TPU Материал – комплекстүү талдоо
Эмне TPU
TPU is термопластикалык полиуретан, ысытып, калыпка салып, эриткичтерде эритүүгө боло турган полиуретандын бир түрү. Аралаш жана куюлган полиуретан менен салыштырганда, термопластикалык полиуретандын химиялык түзүлүшүндө химиялык кайчылаш байланыштар аз же такыр жок жана анын молекулалары негизинен сызыктуу, бирок белгилүү бир өлчөмдө физикалык алмашуу бар.
Физикалык алмашуу концепциясы биринчи жолу 1958-жылы Schollenberge CS тарабынан сунушталган, ал эриткичтерде термикалык же кайра эрүүчү сызыктуу полиуретан молекулярдык чынжырларынын ортосундагы "байланыш чекиттерин" билдирет. Бул чындыгында химиялык кайчылаш шилтеме эмес, бирок ал химиялык кайчылаш шилтеменин ролун ойнойт. Бул физикалык алмашуунун таасиринен улам полиуретан көп фазалуу морфология теориясын түзөт жана полиуретандын суутек байланыштары анын морфологиясын күчөтүп, жогорку нымдуулукка туруктуураак кылат.
Классификациялоо TPU
Эми биз эмнени билебиз TPU анын классификациялары кандай? ар кандай классификация стандарттарына жараша, TPU материалдар көп түрдүү классификация болушу мүмкүн.
Мисалы, жумшак сегмент структурасы боюнча, алар тиешелүүлүгүнө жараша эфир, эфир, же бутен топторун камтыган полиэстер түрүнө, полиэфир түрүнө жана бутадиен түрүнө бөлүнөт. Катуу сегмент түзүлүшү боюнча, алар диол чынжыр узарткыч же диамин чынжыр узарткыч менен алынган уретан түрүнө жана уретан мочевина түрүнө бөлүнөт. Көбүнчө колдонулган классификация полиэстер түрүнө жана полиэфир түрүнө бөлүнөт.
Кайчылаш байланыштын бар-жогу боюнча, ал таза термопластикалык жана жарым термопластикалык болуп бөлүнөт. Биринчиси кайчылаш байланыштары жок таза сызыктуу түзүлүш, ал эми экинчисинде уретан метакрилат сыяктуу кайчылаш байланыштардын бир аз көлөмү бар. Даяр буюмдардын колдонулушу боюнча атайын формадагы тетиктерге (ар кандай механикалык тетиктерге), түтүкчөлөргө (капка, стержень профилдери), пленкаларга (баракчалар, жука пластинкаларга), ошондой эле желимдерге, каптамаларга, булаларга ж.б.
Кандай TPU синтезделген
TPU, молекулярдык түзүлүш көз карашынан алганда, полиуретанга таандык. Ошентип, ал кантип синтезделет?
Ар кандай синтез процесстери боюнча, ал негизинен жапырт полимерлөө жана эритме полимерлөө болуп бөлүнөт.
Жаппай полимерлөөдө аны андан ары алдын ала реакциянын бар-жогуна жараша алдын ала полимерлөө жана бир кадамдык ыкма деп бөлүүгө болот.
- Алдын ала полимерлөө диизоцианатты жогорку молекулярдык диол менен белгилүү бир убакыттын ичинде реакцияга киргизип, андан кийин чынжыр кеңейтүүчүнү кошууну камтыйт. TPU.
- Бир кадамдык ыкма реакцияга жана өндүрүү үчүн жогорку молекулалуу диолду, диизоцианатты жана чынжыр кеңейтүүчүнү аралаштырууну камтыйт. TPU.
Эритмени полимеризациялоо эриткичте диизоцианатты эритүү, белгилүү бир убакытка реакцияга чыгуу үчүн жогорку молекулалуу диолду кошуу жана акырында өндүрүү үчүн чынжыр кеңейтүүчүнү кошууну камтыйт. TPU.
түрү TPU жумшак сегмент, молекулярдык салмагы, катуу же жумшак сегменттердин мазмуну, жана TPU агрегация абалы тыгыздыгына таасирин тийгизет TPU, бул болжол менен 1.10 менен 1.25тин ортосунда, башка резиналардан жана пластмассалардан олуттуу айырмасы жок.
