TPU is پلی اورتان ترموپلاستیک، نوعی پلی اورتان که می‌تواند گرم و قالب‌گیری شود و در حلال‌ها حل شود. در مقایسه با پلی اورتان مخلوط و ریخته‌گری شده، پلی اورتان ترموپلاستیک در ساختار شیمیایی خود پیوند عرضی شیمیایی کمی دارد یا اصلاً ندارد و مولکول‌های آن اساساً خطی هستند، اما مقدار مشخصی تبادل فیزیکی وجود دارد.

مفهوم تبادل فیزیکی برای اولین بار توسط Schollenberge CS در سال 1958 ارائه شد که به "نقاط اتصال" بین زنجیره های مولکولی پلی یورتان خطی اشاره دارد که به صورت حرارتی یا برگشت پذیر در حلال ها محلول هستند. این در واقع یک پیوند متقاطع شیمیایی نیست، اما نقش یک پیوند متقابل شیمیایی را بازی می کند. به دلیل تأثیر این تبادل فیزیکی، پلی یورتان یک نظریه مورفولوژی چند فازی را تشکیل می دهد و پیوندهای هیدروژنی پلی یورتان مورفولوژی آن را افزایش می دهد و آن را در برابر رطوبت بیشتر مقاوم می کند.

طبقه بندی TPU

حالا که می دانیم چیست TPU است، طبقه بندی آن چیست؟ بسته به استانداردهای طبقه بندی مختلف، TPU مواد می توانند طبقه بندی های مختلفی داشته باشند.

به عنوان مثال، با توجه به ساختار بخش نرم، می توان آنها را به نوع پلی استر، نوع پلی اتر و نوع بوتادین تقسیم کرد که به ترتیب حاوی گروه های استر، اتر یا بوتن هستند. با توجه به ساختار قطعه سخت، آنها را می توان به نوع اورتان و نوع اوره یورتان تقسیم کرد که به ترتیب توسط توسعه دهنده زنجیره دیول یا گسترش دهنده زنجیره دی آمین به دست می آیند. طبقه بندی رایج مورد استفاده به نوع پلی استر و نوع پلی اتر تقسیم می شود.

با توجه به اینکه آیا اتصال عرضی وجود دارد، می توان آن را به ترموپلاستیک خالص و نیمه ترموپلاستیک تقسیم کرد. اولی یک ساختار خطی خالص بدون پیوندهای متقابل است، در حالی که دومی حاوی مقدار کمی پیوندهای متقابل مانند متاکریلات یورتان است. با توجه به استفاده از محصولات نهایی، می توان آن را به قطعات خاص (قطعات مکانیکی مختلف)، لوله (غلاف، پروفیل میله)، فیلم (ورق، صفحات نازک) و همچنین چسب، پوشش، الیاف و غیره تقسیم کرد.

چطور است TPU سنتز

TPUاز دیدگاه ساختار مولکولی، متعلق به پلی اورتان است. پس چگونه سنتز می شود؟

با توجه به فرآیندهای مختلف سنتز، عمدتا به پلیمریزاسیون حجیم و پلیمریزاسیون محلول تقسیم می شود.

در پلیمریزاسیون حجیم، بر اساس اینکه آیا پیش واکنش وجود دارد، می توان آن را به روش پیش پلیمریزاسیون و یک مرحله ای تقسیم کرد.

پیش پلیمریزاسیون شامل واکنش دی ایزوسیانات با دیول با وزن مولکولی بالا برای مدت زمان معین و سپس افزودن یک افزایش دهنده زنجیره برای تولید است. TPU.
روش یک مرحله ای شامل مخلوط کردن دیول با وزن مولکولی بالا، دی ایزوسیانات و توسعه دهنده زنجیره ای برای واکنش و تولید است. TPU.

پلیمریزاسیون محلول شامل حل کردن دی ایزوسیانات در یک حلال، افزودن دیول با وزن مولکولی بالا برای واکنش برای مدت زمان معین و در نهایت افزودن یک افزایش دهنده زنجیره برای تولید است. TPU.

