Kategorija: Termoplastiskais poliuretāna elastomērs

Termoplastiskais poliuretāna elastomērs, pazīstams arī kā TPU, ir (AB)n bloku lineāra polimēra veids. A apzīmē augstas molekulmasas (1000–6000) poliesteri vai poliēteri, un B apzīmē diolu, kas satur 2–12 taisnas ķēdes oglekļa atomus. Ķīmiskā struktūra starp AB segmentiem ir diizocianāts. Termoplastiskā poliuretāna gumija balstās uz starpmolekulāro ūdeņraža saišu šķērssavienojumu vai vieglu šķērssavienojumu starp makromolekulārajām ķēdēm. Palielinoties vai pazeminoties temperatūrai, šīm divām šķērssaistošajām struktūrām ir atgriezeniskums. Izkausētā stāvoklī vai šķīduma stāvoklī starpmolekulārais spēks starp molekulām vājinās, un pēc atdzesēšanas vai šķīdinātāja iztvaikošanas spēcīgs starpmolekulārais spēks savieno tās kopā, lai atjaunotu sākotnējo cieto darbību. Tipiski TPU ietver spandeksu utt.

Īss ievads

Termoplastiskais poliuretāna elastomērs (TPU) ir elastīga materiāla veids, ko var plastificēt karsējot un izšķīdināt šķīdinātājos. Tam ir lieliskas visaptverošas īpašības, piemēram, augsta izturība, augsta stingrība, nodilumizturība un eļļas izturība, kā arī laba apstrādes veiktspēja. To plaši izmanto tādās nozarēs kā valsts aizsardzība, medicīna un pārtika.

Ar savu izcilo veiktspēju un plašu pielietojumu termoplastiskais poliuretāna elastomērs ir kļuvis par vienu no svarīgākajiem termoplastisko elastomēru materiāliem. Tās molekulas būtībā ir lineāras, un tām ir maz vai nav nekādas ķīmiskas šķērssaistības. Starp lineārām poliuretāna molekulārajām ķēdēm ir daudz fizikālu šķērssavienojumu, kas sastāv no ūdeņraža saitēm, un ūdeņraža saitēm ir nozīme to morfoloģijas nostiprināšanā, tādējādi piešķirot daudzas lieliskas īpašības, piemēram, augstu moduli, augstu izturību, izcilu nodilumizturību, ķīmisko izturību, hidrolīzes izturību. , izturība pret augstu un zemu temperatūru un izturība pret pelējumu. Šīs lieliskās īpašības padara termoplastisko poliuretānu plaši izmantotu daudzās jomās, piemēram, apavos, kabeļos, apģērbā, automašīnās, medicīnā un veselībā, caurulēs, plēvēs un loksnēs. Galaproduktam parasti nav nepieciešama vulkanizācijas šķērssaistīšana, kas var saīsināt reakcijas ciklu un samazināt enerģijas patēriņu. Tā kā tas būtībā ir lineāras struktūras polimērs, apstrādei, piemēram, iesmidzināšanai, ekstrūzijai, izpūšanas formēšanai un kalandrēšanai, var izmantot to pašu tehnoloģiju un aprīkojumu kā termoplastiskajai plastmasai, kas ir īpaši piemērota vidēja un maza izmēra detaļu masveida ražošanai. Atkritumu materiālus var pārstrādāt un izmantot atkārtoti, un ražošanas vai pārstrādes procesā var izmantot dažādas piedevas vai pildvielas, lai uzlabotu noteiktas fizikālās īpašības un samazinātu izmaksas.

Klasifikācija

Termoplastiskos poliuretāna elastomērus var iedalīt divos veidos: poliestera tipa un poliētera tipa. Tās ir baltas, neregulāras sfēriskas vai kolonnas formas daļiņas ar blīvumu 1.10–1.25 g/cm3. Poliētera tipa relatīvais blīvums ir mazāks nekā poliestera tipam. Poliētera tipa stiklošanās temperatūra ir 100.6 ~ 106.1 ℃, savukārt poliestera tipa stikla pārejas temperatūra ir 108.9 ~ 122.8 ℃. Gan poliētera, gan poliestera tipu trauslā temperatūra ir zemāka par -62 ℃, un poliētera tipa zemas temperatūras izturība ir labāka nekā poliestera tipam.

