TPU Material - keng qamrovli tahlil
Nima bu TPU
TPU is termoplastik poliuretan, qizdirilishi va qoliplanishi, shuningdek, erituvchilarda eritishi mumkin bo'lgan poliuretan turi. Aralashtirilgan va quyma poliuretan bilan solishtirganda, termoplastik poliuretanning kimyoviy tuzilishida kimyoviy o'zaro bog'liqlik deyarli yo'q yoki umuman yo'q va uning molekulalari asosan chiziqli, ammo ma'lum miqdorda fizik almashinuv mavjud.
Jismoniy almashinuv kontseptsiyasi birinchi marta 1958 yilda Schollenberge CS tomonidan taklif qilingan bo'lib, u erituvchilarda termal yoki teskari eriydigan chiziqli poliuretan molekulyar zanjirlari orasidagi "aloqa nuqtalari" ni nazarda tutadi. Bu aslida kimyoviy o'zaro bog'liqlik emas, lekin u kimyoviy o'zaro bog'liqlik rolini o'ynaydi. Ushbu jismoniy almashinuvning ta'siri tufayli poliuretan ko'p fazali morfologiya nazariyasini hosil qiladi va poliuretanning vodorod aloqalari uning morfologiyasini kuchaytiradi va uni yuqori namlikka chidamli qiladi.
Tasnifi TPU
Endi nima bilamiz TPU uning tasnifi qanday? Turli tasniflash standartlariga qarab, TPU materiallar juda ko'p turli tasniflarga ega bo'lishi mumkin.
Misol uchun, yumshoq segment tuzilishiga ko'ra, ular mos ravishda ester, efir yoki buten guruhlarini o'z ichiga olgan polyester turi, polieter turi va butadien turiga bo'linishi mumkin. Qattiq segment tuzilishiga ko'ra, ular mos ravishda diol zanjiri kengaytirgichi yoki diamin zanjiri kengaytirgichi tomonidan olinadigan uretan turiga va uretan karbamid turiga bo'linishi mumkin. Ko'p ishlatiladigan tasniflash polyester turiga va polieter turiga bo'linadi.
O'zaro bog'lanish mavjudligiga qarab, uni sof termoplastik va yarim termoplastiklarga bo'lish mumkin. Birinchisi o'zaro bog'liqliksiz sof chiziqli tuzilma bo'lib, ikkinchisi esa uretan metakrilat kabi oz miqdorda o'zaro bog'liqliklarni o'z ichiga oladi. Tayyor mahsulotlardan foydalanishga ko'ra, uni maxsus shakldagi qismlarga (turli xil mexanik qismlarga), quvurlarga (qopqoqlar, novda profillari), plyonkalar (choyshablar, yupqa plitalar), shuningdek, yopishtiruvchi moddalar, qoplamalar, tolalar va boshqalarga bo'lish mumkin.
Qanday TPU sintez qilingan
TPU, molekulyar tuzilish nuqtai nazaridan, poliuretanga tegishli. Xo'sh, u qanday sintezlanadi?
Turli sintez jarayonlariga ko'ra, u asosan ommaviy polimerizatsiya va eritma polimerizatsiyasiga bo'linadi.
Ommaviy polimerizatsiyada uni oldingi reaksiya mavjudligiga qarab, oldindan polimerizatsiya va bir bosqichli usulga bo'lish mumkin.
- Oldindan polimerizatsiya diizosiyanatning yuqori molekulyar og'irlikdagi diol bilan ma'lum vaqt davomida reaksiyaga kirishini va keyin ishlab chiqarish uchun zanjir kengaytirgichni qo'shishni o'z ichiga oladi. TPU.
- Bir bosqichli usul reaksiyaga kirishish va ishlab chiqarish uchun yuqori molekulyar og'irlikdagi diol, diizosiyanat va zanjir kengaytirgichni aralashtirishni o'z ichiga oladi. TPU.
Eritma polimerizatsiyasi erituvchida diizosiyanatni eritib, ma'lum vaqt davomida reaksiyaga kirishish uchun yuqori molekulyar og'irlikdagi diolni qo'shishni va nihoyat ishlab chiqarish uchun zanjir kengaytiruvchisini qo'shishni o'z ichiga oladi. TPU.
