Sentèz, pwosesis, pèfòmans ak aplikasyon materyèl TPU yo

TPU (an poliyiretàn tèmoplastik)se yon kalite poliuretan ki ka plastifye pa chofaj epi ki ka fonn pa solvan. Konpare ak poliuretan ki melanje ak poliuretan ki koule, poliuretan ki fèt ak tèrmoplastik pa gen okenn oswa yon ti kras retikilasyon chimik nan estrikti chimik li, epi molekil li yo fondamantalman lineyè, men gen yon sèten kantite echanj fizik.
Konsèp sa yo rele echanj fizik la, ke Schollenberger CS te pwopoze pou premye fwa an 1958, refere a egzistans "pwen koneksyon" revèsib ant chenn molekilè poliuretan lineyè lè yo ekspoze a chalè oswa solvan. Li pa vrèman yon lyezon kwaze chimik. Men, li aji kòm yon lyezon kwaze chimik. Kòm rezilta lyezon kwaze fizik sa a, poliuretan an fòme yon teyori estrikti mòfolojik etewojèn, epi lyezon idwojèn poliuretan an ranfòse mòfoloji li epi fè li rezistan a imidite ki pi wo.

Ki klasifikasyon TPU a?

Kounye a ke nou konnen ki sa yon TPU ye, ki klasifikasyon li yo? Selon diferan estanda klasifikasyon, TPU ka gen anpil klasifikasyon diferan.

Pa egzanp, selon estrikti segman mou an, li ka divize an tip polyester, tip polietè ak tip butadyèn, ki genyen respektivman gwoup estè, gwoup etè oswa gwoup butèn. Selon estrikti segman di a, li ka divize an tip uretan ak tip uretan ure, ki jwenn respektivman nan ekstansyon chèn dyòl oswa ekstansyon chèn dyamin. Divizyon komen an divize an tip polyester ak tip polietè.
Selon prezans oswa absans retikulasyon, li ka divize an termoplastik pi ak semi-termoplastik. Premye a se yon estrikti lineyè pi san lyezon retikulasyon; dezyèm lan gen yon ti kantite alofanat ak lòt lyezon retikulasyon. Selon itilizasyon pwodwi fini yo, li ka divize an pati ki gen fòm espesyal (divès pati mekanik), tiyo (anvlòp, pwofil baton), fim (fèy, fèy), adezif, kouch, ak fib.

Kijan yo sentetize TPU a

Malgre ke gen anpil klasifikasyon TPU, yo tout fè pati poliuretàn an tèm de estrikti molekilè. Donk, kijan li te reyini? Selon diferan pwosesis sentèz yo, li divize sitou an polimerizasyon an mas ak polimerizasyon solisyon.

Nan polimerizasyon an mas, li ka divize an metòd pre-polimerizasyon ak metòd yon sèl etap selon si gen pre-reyaksyon: metòd pre-polimerizasyon an se reyaji diizocyanate ak dyòl makromolekilè pou yon sèten peryòd tan, epi answit ajoute ekstansyon chèn pou pwodui TPU; Dyòl molekilè, diizoestè ak ekstansyon chèn yo melanje an menm tan epi reyaji pou fòme TPU.
Polimerizasyon solisyon an se pou premye fonn diizocyanate nan yon sòlvan, answit ajoute yon dyòl makromolekilè pou fè l reyaji pandan yon sèten peryòd tan, epi finalman ajoute yon pwodui pou pwolonje chèn lan pou pwodui TPU.
Kalite segman mou a, pwa molekilè a, kontni segman di oswa segman mou a, ak eta agregasyon TPU TPU a ap afekte dansite TPU a. Dansite a se ant 1.10 ak 1.25, ki pa siyifikativman diferan de lòt kawoutchou ak plastik. Avèk menm dite a, dansite polietè TPU a pi ba pase dansite polyetè TPU a.

Kijan yo trete TPU a

Rezin TPU a bezwen trete pou fè pwodwi fini, epi TPU a sitou trete pa metòd fizyon ak metòd solisyon. Estrikti molekilè li se yon blòk rijid ki jwenn lè yo reyaji difenilmetàn diizocyanat (MDI) oswa toluèn diizocyanat (TDI) avèk yon ekstansyon chèn ak diizocyanat tankou difenilmetàn diizocyanat (MDI) oswa toluèn diizocyanat (TDI). Molekil yo ak poliòl makromolekilè yo reyaji altènativman pou fòme segman fleksib.

Pwosesis fonn lan se yon pwosesis ki souvan itilize nan endistri plastik la: tankou melanje, kalandriye, èkstruzyon, bòdi soufle ak bòdi (ki gen ladan piki, konpresyon, transfè ak santrifijasyon elatriye). Pwosesis solisyon an se yap disolisyon granules nan solvan oswa polimerizasyon dirèk nan solvan. Apre yo fin fè yon solisyon, yo fè kouch, vire, elatriye.
TPU fèt nan pwodwi final la, ki jeneralman pa bezwen vulkanizasyon ak reyaksyon kwa-lyezon, sa ki ka diminye sik pwodiksyon an, epi materyèl dechè yo ka resikle ak reyitilize.