Ошол эле катуулугунда, полиэфирдин тыгыздыгы TPU полиэстерден төмөн TPU.
Кандай TPU материал иштетилген
TPU материалдар синтезделгенден кийин акыркы продуктуну түзүү үчүн ар кандай ыкмалар менен иштетилет TPU бөлүкчөлөр.Үчүн колдонулган негизги ыкмалар TPU иштетүү эритмелерди иштетүү жана эритмелерди иштетүү.
Эритинди иштетүү пластмасса өнөр жайында кеңири таралган процесс: аралаштыруу, каландрдоо, экструзия, үйлөп калыптоо жана калыптоо (анын ичинде инъекция, кысуу, өткөрүп берүү жана борбордон четтөөчү калыптоо). Эритмени иштетүү бөлүкчөлөрдү эриткичте эритүү же аларды эриткичте түздөн-түз полимерлештирүү, андан кийин капталган же ийрилет.
TPU акыркы продуктуну өндүрүү үчүн вулканизациянын кайчылаш реакциясын талап кылбайт, бул өндүрүш циклин кыскарта алат жана калдыктарды кайра иштетүүгө жана кайра колдонууга болот.
Аткаруу TPU буюм
Материал кеңири колдонулат, анткени ал мыкты көрсөткүчкө ээ жана TPU бөтөнчө эмес. Куюлган полиуретан (суюктук) жана аралаш полиуретан (катуу) сыяктуу, TPU жогорку модулу, жогорку күч, жогорку узартуу, жогорку ийкемдүүлүк, мыкты эскирүү каршылык, мунай каршылык, төмөнкү температура каршылык, жана карылык каршылык бар. Алардын арасында, жогорку чыңалуу күчү, чоң узартуу жана аз узак мөөнөттүү кысуу туруктуу деформация ылдамдыгы маанилүү артыкчылыктары болуп саналат. TPU.
Механикалык касиеттери TPU негизинен чыңалуу, узундук, ийкемдүүлүк жана катуулук аспектилеринен түшүндүрүлөт.
1.High чыңалуу күчү жана чоң узартуу
TPU сонун созулушуна жана созулушуна ээ. Төмөндөгү сүрөттөгү маалыматтардан биз полиэфирдин чыңалуу күчүн жана созулуусун көрө алабыз TPU алда канча жогору турат PVC пластмасса жана резина.
Кошумча, TPU сыяктуу башка материалдар үчүн кыйын болгон кайра иштетүү учурунда өтө аз кошумчалары жок же тамак-аш өнөр жайынын талаптарына жооп бере алат. PVC жана жетүү үчүн резина.
2.Resilience температурага өтө сезгич
туруктуулугу TPU калыбына келтирүү энергиясы менен туюнтулган деформациялык чыңалууну чыгаргандан кийин анын баштапкы абалына тез кайтуу даражасын билдирет, башкача айтканда, деформациянын кайра көтөрүлүү жумушунун деформацияны пайда кылуу үчүн талап кылынган ишке катышы. Бул серпилгич дененин динамикалык модулунун жана ички сүрүлүүсүнүн функциясы жана температурага өтө сезгич.
жумшак сегменттери TPU тиешелүүлүгүнө жараша 1000 жана 2000 салыштырмалуу молекулярдык салмагы менен PTMG, PCL жана PBA болуп саналат; катуу сегменттер MDI-BDO, катуу сегменттин мазмуну 48.2% (PCL-1250 42.7%) жана 31.7% жана r0=1.05 преполимер синтези.
Күтүлгөндөй, ийкемдүүлүк температуранын төмөндөшү менен белгилүү бир температурага чейин төмөндөйт, анан ийкемдүүлүк тездик менен жогорулайт. Бул температура макромолекулярдык диолдун түзүлүшү менен аныкталуучу жумшак сегменттин кристаллдашуу температурасы жана полиэфир үчүн төмөн. TPU полиэстерге караганда TPU. Кристалдануу температурасынан төмөн температурада серпилгич дене абдан катуу болуп, ийкемдүүлүгүн жоготот, ошондуктан ийкемдүүлүк катуу металлдын бетинен кайра көтөрүлүүгө окшош.