Turi TPU yumshoq segment, molekulyar og'irlik, qattiq yoki yumshoq segmentlarning tarkibi va TPU agregatsiya holati zichligiga ta'sir qiladi TPU, bu taxminan 1.10 dan 1.25 gacha, boshqa kauchuk va plastmassalardan sezilarli farq qilmaydi.
Xuddi shu qattiqlikda, polieterning zichligi TPU polyesterdan pastroq TPU.
Qanday TPU qayta ishlangan material
TPU ning sintezidan so'ng yakuniy mahsulot hosil qilish uchun materiallar turli usullar bilan qayta ishlanadi TPU zarrachalar.uchun ishlatiladigan asosiy usullar TPU qayta ishlash eritmani qayta ishlash va eritmani qayta ishlashdir.
Eritmani qayta ishlash plastmassa sanoatida keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladigan jarayondir: aralashtirish, kalendarlash, ekstruziya, puflash va qoliplash (jumladan, quyish, siqish, uzatish va markazdan qochirma). Eritmani qayta ishlash zarrachalarni erituvchida eritishni yoki eritma hosil qilish uchun ularni to'g'ridan-to'g'ri erituvchida polimerizatsiya qilishni o'z ichiga oladi, keyinchalik u qoplanadi yoki aylantiriladi.
TPU yakuniy mahsulotni ishlab chiqarish uchun vulkanizatsiya o'zaro bog'liqlik reaktsiyasini talab qilmaydi, bu ishlab chiqarish aylanishini qisqartirishi mumkin va chiqindi materiallar qayta ishlanishi va qayta ishlatilishi mumkin.
Ishlash TPU materiallar
A material keng qo'llaniladi, chunki u mukammal ishlashga ega va TPU bundan mustasno emas. Quyma poliuretan (suyuqlik) va aralash poliuretan (qattiq) kabi, TPU yuqori modul, yuqori quvvat, yuqori cho'zilish, yuqori elastiklik, mukammal aşınma qarshilik, yog 'qarshiligi, past harorat qarshiligi va qarish qarshiligiga ega. Ular orasida yuqori kuchlanish kuchi, katta cho'zilish va past uzoq muddatli siqilish doimiy deformatsiya tezligi muhim afzalliklari hisoblanadi. TPU.
ning mexanik xususiyatlari TPU asosan taranglik, cho'zilish, chidamlilik va qattiqlik jihatlaridan tushuntiriladi.
1.Yuqori kuchlanish kuchi va katta cho'zilish
TPU mukammal kuchlanish va cho'zilish kuchiga ega. Quyidagi rasmdagi ma'lumotlardan polieterning cho'zilish kuchi va cho'zilishi ekanligini ko'rishimiz mumkin TPU dan ancha ustundir PVC plastmassa va kauchuk.
Qo'shimcha, TPU kabi boshqa materiallar uchun qiyin bo'lgan ishlov berish jarayonida juda kam qo'shimchalarsiz yoki oziq-ovqat sanoati talablariga javob berishi mumkin. PVC va erishish uchun kauchuk.
2.Resilience haroratga juda sezgir
ning chidamliligi TPU deformatsiya kuchlanishi chiqarilgandan so'ng uning tezda dastlabki holatiga qaytish darajasini bildiradi, bu tiklanish energiyasi bilan ifodalanadi, ya'ni deformatsiyaning qayta tiklanish ishining deformatsiyani hosil qilish uchun zarur bo'lgan ishiga nisbati. Bu elastik jismning dinamik moduli va ichki ishqalanish funktsiyasi bo'lib, haroratga juda sezgir.
ning yumshoq segmentlari TPU nisbiy molekulyar og'irliklari mos ravishda 1000 va 2000 bo'lgan PTMG, PCL va PBA; qattiq segmentlar MDI-BDO bo'lib, qattiq segment tarkibi 48.2% (PCL-1250 42.7%) va 31.7% va r0 = 1.05 prepolimer sintezi.
Kutilganidek, chidamlilik haroratning pasayishi bilan ma'lum bir haroratgacha pasayadi va keyin elastiklik tez o'sib boradi. Bu harorat yumshoq segment kristallanish harorati bo'lib, u makromolekulyar diolning tuzilishi bilan belgilanadi va polieter uchun pastroqdir. TPU polyesterga qaraganda TPU. Kristallanish haroratidan past haroratlarda elastik jism juda qattiq bo'ladi va elastikligini yo'qotadi, shuning uchun chidamlilik qattiq metall yuzasidan reboundga o'xshaydi.
