TPU Materiale - Analisi cumpleta
Chì ghjè TPU
TPU is poliuretane termoplasticu, un tipu di poliuretanu chì pò esse riscaldatu è stampatu, è dissoltu in solventi. In paragone cù u poliuretanu mischiatu è colatu, u poliuretanu termoplasticu hà poca o nisuna reticulazione chimica in a so struttura chimica, è e so molecule sò basicamente lineari, ma ci hè una certa quantità di scambiu fisicu.
U cuncettu di scambiu fisicu hè statu prupostu prima da Schollenberge CS in u 1958, chì si riferisce à i "punti di cunnessione" trà catene moleculari di poliuretani lineari chì sò solubili termicamente o reversibile in solventi. Ùn hè micca veramente un cross-link chimicu, ma ghjoca u rolu di un cross-link chimicu. A causa di l'effettu di stu scambiu fisicu, u poliuretanu forma una teoria di morfologia multifase, è i ligami di l'idrogenu di u poliuretanu aumentanu a so morfologia è facenu più resistente à l'umidità più alta.
Classificazione di TPU
Avà chì sapemu chì TPU hè, chì sò e so classificazioni? Sicondu i diversi standard di classificazione, TPU i materiali ponu avè parechje classificazioni diffirenti.
Per esempiu, sicondu a struttura di u segmentu molle, ponu esse divisu in u tipu di poliester, u tipu di polietere è u tipu di butadiene, chì cuntenenu gruppi ester, etere o butene, rispettivamente. Sicondu a struttura di u segmentu duru, ponu esse divisu in u tippu di urethane è u tippu di urea urethane, chì sò ottenuti da l'estensore di a catena di diol o l'estensione di a catena di diamine, rispettivamente. A classificazione cumunimenti usata hè divisa in u tipu di poliester è u tipu di poliester.
Sicondu s'ellu ci hè cross-linking, pò esse divisu in termoplasticu puri è semi-termoplastichi. U primu hè una struttura lineale pura senza ligami cross-linking, mentri l'ultime cuntene una piccula quantità di ligami cross-linking cum'è urethane metacrilate. Sicondu l'usu di i prudutti finiti, pò esse divisu in parti di forma speciale (varie parti meccanica), tubi (guaine, profili di bastone), filmi (foglie, lamine sottili), è ancu adesivi, rivestimenti, fibri, etc.
Cumu hè TPU sintetizatu
TPU, da una perspettiva di struttura moleculare, appartene à u poliuretanu. Allora cumu hè sintetizatu?
Sicondu i diversi prucessi di sintesi, hè principalmente divisu in polimerizazione in massa è polimerizazione di suluzione.
In a polimerizazione in massa, pò esse divisu in più in pre-polimerizazione è metudu in un passu basatu annantu à s'ellu ci hè una pre-reazzione.
- A pre-polimerizazione implica a reazione di diisocyanate cù diol di altu pesu moleculare per un certu periodu di tempu, è dopu aghjunghje un estensore di catena per pruduce TPU.
- U metudu in un passu implica un mischju di diol di altu pesu moleculare, diisocyanate è estensore di catena inseme per reagisce è pruduce. TPU.
A polimerizazione di suluzione implica a dissoluzione di diisocyanate in un solvente, aghjunghjendu diol di altu pesu moleculare per reagisce per un certu periodu di tempu, è infine aghjunghje un estensore di catena per pruduce. TPU.
U tippu di TPU segmentu molle, pisu molekulari, cuntenutu di segmenti duru o molle, è TPU statu di aggregazione affettarà a densità di TPU, chì hè apprussimatamente trà 1.10 è 1.25, senza differenza significativa da altri gomma è plastica.
À a listessa durezza, a densità di polietere TPU hè più bassu di quellu di poliester TPU.
Cumu hè TPU materiale trattatu
TPU materiali sò trattati à traversu vari metudi di furmà u pruduttu finali dopu à a sintesi di TPU particles.The principali metudi usatu pi TPU trasfurmazioni sò melt processing è suluzione suluzione.
U prucessu di fusione hè un prucessu cumuni in l'industria plastica: cum'è mischju, calandratura, estrusione, stampatura per soffiu è stampatura (cumprese iniezione, compressione, trasferimentu è centrifuga). U prucessu di suluzione implica di dissolve e particelle in un solvente o polimerizza direttamente in un solvente per furmà una suluzione, chì hè poi rivestita o filata.
TPU ùn hà micca bisognu di vulcanization riazzioni cross-linking à pruducia u prodottu finali, chì pò accurtà u ciclu di pruduzzione, è materiali di scarti pò esse riciclata è reused.
Rendimentu di TPU materiale
Un materiale hè largamente utilizatu perchè hà un rendimentu eccellente, è TPU ùn hè micca eccezzioni. Cum'è u poliuretanu fondu (liquidu) è u poliuretanu mischju (solidu), TPU hà un altu modulu, alta resistenza, alta allungamentu, alta elasticità, eccellente resistenza à l'usura, resistenza à l'oliu, resistenza à bassa temperatura è resistenza à l'invecchiamento. Frà elli, una forza di trazione alta, un grande allungamentu, è una bassa deformazione permanente di compressione à longu andà sò vantaghji significativi di TPU.
