Wat is thermoplastysk polyurethane elastomeer?

Wat is thermoplastysk polyurethane elastomeer?

Polyurethane elastomer is in ferskaat oan polyurethane syntetyske materialen (oare fariëteiten ferwize nei polyurethane foam, polyurethane adhesive, polyurethane coating en polyurethane fiber), en Thermoplastic polyurethane elastomeer is ien fan de trije soarten polyurethane elastomer, minsken ferwize it gewoanlik as TPU oare twa grutte soarten polyurethane elastomers binne getten polyurethane elastomers, ôfkoarte as CPU, en mingde polyurethane elastomers, ôfkoarte as MPU).

TPU is in soarte fan polyurethane elastomeer dat kin wurde plasticized troch ferwaarming en oplost troch solvent. Yn ferliking mei CPU en MPU hat TPU in bytsje as gjin gemyske cross-linking yn syn gemyske struktuer. De molekulêre keten is yn prinsipe lineêr, mar d'r is in bepaald bedrach fan fysike cross-linking. Dit is it thermoplastyske polyurethane elastomeer dat heul karakteristyk is yn struktuer.

Struktuer en klassifikaasje fan TPU

Thermoplastic polyurethane elastomeer is in (AB) blok lineêre polymeer. A stiet foar in polymeer polyol (ester of polyether, molekulêre gewicht fan 1000 ~ 6000) mei hege molekulêre gewicht, neamd lange keten; B stiet foar in diol mei 2-12 koalstofatomen mei rjochte keten, in koarte keten neamd.

Yn de struktuer fan Thermoplastic polyurethane elastomer, segment A wurdt neamd sêft segment, dat hat de skaaimerken fan fleksibiliteit en sêftens, wêrtroch TPU hawwe extensibility; De urethane keten generearre troch de reaksje tusken it B segment en isocyanate wurdt neamd in hurde segmint, dat hat sawol stive en hurde eigenskippen. Troch it oanpassen fan de ferhâlding fan A- en B-segminten wurde TPU-produkten makke mei ferskate fysike en meganyske eigenskippen.

Neffens de sêfte segmintstruktuer kin it wurde ferdield yn polyestertype, polyethertype, en butadiene-type, dy't respektivelik estergroep, ethergroep of buteengroep befetsje. Neffens de hurde segmintstruktuer kin it wurde ferdield yn urethane type en urethane urea type, dy't respektivelik wurde krigen fan ethylene glycol chain extenders of diamine chain extenders. De mienskiplike klassifikaasje is ferdield yn polyester type en polyether type.

Wat binne de grûnstoffen foar TPU-synteze?

(1) Polymer Diol

Makromolekulêre diol mei in molekulêre gewicht fariearjend fan 500 oant 4000 en bifunksjonele groepen, mei in ynhâld fan 50% oant 80% yn TPU-elastomeer, spilet in beslissende rol yn 'e fysike en gemyske eigenskippen fan TPU.

De polymeer Diol geskikt foar TPU elastomer kin wurde ferdield yn polyester en polyether: polyester befettet polytetramethylene Adipic acid glycol (PBA) ε PCL, PHC; Polyethers omfetsje polyoxypropylene ether glycol (PPG), tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG), ensfh.

(2) Diisocyanat

It molekulêre gewicht is lyts, mar de funksje is treflik, dy't net allinich de rol spilet fan it ferbinen fan it sêfte segmint en it hurde segmint, mar ek jout de TPU ferskate goede fysike en meganyske eigenskippen. De diisocyanaten fan tapassing op de TPU binne: Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naftaleen diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl diisocyanate ( PXDI), ensfh.

(3) Kettingferlenger

De ketenextender mei in molekulêre gewicht fan 100 ~ 350, dy't heart ta lytse molekulêre Diol, lyts molekulêr gewicht, iepen ketenstruktuer en gjin substituentgroep is befoarderlik foar it krijen fan hege hurdens en heech skalaargewicht fan TPU. De ketenferlengers geskikt foar TPU omfetsje 1,4-butaandiol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzeen (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-fenyldimethylglycol (PXG), ensfh.

Modifikaasje Tapassing fan TPU as in Toughening Agent

Om produktkosten te ferminderjen en ekstra prestaasjes te krijen, kinne polyurethane thermoplastyske elastomeren wurde brûkt as gewoane fersterkingsmiddels om ferskate thermoplastyske en modifisearre rubbermaterialen te taaijen.

Troch syn hege polariteit kin polyurethane kompatibel wêze mei polêre harsen of rubbers, lykas chlorinated polyethylene (CPE), dat kin brûkt wurde om medyske produkten te meitsjen; Blending mei ABS kin ferfange engineering thermoplastics foar gebrûk; Wannear't brûkt yn kombinaasje mei polycarbonate (PC), it hat eigenskippen lykas oalje ferset, brânstof ferset, en impact ferset, en kin brûkt wurde om te meitsjen auto lichems; Wannear't kombinearre mei polyester, syn toughness kin wurde ferbettere; Derneist kin it goed kompatibel wêze mei PVC, Polyoxymethylene of PVDC; Polyester polyurethane kin wêze goed kompatibel mei 15% Nitrile rubber of 40% nitrile rubber / PVC blend; Polyether polyurethane kin ek wêze goed kompatibel mei 40% nitrile rubber / polyvinyl chloride blend adhesive; It kin ek wêze co-kompatibel mei acrylonitrile styreen (SAN) copolymers; It kin ynterpenetrearjende netwurk (IPN) struktueren foarmje mei reaktive polysiloxanen. De grutte mearderheid fan de boppeneamde mingde kleefstoffen is al offisjeel produsearre.