3.Qattiqlik diapazoni Shore A60~D80
Qattiqlik - bu materialning deformatsiyaga, tirnalgan va ishqalanishga qarshi turish qobiliyatining ko'rsatkichidir.
TPU qattiqlik odatda Shore A va Shore D qattiqlik tekshirgichlari yordamida o'lchanadi, yumshoqroq uchun esa Shore A ishlatiladi TPU va Shore D qattiqroq uchun ishlatiladi TPU.
Chunki qattiqligi TPU yumshoq va qattiq segmentlarning nisbatlarini sozlash orqali sozlanishi mumkin, TPU nisbatan keng qattiqlik diapazoniga ega, Shore A60 ~ D80 qattiqlik diapazoni, rezina va plastmassaning qattiqligini qamrab oladi va butun qattiqlik oralig'ida yuqori elastiklik.
Qattiqligining o'zgarishi bilan, ning ba'zi xususiyatlari TPU o'zgaradi. Masalan, ning qattiqligini oshirish TPU kuchlanish moduli va yirtilib ketish kuchining oshishiga, qattiqlik va bosim kuchlanishining oshishiga (yuk ko'tarish qobiliyati), uzilishda cho'zilishning pasayishiga, zichlik va dinamik issiqlik hosil bo'lishiga va atrof-muhitga qarshilik kuchayishiga olib keladi.
Dan foydalanish TPU
1958 yilda Amerikaning Goodrich Chemicals kompaniyasi (hozirda Lubrizol deb o'zgartirildi) birinchi marta ro'yxatdan o'tkazdi. TPU Estane brendi va o'shandan beri 20 dan ortiq brend nomi TPU so'nggi 40 yil ichida butun dunyo bo'ylab paydo bo'ldi, har bir brend uchun bir nechta mahsulotlar seriyasi. Yuqori samarali elastomer sifatida, TPU quyi oqimdagi mahsulotlarning keng doirasiga ega va kundalik ehtiyojlar, sport anjomlari, o'yinchoqlar, bezak materiallari va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Mana bir nechta misollar:
1. Poyafzal
TPU asosan mukammal elastikligi va aşınmaya bardoshliligi tufayli poyabzalda qo'llaniladi. O'z ichiga olgan poyabzal mahsulotlari TPU oddiy poyafzal mahsulotlariga qaraganda kiyinish ancha qulay va shuning uchun yuqori sifatli poyabzal mahsulotlarida, ayniqsa ba'zi sport va kundalik poyabzallarda keng qo'llaniladi.
2. Shlanglar
TPU Shlanglar Xitoyda moslashuvchanligi, yaxshi tortishish kuchi, zarba qarshiligi va yuqori va past haroratga chidamliligi tufayli samolyotlar, tanklar, avtomobillar, mototsikllar, dastgohlar va boshqa mexanik uskunalar uchun gaz va neft shlanglari sifatida keng qo'llaniladi.
3. Kabellar
TPU yirtiqqa chidamlilik, aşınma qarshilik va bükme xususiyatlarini ta'minlaydi va yuqori va past harorat qarshiligi kabelning ishlashida asosiy omil hisoblanadi. Shuning uchun Xitoy bozorida TPU murakkab kabel konstruktsiyalarining qoplama materiallarini himoya qilish uchun boshqaruv kabellari va quvvat kabellari kabi yuqori darajadagi kabellar uchun ishlatiladi va undan foydalanish tobora kengayib bormoqda.
4. Tibbiy asbob-uskunalar
TPU xavfsiz, barqaror va yuqori sifatli PVC ftalat kabi zararli kimyoviy moddalarni o'z ichiga olmaydi va qon yoki boshqa suyuqliklarga tibbiy kateterlar yoki tibbiy sumkalarda o'tkazilganda nojo'ya ta'sir ko'rsatmaydigan o'rnini bosuvchi material. Maxsus ishlab chiqilgan ekstruziya va in'ektsiya darajasi TPU mavjud bilan osongina foydalanish mumkin PVC engil sozlashlar bilan jihozlar.