نوع TPU قطعه نرم، وزن مولکولی، محتوای قطعات سخت یا نرم، و TPU حالت تجمع بر تراکم تأثیر می گذارد TPU، که تقریباً بین 1.10 تا 1.25 است و تفاوت معنی داری با سایر لاستیک ها و پلاستیک ها ندارد.

در همان سختی، چگالی پلی اتر TPU نسبت به پلی استر کمتر است TPU.

چطور است TPU مواد پردازش شده

TPU مواد از طریق روش های مختلف پردازش می شوند تا محصول نهایی پس از سنتز تشکیل شود TPU ذرات.روش های اصلی مورد استفاده برای TPU پردازش عبارتند از پردازش مذاب و پردازش محلول.

استفاده از TPU کپسوله شدن روی پوسته بیرونی ابزار الکتریکی.

فرآوری مذاب از فرآیندهای رایج مورد استفاده در صنایع پلاستیک است: مانند اختلاط، کلندرینگ، اکستروژن، قالب گیری دمشی و قالب گیری (شامل تزریق، فشرده سازی، انتقال و قالب گیری گریز از مرکز). پردازش محلول شامل حل کردن ذرات در یک حلال یا پلیمریزاسیون مستقیم آنها در یک حلال برای تشکیل یک محلول است که سپس پوشش داده می شود یا چرخانده می شود.

TPU برای تولید محصول نهایی نیازی به واکنش اتصال متقابل ولکانیزاسیون نیست، که می تواند چرخه تولید را کوتاه کند و مواد زائد را می توان بازیافت و دوباره استفاده کرد.

کارایی TPU ماده

یک ماده به طور گسترده استفاده می شود زیرا عملکرد عالی دارد و TPU مستثنی نیست مانند پلی اورتان ریخته گری (مایع) و پلی اورتان مخلوط (جامد) TPU دارای مدول بالا، استحکام بالا، ازدیاد طول بالا، کشش بالا، مقاومت در برابر سایش عالی، مقاومت در برابر روغن، مقاومت در برابر دمای پایین و مقاومت در برابر پیری است. در این میان، استحکام کششی بالا، ازدیاد طول زیاد، و نرخ تغییر شکل دائمی فشار طولانی مدت کم از مزایای قابل توجهی هستند. TPU.

خواص مکانیکی از TPU عمدتاً از جنبه های استحکام کششی، ازدیاد طول، انعطاف پذیری و سختی توضیح داده خواهد شد.

1.استحکام کششی بالا و کشیدگی زیاد

TPU استحکام کششی و کشیدگی عالی دارد. از داده های شکل زیر می توان متوجه شد که استحکام کششی و کشیدگی پلی اتر TPU بسیار برتر از PVC پلاستیک و لاستیک.

علاوه بر این، TPU می تواند نیازهای صنایع غذایی را بدون یا با مواد افزودنی بسیار کمی در طول فرآوری برآورده کند، که برای سایر مواد مانند دشوار است. PVC و لاستیک برای رسیدن به.

2. انعطاف پذیری به دما بسیار حساس است

تاب آوری از TPU به درجه ای اشاره دارد که پس از آزاد شدن تنش تغییر شکل، به سرعت به حالت اولیه خود باز می گردد، که با انرژی بازیابی بیان می شود، یعنی نسبت کار برگشتی تغییر شکل به کار مورد نیاز برای ایجاد تغییر شکل. تابعی از مدول دینامیکی و اصطکاک داخلی بدنه الاستیک است و به دما بسیار حساس است.

بخش های نرم از TPU PTMG، PCL، و PBA با وزن مولکولی نسبی 1000 و 2000 هستند. قطعات سخت MDI-BDO، با محتوای قطعه سخت 48.2٪ (PCL-1250 است 42.7٪) و 31.7٪، و r0 = 1.05 سنتز پیش پلیمر.