Raksturīgs

Termoplastisko poliuretāna elastomēru izcilās īpašības ir lieliska nodilumizturība, ārkārtīgi laba ozona izturība, augsta cietība, augsta izturība, laba elastība un zemas temperatūras izturība. Viņiem ir arī laba eļļas izturība, ķīmiskā izturība un izturība pret vidi. Mitrā vidē poliētera tipa hidrolīzes stabilitāte ir daudz labāka nekā poliestera tipa stabilitāte.

Jaunas tehnoloģijas un jauni lietojumi

TPU ir strauji augoša nozare, kurā pastāvīgi parādās jaunas tehnoloģijas, produkti un lietojumi. TPU ir plaši izmantots dažādās nozarēs, tostarp apavos, apģērbā, caurulēs, plēvēs un loksnēs, kabeļos, automašīnās, celtniecībā, veselības aprūpē, aizsardzībā, kā arī sporta un atpūtas nozarē. TPU ir atzīts par zaļu un videi draudzīgu jauna veida polimērmateriālu ar izcilu veiktspēju. Pašlaik TPU galvenokārt tiek izmantots zema līmeņa patēriņam, savukārt augstākās klases patēriņā dominē daži starptautiski uzņēmumi, tostarp Vācijas Bayer un BASF, kā arī ASV Lubrizol un Huntsman, kas palielina savus pētniecības un attīstības centienus attiecībā uz jauniem produktiem. Augsta pievienotā vērtība TPU produkti tiek pastāvīgi izstrādāti un laisti tirgū, un TPU materiāli ir kļuvuši par vienu no visstraujāk augošajiem termoplastiskajiem materiāliem.

• Apavi: sporta apavu logotipi, sporta apavu gaisa spilveni, pārgājienu apavi, sniega zābaki, golfa apavi, slidas, kā arī auduma un oderes materiāli.
• Apģērbs: slēpošanas jakas, lietusmēteļi, vējjakas, aukstuma necaurlaidīgas jakas, laukuma formas, autiņbiksītes, fizioloģiskās bikses un auduma kompozītmateriāli (ūdensizturīgi un elpojoši).
• Medicīna: ķirurģiskie halāti, cepures, apavi, slimnīcu spilventiņi, ledus maisiņi, pārsēji, plazmas maisiņi, ķirurģiskie pārsēji, maskas un auduma un oderes materiāli, ķirurģisko gultu drošības spilveni.
• Aizsardzības produkti: lidmašīnu degvielas tvertnes, ieroču glabāšanas plēves, telšu logi, militārie ūdens maisi, glābšanas vestes, piepūšamās laivas un auduma un oderes materiāli, gaisa spilveni.
• Sporta inventārs: futbola virsmas un kameras, piepūšamās gultas, ūdenssomas, slēpošanas cimdi (ūdensizturīgi maisi), niršanas tērpi, slēpošanas jakas, peldkostīmi, slēpes, logotipi, gaisa spilveni, sporta krekli, notievēšanas apģērbi, kā arī auduma un oderes materiāli.
• Rūpnieciskie izstrādājumi: skaļruņu cilindru papīra gumijas malas, ūdensnecaurlaidīgas sloksnes, skaņas izolācijas materiāli, ugunsdroši materiāli, ugunsdrošs apģērbs, ugunsdrošs audums un auduma un oderējuma kompozītmateriāli, stiepļu un kabeļu ārējā apvalka materiāli.
• Citi lietojumi: mobilo tālruņu atslēgas, plastmasas piepūšamās rotaļlietas, palagi, galdauti, dušas aizkari, mēbeļu audumi, priekšauti, klavieres, datoru klaviatūras, plēves pārklājumi, audumi un oderes materiāli.