E pruprietà meccaniche di TPU Sarà spiegatu principarmenti da l 'aspettu di forza tensile, allungamentu, resilience, è durezza.
1.High tensile forza è grande allungamentu
TPU hà un'eccellente forza di trazione è allungamentu. Da i dati in a figura sottu, pudemu vede chì a forza di tensione è l'allungamentu di u polietere TPU sò assai superiori à PVC plastica è gomma.
In più, TPU pò risponde à i bisogni di l'industria alimentaria senza o cù assai pochi additivi durante a trasfurmazioni, chì hè difficiule per altri materiali cum'è PVC è gomma per ottene.
2.Resilience hè assai sensittivi à a temperatura
A resilienza di TPU si riferisce à u gradu à quale torna rapidamente à u so statu uriginale dopu chì u stress di deformazione hè liberatu, chì hè spressu da l'energia di ricuperazione, vale à dì, u rapportu di u travagliu di ricuperazione di deformazione à u travagliu necessariu per pruduce a deformazione. Hè una funzione di u modulu dinamicu è a friczione interna di u corpu elasticu, è hè assai sensibile à a temperatura.
I segmenti molli di TPU sò PTMG, PCL, è PBA, cù pesi moleculari relative di 1000 è 2000, rispettivamente; i segmenti duru sò MDI-BDO, cun cuntenutu di segmentu duru di 48.2% (PCL-1250 hè 42.7%) è 31.7%, è r0 = 1.05 sintesi di prepolimeru.
Cum'è s'aspittava, a resilienza diminuite cù a temperatura diminuite finu à una certa temperatura, è dopu l'elasticità aumenta rapidamente. Sta temperatura hè a temperatura di cristallizazione di u segmentu suave, chì hè determinata da a struttura di u diol macromolecular è hè più bassu per u polietere. TPU chè per u poliester TPU. À a temperatura sottu à a temperatura di cristallizazione, u corpu elasticu diventa assai duru è perde a so elasticità, cusì a resilienza hè simile à rebounding da una superficia di metalli dura.
3.Hardness range hè Shore A60 ~ D80
A durezza hè un indicatore di a capacità di un materiale per resiste à a deformazione, i graffii è l'abrasioni.
TPU a durezza hè di solitu misurata cù i tester di durezza Shore A è Shore D, cù Shore A utilizatu per più dolce TPU è Shore D utilizatu per più duru TPU.
Perchè a durezza di TPU pò esse aghjustatu aghjustendu u rapportu di segmenti duru è duru, TPU hà un intervallu di durezza relativamente largu, cù un intervallu di durezza Shore A60 ~ D80, chì copre a durezza di gomma è plastica, è alta elasticità in tutta a gamma di durezza.
Cù cambiamenti di durezza, certi proprietà di TPU cambierà. Per esempiu, cresce a durezza di TPU Risultarà in un aumentu di u modulu di trazione è di a forza di lacrime, una rigidità aumentata è un stress compressiv (capacità di carica), una diminuzione di l'allungamentu à a rottura, una densità aumentata è una generazione di calore dinamica, è una resistenza ambientale aumentata.
L'usu di TPU
In u 1958, a cumpagnia americana Goodrich Chemicals (ora rinominata cum'è Lubrizol) hà registratu per a prima volta TPU marca Estane, è da tandu, più di 20 nomi di marca di TPU sò emersi in u mondu sanu annantu à l'ultimi 40 anni, cù parechje serie di prudutti per ogni marca. Cum'è un elastomeru di altu rendiment, TPU hà una larga gamma di applicazioni di produttu downstream, è hè largamente utilizatu in i bisogni di ogni ghjornu, l'equipaggiu sportiu, i ghjoculi, i materiali decorattivi è altri campi. Eccu alcuni esempi:
1. Calzature
TPU hè utilizatu in calzature principalmente per a so eccellente elasticità è resistenza à l'usura. Calzature prudutti chì cuntenenu TPU sò assai più còmode di portà cà i prudutti di calzature ordinariu, è sò dunque più largamente utilizati in i prudutti di calzature high-end, in particulare in certi sporti è calzature casuale.
2. Tubi
TPU I tubi sò largamente usati in Cina cum'è tubi di gasu è d'oliu per aerei, tanki, vitture, motociclette, macchine utensili, è altri equipaghji meccanichi per via di a so flessibilità, bona resistenza di trazione, resistenza à l'impattu è resistenza à a temperatura alta è bassa.
3. Cavi
TPU furnisce resistenza à a lacrime, resistenza à l'usura è caratteristiche di curvatura, è a resistenza à a temperatura alta è bassa hè un fattore chjave in u funziunamentu di u cable. Dunque, in u mercatu cinese, TPU hè utilizatu per i cavi high-end, cum'è i cavi di cuntrollu è i cavi di putenza, per prutege i materiali di copertura di disinni di cavi cumplessi, è u so usu hè diventatu sempre più diffusa.
4. Equipamentu Medicu
TPU hè un sicuru, stabile, è di alta qualità PVC materiale sustitutu chì ùn cuntene chimichi dannusu cum'è phthalates, è ùn pruduce effetti latu quandu trasfiruta à u sangue o altri fluidi in catheters medicale o sacchetti medicale. Qualità di estrusione è iniezione sviluppata apposta TPU pò esse facilmente usatu cù esistenti PVC equipamentu cù liggeri aghjustamenti.
