Kategorie: Thermoplastisches Polyurethan-Elastomer

Thermoplastisches Polyurethan-Elastomer, auch bekannt als TPU, ist eine Art (AB)n-Blocklinearpolymer. A steht für einen Polyester oder Polyether mit hohem Molekulargewicht (1000–6000) und B steht für ein Diol mit 2–12 geradlinigen Kohlenstoffatomen. Die chemische Struktur zwischen den AB-Segmenten ist Diisocyanat. Thermoplastischer Polyurethankautschuk basiert auf intermolekularer Wasserstoffbrückenvernetzung oder leichter Vernetzung zwischen makromolekularen Ketten. Mit steigender oder fallender Temperatur sind diese beiden Vernetzungsstrukturen reversibel. Im geschmolzenen oder gelösten Zustand schwächt sich die intermolekulare Kraft zwischen den Molekülen ab, und nach dem Abkühlen oder Verdampfen des Lösungsmittels verbindet sie eine starke intermolekulare Kraft miteinander, um die ursprüngliche feste Leistung wiederherzustellen. Typisch TPU Enthält Spandex usw.

Kurze Einleitung

Thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (TPU) ist eine Art elastisches Material, das durch Erhitzen plastifiziert und durch Lösungsmittel aufgelöst werden kann. Es verfügt über hervorragende umfassende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Ölbeständigkeit sowie eine gute Verarbeitungsleistung. Es wird häufig in Branchen wie der Landesverteidigung, der Medizin und der Lebensmittelindustrie eingesetzt.

Aufgrund seiner hervorragenden Leistung und breiten Anwendung hat sich thermoplastisches Polyurethan-Elastomer zu einem der wichtigsten thermoplastischen Elastomermaterialien entwickelt. Seine Moleküle sind grundsätzlich linear und weisen kaum oder keine chemische Vernetzung auf. Es gibt viele physikalische Vernetzungen, die aus Wasserstoffbrückenbindungen zwischen linearen Polyurethan-Molekülketten bestehen, und Wasserstoffbrückenbindungen spielen eine Rolle bei der Stärkung ihrer Morphologie und verleihen ihnen dadurch viele hervorragende Eigenschaften wie hohen Modul, hohe Festigkeit, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, chemische Beständigkeit und Hydrolysebeständigkeit , hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit und Schimmelbeständigkeit. Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften wird thermoplastisches Polyurethan in vielen Bereichen wie Schuhen, Kabeln, Bekleidung, Automobilen, Medizin und Gesundheit, Rohren, Filmen und Platten weit verbreitet eingesetzt. Das Endprodukt erfordert im Allgemeinen keine Vulkanisationsvernetzung, was den Reaktionszyklus verkürzen und den Energieverbrauch senken kann. Da es sich im Wesentlichen um ein Polymer mit linearer Struktur handelt, können für die Verarbeitung dieselben Technologien und Geräte wie bei thermoplastischen Kunststoffen verwendet werden, z. B. Spritzgießen, Extrudieren, Blasformen und Kalandrieren, was sich besonders für die Massenproduktion mittelgroßer und kleiner Teile eignet. Abfallmaterialien können recycelt und wiederverwendet werden, und im Produktions- oder Verarbeitungsprozess können verschiedene Zusatzstoffe oder Füllstoffe verwendet werden, um bestimmte physikalische Eigenschaften zu verbessern und Kosten zu senken.

Klassifikation

Thermoplastische Polyurethan-Elastomere können in zwei Typen unterteilt werden: Polyester-Typ und Polyether-Typ. Es handelt sich um weiße, unregelmäßige, kugel- oder säulenförmige Partikel mit einer Dichte von 1.10 bis 1.25 g/cm3. Die relative Dichte des Polyethertyps ist geringer als die des Polyestertyps. Die Glasübergangstemperatur des Polyether-Typs beträgt 100.6–106.1 °C, während die des Polyester-Typs 108.9–122.8 °C beträgt. Die Sprödigkeitstemperatur sowohl des Polyether- als auch des Polyestertyps liegt unter -62 °C, und die Kältebeständigkeit des Polyethertyps ist besser als die des Polyestertyps.

Charakteristisch

Die herausragenden Eigenschaften thermoplastischer Polyurethan-Elastomere sind hervorragende Verschleißfestigkeit, extrem gute Ozonbeständigkeit, hohe Härte, hohe Festigkeit, gute Elastizität und Kältebeständigkeit. Sie weisen außerdem eine gute Ölbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Umweltbeständigkeit auf. In feuchten Umgebungen ist die Hydrolysestabilität des Polyethertyps der des Polyestertyps weit überlegen.

Neue Technologien und neue Anwendungen

TPU ist eine sich schnell entwickelnde Branche, in der ständig neue Technologien, Produkte und Anwendungen entstehen. TPU wird in zahlreichen Branchen eingesetzt, darunter Schuhe, Bekleidung, Rohre, Folien und Bleche, Kabel, Automobile, Bauwesen, Gesundheitswesen, Verteidigung sowie Sport und Freizeit. TPU gilt als grüner und umweltfreundlicher neuartiger Polymerwerkstoff mit hervorragender Leistung. Momentan, TPU wird hauptsächlich im Low-End-Konsum verwendet, während der High-End-Konsum von einigen multinationalen Unternehmen dominiert wird, darunter Bayer und BASF in Deutschland sowie Lubrizol und Huntsman in den USA, die ihre Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen für neue Produkte verstärken. Hoher Mehrwert TPU Produkte werden ständig weiterentwickelt und auf den Markt gebracht, und TPU Materialien haben sich zu einem der am schnellsten wachsenden thermoplastischen Materialien entwickelt.

• Schuhe: Sportschuh-Logos, Sportschuh-Luftpolster, Wanderschuhe, Schneestiefel, Golfschuhe, Schlittschuhe sowie Stoff- und Futtermaterialien.
• Bekleidung: Skijacken, Regenmäntel, Windjacken, kältebeständige Jacken, Felduniformen, Windeln, physiologische Hosen und Stoffverbundmaterialien (wasserdicht und atmungsaktiv).
• Medizin: OP-Kittel, Hüte, Schuhe, Krankenhausunterlagen, Eisbeutel, Bandagen, Plasmabeutel, OP-Bandagen, Masken sowie Stoff- und Futtermaterialien, OP-Bettairbags.
• Verteidigungsprodukte: Treibstofftanks für Flugzeuge, Waffenaufbewahrungsfolien, Zeltfenster, militärische Wassersäcke, Schwimmwesten, Schlauchboote sowie Stoff- und Futtermaterialien, Airbags.
• Sportausrüstung: Fußballflächen und Schläuche, aufblasbare Betten, Wassersäcke, Skihandschuhe (wasserdichte Taschen), Taucheranzüge, Skijacken, Badeanzüge, Skier, Logos, Airbags, Sporthemden, Schlankheitskleidung sowie Stoff- und Futtermaterialien.
• Industrieprodukte: Lautsprechertrommelpapier-Gummikanten, wasserdichte Streifen, Schalldämmmaterialien, feuerfeste Materialien, feuerfeste Kleidung, feuerfestes Tuch sowie Stoff- und Futterverbundmaterialien, Draht- und Kabelaußenmantelmaterialien.
• Weitere Verwendungszwecke: Handyschlüssel, aufblasbare Spielzeuge aus Kunststoff, Bettlaken, Tischdecken, Duschvorhänge, Möbelstoffe, Schürzen, Klaviere, Computertastaturen, Folienbeschichtungen sowie Stoff- und Futtermaterialien.