3.Hardness диапазону Shore A60 ~ D80 болуп саналат
Катуулугу – материалдын деформацияга, чийилүүгө жана сүрүлүүгө туруштук берүү жөндөмдүүлүгүнүн көрсөткүчү.
TPU катуулук, адатта, Shore A жана Shore D катуулугун текшергичтери менен өлчөнөт, жумшак үчүн Shore A колдонулат TPU жана Shore D катуураак үчүн колдонулат TPU.
Анткени катуулугу TPU жумшак жана катуу сегменттердин катышын жөнгө салуу менен жөнгө салынышы мүмкүн, TPU салыштырмалуу кенен катуулук диапазонуна ээ, каучуктун жана пластиктин катуулугун камтыган Shore A60~D80 катуулук диапазону жана бүт катуулук диапазонунда жогорку ийкемдүүлүк.
Катуулугунун өзгөрүшү менен кээ бир касиеттери TPU өзгөрөт. Мисалы, катуулугун жогорулатуу TPU чыңалуу модулунун жана жыртылуунун бекемдигине, катуулуктун жана кысуу стрессинин (жүк сыйымдуулугунун) көбөйүшүнө, үзүлгөндө узаруунун азайышына, тыгыздыктын жана динамикалык жылуулуктун көбөйүшүнө жана экологиялык каршылыктын жогорулашына алып келет.
Колдонулушу TPU
1958-жылы америкалык Goodrich Chemicals компаниясы (азыр Lubrizol деп өзгөртүлгөн) биринчи жолу каттаган. TPU бренд аты Estane, жана андан бери, 20дан ашык бренд аталыштары TPU акыркы 40 жылдын ичинде дүйнө жүзү боюнча пайда болгон, ар бир бренд үчүн бир нече өнүмдөрдүн сериясы. Жогорку натыйжалуу эластомер катары, TPU ылдыйкы өнүмдөрдүн кеңири спектрине ээ жана күнүмдүк керектелүүчү буюмдарда, спорттук шаймандарда, оюнчуктарда, жасалгалоочу материалдарда жана башка тармактарда кеңири колдонулат. Бул жерде бир нече мисал келтирилген:
1. Бут кийим
TPU бут кийимде, негизинен, анын мыкты ийкемдүүлүгү жана эскирүүгө туруктуулугунан улам колдонулат. камтыган бут кийим буюмдары TPU кадимки бут кийим буюмдарына караганда кийүүгө бир топ ыңгайлуу, ошондуктан жогорку класстагы бут кийим буюмдарында, айрыкча кээ бир спорттук жана күнүмдүк бут кийимдерде кеңири колдонулат.
2. Шлангдар
TPU шлангдар ийкемдүүлүгүнө, жакшы тартылууга, соккуга туруктуулугуна жана жогорку жана төмөнкү температурага туруктуулугуна байланыштуу учактар, танктар, автомобильдер, мотоциклдер, станоктор жана башка механикалык жабдуулар үчүн газ жана мунай шлангдары катары Кытайда кеңири колдонулат.
3. Кабелдер
TPU жыртылууга туруктуулукту, эскирүүгө туруктуулукту жана ийилүүчү мүнөздөмөлөрдү камсыз кылат, ал эми жогорку жана төмөнкү температурага туруштук берүү кабелдин иштешинин негизги фактору болуп саналат. Ошондуктан кытай рыногунда TPU татаал кабелдик конструкциялардын жабуу материалдарын коргоо үчүн башкаруу кабелдери жана электр кабелдери сыяктуу жогорку сапаттагы кабелдер үчүн колдонулат жана аны колдонуу барган сайын кеңири жайылууда.
4. Медициналык жабдуулар
TPU коопсуз, туруктуу жана сапаттуу PVC фталаттар сыяктуу зыяндуу химиялык заттарды камтыбаган жана канга же башка суюктуктарга медициналык катетерде же медициналык баштыктарда өткөндө терс таасирлерди жаратпаган алмаштыруучу материал. Атайын иштелип чыккан экструзия жана инъекциялык класс TPU бар менен оңой колдонсо болот PVC бир аз тууралоо менен жабдуулар.