همانطور که انتظار می رود، ارتجاعی با کاهش دما تا دمای معین کاهش می یابد و سپس خاصیت ارتجاعی به سرعت افزایش می یابد. این دما دمای تبلور بخش نرم است که توسط ساختار دیول ماکرومولکولی تعیین می شود و برای پلی اتر کمتر است. TPU نسبت به پلی استر TPU. در دماهای کمتر از دمای تبلور، بدنه الاستیک بسیار سخت می شود و خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهد، بنابراین ارتجاعی شبیه به برگشت از یک سطح فلز سخت است.

3. محدوده سختی Shore A60 ~ D80 است

سختی نشانگر توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر تغییر شکل، خراش و ساییدگی است.

TPU سختی معمولاً با استفاده از سختی سنج های Shore A و Shore D اندازه گیری می شود و از Shore A برای نرم تر استفاده می شود. TPU و Shore D برای سخت تر استفاده می شود TPU.

زیرا سختی TPU را می توان با تنظیم نسبت بخش های نرم و سخت تنظیم کرد، TPU دارای محدوده سختی نسبتاً گسترده ای است، با محدوده سختی Shore A60 ~ D80، سختی لاستیک و پلاستیک را در بر می گیرد و دارای خاصیت ارتجاعی بالا در کل محدوده سختی است.

با تغییر در سختی، برخی از خواص TPU تغییر خواهد کرد. به عنوان مثال افزایش سختی TPU منجر به افزایش مدول کششی و استحکام پارگی، افزایش صلبیت و تنش فشاری (ظرفیت بار)، کاهش طول در هنگام شکست، افزایش چگالی و تولید گرمای دینامیکی و افزایش مقاومت محیطی خواهد شد.

استفاده از TPU

در سال 1958، شرکت آمریکایی Goodrich Chemicals (که اکنون به Lubrizol تغییر نام داده است) برای اولین بار TPU نام تجاری Estane و از آن زمان تاکنون بیش از 20 نام تجاری از TPU در طول 40 سال گذشته در سراسر جهان ظهور کرده اند، با چندین سری از محصولات برای هر برند. به عنوان یک الاستومر با کارایی بالا، TPU دارای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی محصولات پایین دستی است و به طور گسترده در نیازهای روزمره، تجهیزات ورزشی، اسباب بازی ها، مواد تزئینی و سایر زمینه ها استفاده می شود. در اینجا چند نمونه هستند:

1. کفش

TPU عمدتاً به دلیل خاصیت ارتجاعی و مقاومت در برابر سایش در کفش استفاده می شود. محصولات کفش حاوی TPU پوشیدن آنها بسیار راحت تر از محصولات کفش معمولی است و بنابراین در محصولات کفش های سطح بالا، به ویژه در برخی از کفش های ورزشی و غیررسمی، بیشتر استفاده می شود.

2. شیلنگ

TPU شیلنگ ها به دلیل انعطاف پذیری، استحکام کششی خوب، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر حرارت بالا و پایین به طور گسترده در چین به عنوان شیلنگ گاز و نفت برای هواپیما، مخازن، اتومبیل، موتور سیکلت، ماشین ابزار و سایر تجهیزات مکانیکی استفاده می شوند.

3. کابل ها

TPU مقاومت در برابر پارگی، مقاومت در برابر سایش و ویژگی های خمشی را ارائه می دهد و مقاومت در برابر دمای بالا و پایین یک عامل کلیدی در عملکرد کابل است. بنابراین، در بازار چین، TPU برای کابل های سطح بالا مانند کابل های کنترل و کابل های برق برای محافظت از مواد پوششی طرح های پیچیده کابل استفاده می شود و استفاده از آن به طور فزاینده ای در حال گسترش است.

4. تجهیزات پزشکی

TPU ایمن، پایدار و با کیفیت است PVC مواد جایگزینی که حاوی مواد شیمیایی مضر مانند فتالات نیست و در صورت انتقال به خون یا مایعات دیگر در کاتترهای پزشکی یا کیسه های پزشکی عوارض جانبی ایجاد نمی کند. اکستروژن و درجه تزریق ویژه توسعه یافته است TPU به راحتی با موجود قابل استفاده است PVC تجهیزات با تنظیمات جزئی