Pèfòmans TPU

Menm jan ak poliuretan moule (likid) ak poliuretan melanje (solid), TPU gen yon modil segondè, gwo rezistans, gwo elongasyon ak gwo elastisite, ekselan rezistans mete, rezistans lwil oliv, rezistans tanperati ki ba ak rezistans aje. Pami yo, gwo rezistans a tansyon, gwo elongasyon, ak ti konpresyon alontèm se tout avantaj enpòtan nan TPU.

1. Segondè fòs rupture ak gwo elongasyon
TPU gen yon ekselan rezistans a tansyon ak elongasyon. Apati done ki nan figi ki anba a, nou ka wè ke rezistans a tansyon ak elongasyon polietè TPU a pi bon pase sa plastik ak kawoutchou polivinil klori.

Anplis de sa, TPU ka satisfè egzijans endistri manje a san li pa ajoute oswa ajoute kèk aditif nan pwosesis la, ki difisil pou lòt materyèl tankou PVC ak kawoutchou.

2. Rezistans trè sansib a tanperati
Rezistans TPU a refere a degre rapid rekiperasyon fòm orijinal li apre yo fin lage estrès defòmasyon an, ki eksprime pa enèji rekiperasyon, sa vle di, rapò travay retrè defòmasyon an ak travay ki nesesè pou defòmasyon an. Li se yon fonksyon modil dinamik ak friksyon entèn elastomè a epi li trè sansib a tanperati.

Retounen elastik la diminye lè tanperati a bese, jiskaske li rive nan yon sèten tanperati, elastisite a ogmante rapidman ankò. Tanperati sa a se tanperati kristalizasyon segman mou an, ki depann de estrikti dyòl makromolekilè a, epi polietè TPU a pi ba pase polyester TPU a. Nan tanperati ki pi ba pase tanperati kristalizasyon an, elastomè a vin trè di epi li pèdi elastisite li, kidonk, rebondisman an sanble ak rebondisman sou yon sifas metal di.

3. Ranje dite a se Shore A60 ~ D80
Dite se yon endikatè kapasite yon materyèl pou reziste defòmasyon, mak ak reyur.
Yo ka ajiste dite TPU a lè yo ajiste rapò segman chèn mou ak di yo. Se poutèt sa, TPU gen yon seri dite relativman laj. Dite li varye ant Shore A60 ak D80, ki kouvri dite kawoutchou ak plastik, epi li gen yon pakèt dite nan tout seri dite a. Segondè elastisite.
Avèk chanjman dite a, kèk pwopriyete TPU ap chanje. Pa egzanp, si dite TPU a ogmante, pral gen chanjman pèfòmans tankou ogmantasyon modil tansyon ak rezistans chire, ogmantasyon rijidite ak estrès konpresiv (kapasite chaj), diminisyon elongasyon, ogmantasyon dansite ak jenerasyon chalè dinamik, ak ogmantasyon rezistans anviwònman an.

Jaden aplikasyon TPU a

Konpayi Ameriken Goodrich Chemical (kounye a Lubrizol) te premye komèsyalize TPU avèk siksè an 1958, e depi lè sa a, yo fè rechèch sou li epi yo elaji li toupatou nan mond lan. Kounye a, manifaktirè matyè premyè TPU yo sitou gen ladan BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical, Shanghai Hengan, Ruihua, Asahikawa Chemical ak sou sa.
Kòm yon elastomè ki gen pèfòmans ekselan, TPU gen yon pakèt pwodwi en aval epi li lajman itilize nan nesesite chak jou, atik espòtif, jwèt, materyèl dekoratif ak lòt domèn. Men kèk egzanp.
1. Materyèl soulye
Yo itilize TPU nan materyèl soulye sitou akòz ekselan elastisite li ak rezistans li kont mete. Pwodwi soulye ki gen TPU yo pi siperyè an tèm de konfò pase pwodwi soulye òdinè, kidonk yo lajman itilize nan pwodwi soulye wo nivo, espesyalman kèk soulye espò ak soulye aksidantèl.


2. Kawoutchou
Paske tiyo TPU a gen dousè, bon rezistans a tansyon, rezistans a enpak ak rezistans a tanperati ki wo ak ba, tiyo TPU a lajman itilize nan peyi Lachin pou transpòte gaz ak lwil nan avyon, tank, otomobil, motosiklèt, machin zouti ak lòt tiyo ekipman mekanik.



3. Kab
TPU bay rezistans nan chire, rezistans nan mete ak karakteristik koube, epi rezistans nan tanperati ki wo ak ba se kle pèfòmans kab. Se poutèt sa, nan mache Chinwa a, TPU pou câbles wo nivo, tankou câbles kontwòl ak câbles pouvwa, yo itilize pou pwoteje materyèl kouch câbles ki gen konsepsyon konplèks, epi itilizasyon li yo ap vin pi plis ak pi laj.



4. Ekipman medikal
TPU se yon altènatif ki an sekirite, ki estab, epi ki gen bon kalite pou PVC. Li pa pral gen sibstans chimik danjere tankou ftalat, epi li pral imigre nan san oswa lòt likid nan katetè medikal oswa sak medikal pou lakòz efè segondè. TPU klas èkstruzyon ak klas enjeksyon ka fasil pou itilize avèk yon ti ajisteman nan ekipman PVC ki deja egziste.