Kategoria: Termoplastyczny elastomer poliuretanowy

Termoplastyczny elastomer poliuretanowy, znany również jako TPU, jest rodzajem liniowego polimeru blokowego (AB)n. A oznacza poliester lub polieter o dużej masie cząsteczkowej (1000~6000), a B oznacza diol zawierający 2~12 atomów węgla w łańcuchu prostym. Struktura chemiczna między segmentami AB to diizocyjanian. Termoplastyczna guma poliuretanowa opiera się na międzycząsteczkowym usieciowaniu wiązaniami wodorowymi lub łagodnym usieciowaniu między łańcuchami makrocząsteczkowymi. Wraz ze wzrostem lub spadkiem temperatury te dwie struktury usieciowania są odwracalne. W stanie stopionym lub roztworze siła międzycząsteczkowa między cząsteczkami słabnie, a po schłodzeniu lub odparowaniu rozpuszczalnika silna siła międzycząsteczkowa łączy je ze sobą, aby przywrócić pierwotną stałą wydajność. Typowe TPU zawiera elastan itp.

Krótkie wprowadzenie

Termoplastyczny elastomer poliuretanowy (TPU) to rodzaj elastycznego materiału, który można uplastycznić przez ogrzewanie i rozpuścić w rozpuszczalnikach. Ma doskonałe wszechstronne właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość, wysoka ciągliwość, odporność na zużycie i olejoodporność, a także dobra wydajność przetwarzania. Jest szeroko stosowany w branżach takich jak obrona narodowa, medycyna i żywność.

Dzięki doskonałej wydajności i szerokiemu zastosowaniu termoplastyczny elastomer poliuretanowy stał się jednym z ważnych termoplastycznych materiałów elastomerowych. Jego cząsteczki są zasadniczo liniowe i mają niewielkie lub żadne chemiczne usieciowanie. Istnieje wiele fizycznych wiązań poprzecznych składających się z wiązań wodorowych między liniowymi łańcuchami cząsteczkowymi poliuretanu, a wiązania wodorowe odgrywają rolę we wzmacnianiu ich morfologii, nadając w ten sposób wiele doskonałych właściwości, takich jak wysoki moduł, wysoka wytrzymałość, doskonała odporność na zużycie, odporność chemiczna, odporność na hydrolizę , odporność na wysokie i niskie temperatury oraz odporność na pleśń. Te doskonałe właściwości sprawiają, że poliuretan termoplastyczny jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach, takich jak obuwie, kable, odzież, samochody, medycyna i zdrowie, rury, folie i arkusze. Produkt końcowy na ogół nie wymaga sieciowania wulkanizacyjnego, co może skrócić cykl reakcji i zmniejszyć zużycie energii. Ponieważ jest to zasadniczo polimer o strukturze liniowej, do przetwarzania można stosować tę samą technologię i sprzęt, co termoplastyczne tworzywa sztuczne, takie jak formowanie wtryskowe, wytłaczanie, formowanie z rozdmuchem i kalandrowanie, szczególnie odpowiednie do masowej produkcji średnich i małych części. Odpady można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać, aw procesie produkcji lub przetwarzania można zastosować różne dodatki lub wypełniacze, aby poprawić określone właściwości fizyczne i obniżyć koszty.

Klasyfikacja

Termoplastyczne elastomery poliuretanowe można podzielić na dwa typy: poliestrowe i polieterowe. Są to białe nieregularne kuliste lub kolumnowe cząstki o gęstości 1.10 ~ 1.25 g/cm3. Względna gęstość typu polieterowego jest mniejsza niż typu poliestrowego. Temperatura zeszklenia typu polieterowego wynosi 100.6 ~ 106.1 ℃, podczas gdy typu poliestrowego wynosi 108.9 ~ 122.8 ℃. Temperatura kruchości zarówno typu polieterowego, jak i poliestrowego jest niższa niż -62 ℃, a odporność na niskie temperatury typu polieterowego jest lepsza niż typu poliestrowego.

Charakterystyka

Wyjątkowe właściwości termoplastycznych elastomerów poliuretanowych to doskonała odporność na zużycie, wyjątkowo dobra odporność na ozon, wysoka twardość, wysoka wytrzymałość, dobra elastyczność i odporność na niskie temperatury. Mają również dobrą odporność na olej, odporność chemiczną i odporność na środowisko. W wilgotnym środowisku odporność na hydrolizę typu polieterowego jest znacznie lepsza niż w przypadku typu poliestrowego.

Nowe technologie i nowe zastosowania

TPU to szybko rozwijająca się branża, w której stale pojawiają się nowe technologie, produkty i aplikacje. TPU jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu, w tym w obuwnictwie, odzieży, rurach, foliach i arkuszach, kablach, samochodach, budownictwie, opiece zdrowotnej, obronie oraz sporcie i rekreacji. TPU jest uznawany za zielony i przyjazny dla środowiska nowy rodzaj materiału polimerowego o doskonałych parametrach. Obecnie, TPU jest używany głównie w konsumpcji z niższej półki, podczas gdy konsumpcja z wyższej półki jest zdominowana przez niektóre międzynarodowe firmy, w tym niemieckie Bayer i BASF oraz amerykańskie Lubrizol i Huntsman, które zwiększają wysiłki w zakresie badań i rozwoju nowych produktów. Wysoka wartość dodana TPU produkty są stale rozwijane i wprowadzane na rynek, oraz TPU stały się jednym z najszybciej rozwijających się materiałów termoplastycznych.

• Obuwie: logo butów sportowych, poduszki powietrzne do butów sportowych, buty turystyczne, śniegowce, buty do golfa, łyżwy oraz tkaniny i materiały podszewkowe.
• Odzież: kurtki narciarskie, płaszcze przeciwdeszczowe, wiatrówki, kurtki przeciwmrozowe, mundury polowe, pieluchy, spodnie fizjologiczne, materiały kompozytowe (wodoodporne i oddychające).
• Medycyna: fartuchy chirurgiczne, czapki, buty, podkładki szpitalne, worki z lodem, bandaże, worki z osoczem, bandaże chirurgiczne, maski oraz tkaniny i materiały podszewkowe, poduszki powietrzne do łóżek chirurgicznych.
• Produkty obronne: zbiorniki paliwa do samolotów, folie do przechowywania broni, okna namiotowe, wojskowe worki na wodę, kamizelki ratunkowe, pontony oraz materiały tekstylne i podszewkowe, poduszki powietrzne.
• Sprzęt sportowy: nawierzchnie piłkarskie i dętki, materace dmuchane, worki na wodę, rękawice narciarskie (torby wodoodporne), kombinezony do nurkowania, kurtki narciarskie, kostiumy kąpielowe, narty, loga, poduszki powietrzne, koszulki sportowe, odzież wyszczuplająca oraz tkaniny i podszewki.
• Produkty przemysłowe: gumowe krawędzie bębna głośnikowego, wodoodporne paski, materiały dźwiękochłonne, materiały ognioodporne, odzież ognioodporna, tkanina ognioodporna oraz materiały kompozytowe z tkaniny i podszewki, materiały osłony zewnętrznej drutu i kabla.
• Inne zastosowania: klucze do telefonów komórkowych, plastikowe nadmuchiwane zabawki, prześcieradła, obrusy, zasłony prysznicowe, tkaniny meblowe, fartuchy, pianina, klawiatury komputerowe, powłoki filmowe oraz tkaniny i materiały podszewkowe.