Yn 'e ôfrûne jierren is d'r in tanimmend ûndersyk west oer de fersterking fan POM troch TPU yn Sina. It mingjen fan TPU en POM ferbettert net allinich de hege temperatuerresistinsje en meganyske eigenskippen fan TPU, mar fersterket ek POM signifikant. Guon ûndersikers hawwe sjen litten dat yn tensile fraktuer tests, yn ferliking mei POM matrix, de POM alloy mei TPU is oergien fan bros fraktuer nei ductile fraktuer. De tafoeging fan TPU jout POM ek prestaasje foar foarmûnthâld. De kristalline regio fan POM tsjinnet as de fêste faze fan de foarm ûnthâld alloy, wylst de amorphous regio fan amorphous TPU en POM tsjinnet as de omkearbere faze. As de temperatuer foar herstellen antwurd 165 ℃ is en de hersteltiid is 120 sekonden, berikt de hersteltiid fan 'e alloy mear dan 95%, en it hersteleffekt is it bêste.

TPU is lestich om kompatibel te wêzen mei net-polêre polymearmaterialen lykas polyetyleen, polypropyleen, ethylene propylene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber of ôffal rubber poeder, en kin net brûkt wurde foar it produsearjen fan kompositen mei goede prestaasjes. Dêrom wurde metoaden foar oerflakbehanneling lykas plasma, corona, Wet chemie, primer, flam as reaktyf gas faak brûkt foar de lêste. Bygelyks, de American Air Products and Chemicals Company hat útfierd F2 / O2 aktive gas oerflak behanneling op ultra-hege molekulêre gewicht polyetyleen fyn poeder mei in molekulêre gewicht fan 3-5 miljoen, en tafoege it oan polyurethane elastomer yn in ferhâlding fan 10 %, dat kin signifikant ferbetterje syn Flexural modulus, tensile sterkte en wear ferset. En de F2 / O2 aktive gas oerflak behanneling kin ek tapast wurde op de rjochting langwerpige koarte fezels mei in lingte fan 6-35mm, dat kin ferbetterje de stivens en tear taaiens fan it gearstalde materiaal.

Wat binne de tapassingsgebieten fan TPU?

Yn 1958 registrearre Goodrich Chemical Company (no omneamd Lubrizol) it TPU-merk Estane foar de earste kear. Yn 'e ôfrûne 40 jier binne d'r mear dan 20 merknammen rûn de wrâld west, en elk merk hat ferskate searjes fan produkten. Op it stuit binne de wichtichste fabrikanten fan TPU grûnstoffen yn 'e wrâld: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, ensfh.

As in treflik elastomeer hat TPU in breed oanbod fan streamôfwerts produkten, dy't in protte brûkt wurde yn deistige needsaak, sportguod, boartersguod, dekorative materialen en oare fjilden. Hjirûnder in pear foarbylden.

① Shoe materialen

TPU wurdt benammen brûkt foar skuonmaterialen fanwegen syn treflike elastisiteit en wearbestindich. Schoeiselprodukten dy't TPU befetsje binne folle nofliker om te dragen dan gewoane skuonprodukten, sadat se mear brûkt wurde yn heechweardige skuonprodukten, benammen guon sportskuon en casual skuon.

② Slangen

Troch syn sêftens, goede treksterkte, ynfloedsterkte, en ferset tsjin hege en lege temperatueren, wurde TPU-slangen in protte brûkt yn Sina as gas- en oaljeslangen foar meganyske apparatuer lykas fleantugen, tanks, auto's, motorfytsen en masine ark.

③ Kabel

TPU soarget foar tearbestriding, slijtbestriding en bûgekarakteristiken, mei wjerstân tsjin hege en lege temperatueren de kaai foar kabelprestaasjes. Dat yn 'e Sineeske merk brûke avansearre kabels lykas kontrôlekabels en krêftkabels TPU's om de coatingmaterialen fan komplekse kabelûntwerpen te beskermjen, en har tapassingen wurde hieltyd wiidferspraat.

④ Medyske apparaten

TPU is in feilich, stabyl en heechweardich PVC-ferfangend materiaal, dat gjin Phthalate en oare gemyske skealike stoffen sil befetsje, en sil migrearje nei it bloed of oare floeistoffen yn 'e medyske katheter of medyske tas om side-effekten te feroarsaakjen. Boppedat, de spesjaal ûntwikkele extrusion grade en ynjeksje grade TPU kin maklik brûkt wurde mei in bytsje debuggen yn de besteande PVC apparatuer.

⑤ Auto's en oare ferfiermiddels

Troch extruding en coating beide kanten fan nylon stof mei polyurethane thermoplastic elastomer, kin opblaasbare combat oanfal rafts en ferkenning rafts carrying 3-15 minsken, mei folle bettere prestaasjes as vulcanized rubberen opblaasbare rafts; Polyurethane thermoplastic elastomeer fersterke mei glêstried kin brûkt wurde om lichem komponinten lykas getten dielen oan beide kanten fan 'e auto sels, doar skins, bumpers, anty wriuwing strips, en grilles.