro ou macio e estado de agregação de TPU pode afetar a densidade da TPU, com uma densidade de aproximadamente 1,10-1,25, e não há diferença significativa em comparação com outras borrachas e plásticos.
Na mesma dureza, a densidade do tipo poliéter TPU é menor que a da TPU do tipo poliéster.
3 、 Processamento de TPU
As partículas de TPU requerem vários processos para formar o produto final, principalmente usando métodos de fusão e solução para o processamento da TPU.
O processamento de fusão é um processo comumente usado na indústria plástica, como mistura, rolagem, extrusão, moldagem por sopro e moldagem;
O processamento da solução é o processo de preparação de uma solução, dissolvendo partículas em um solvente ou polimerizando diretamente -as em um solvente e depois revestindo, girando e assim por diante.
O produto final feito a partir de TPU geralmente não requer reação de reticulação de vulcanização, que pode reduzir o ciclo de produção e reciclar resíduos.
4 、 Desempenho de TPU
A TPU possui alto módulo, alta resistência, alto alongamento e elasticidade, excelente resistência ao desgaste, resistência ao óleo, baixa resistência à temperatura e resistência ao envelhecimento.
Alta resistência à tração, alto alongamento e baixa taxa de deformação permanente de compressão a longo prazo são vantagens significativas da TPU.
Xiaou elaborará principalmente as propriedades mecânicas da TPU de aspectos como resistência à tração e alongamento, resiliência, dureza etc.
Alta resistência à tração e alto alongamento
A TPU possui excelente resistência à tração e alongamento. A partir dos dados da figura abaixo, podemos ver que a resistência à tração e o alongamento do TPU do tipo poliéter são muito melhores do que os de plástico e borracha de cloreto de polivinil.
Além disso, a TPU pode atender aos requisitos da indústria de alimentos com pouco ou nenhum aditivo adicionado durante o processamento, o que também é difícil para outros materiais, como PVC e borracha, para alcançar.
A resiliência é muito sensível à temperatura
A resiliência da TPU refere -se ao grau em que se recupera rapidamente ao seu estado original após a tensão de deformação ser aliviada, expressa como energia de recuperação, que é a razão entre o trabalho de retração de deformação e o trabalho necessário para produzir deformação. É uma função do módulo dinâmico e do atrito interno de um corpo elástico e é muito sensível à temperatura.
A recuperação diminui com a diminuição da temperatura até uma certa temperatura, e a elasticidade aumenta rapidamente novamente. Esta temperatura é a temperatura de cristalização do segmento macio, que é determinado pela estrutura do diol macromolecular. O TPU do tipo poliéter é menor que o TPU do tipo poliéster. Em temperaturas abaixo da temperatura da cristalização, o elastômero se torna muito difícil e perde sua elasticidade. Portanto, a resiliência é semelhante a uma recuperação da superfície de um metal duro.
A faixa de dureza é a costa A60-D80
A dureza é um indicador da capacidade de um material de resistir à deformação, pontuação e arranhão.
A dureza da TPU é geralmente medida usando os testadores de dureza da costa A e da costa D, com a costa usada para TPUs mais suaves e a costa d usadas para TPUs mais difíceis.
A dureza da TPU pode ser ajustada ajustando a proporção de segmentos de cadeia macia e dura. Portanto, a TPU possui uma faixa de dureza relativamente ampla, variando da costa A60-D80, abrangendo a dureza de borracha e plástico e possui alta elasticidade em toda a faixa de dureza.
À medida que a dureza muda, algumas propriedades da TPU podem mudar. Por exemplo, aumentar a dureza da TPU resultará em alterações de desempenho, como aumento do módulo de tração e força de rasgo, aumento da rigidez e tensão compressiva (capacidade de carga), diminuição do alongamento, aumento da densidade e geração dinâmica do calor e aumento da resistência ambiental.
5 、 Aplicação de TPU
Como um excelente elastômero, a TPU possui uma ampla gama de instruções do produto a jusante e é amplamente utilizada em necessidades diárias, produtos esportivos, brinquedos, materiais decorativos e outros campos.
Materiais de sapato
A TPU é usada principalmente para materiais de sapatos devido à sua excelente elasticidade e resistência ao desgaste. Os produtos de calçados que contêm TPU são muito mais confortáveis de usar do que os produtos de calçados comuns, por isso são mais amplamente utilizados em produtos de calçados sofisticados, especialmente alguns sapatos esportivos e sapatos casuais.
mangueira
Devido à sua suavidade, boa resistência à tração, resistência ao impacto e resistência a temperaturas altas e baixas, as mangueiras de TPU são amplamente utilizadas na China como mangueiras de gás e petróleo para equipamentos mecânicos, como aeronaves, tanques, automóveis, motocicletas e ferramentas de máquinas.
cabo
A TPU fornece resistência às lata, resistência ao desgaste e características de flexão, sendo a resistência de alta e baixa temperatura a chave para o desempenho do cabo. Portanto, no mercado chinês, cabos avançados, como cabos de controle e cabos de energia, usam TPUs para proteger os materiais de revestimento de projetos complexos de cabos, e suas aplicações estão se tornando cada vez mais difundidas.
Dispositivos médicos
A TPU é um material substituto de PVC seguro, estável e de alta qualidade, que não conterá ftalato e outras substâncias nocivas químicas, e migrará para o sangue ou outros líquidos no cateter médico ou no saco médico para causar efeitos colaterais. É também uma TPU de grau de extrusão e grau de injeção especialmente desenvolvida.
filme
O filme da TPU é um filme fino feito de material granular TPU através de processos especiais, como rolamento, fundição, sopro e revestimento. Devido à sua alta resistência, resistência ao desgaste, boa elasticidade e resistência climática, os filmes de TPU são amplamente utilizados em indústrias, materiais de calçados, encaixe de roupas, automóveis, produtos químicos, eletrônicos, médicos e outros campos.
Hora de postagem: Feb-05-2020