1958-yilda Goodrich Chemical Company (hozirgi nomi Lubrizol) birinchi marta TPU brendi Estane ni ro'yxatdan o'tkazdi. So'nggi 40 yil ichida butun dunyo bo'ylab 20 dan ortiq brend nomlari mavjud bo'lib, har bir brend bir nechta mahsulotlar seriyasiga ega. Hozirgi vaqtda TPU xom ashyo ishlab chiqaruvchilari asosan BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical va boshqalarni o'z ichiga oladi.
1, TPU toifasi
Yumshoq segment tuzilishiga ko'ra, uni mos ravishda efir guruhi, efir guruhi yoki buten guruhini o'z ichiga olgan poliester turiga, polieter turiga va butadien turiga bo'lish mumkin.
Qattiq segment tuzilishiga ko'ra, uni uretan turiga va uretan karbamid turiga bo'lish mumkin, ular mos ravishda etilen glikol zanjiri kengaytirgichlaridan yoki diamin zanjiri kengaytirgichlaridan olinadi. Umumiy tasnif poliester turiga va polieter turiga bo'linadi.
O'zaro bog'lanishning mavjudligi yoki yo'qligiga ko'ra, uni sof termoplastik va yarim termoplastiklarga bo'lish mumkin.
Birinchisi sof chiziqli tuzilishga ega va o'zaro bog'liq bog'lanishlar yo'q; ikkinchisi oz miqdorda o'zaro bog'langan bog'lanishlarni, masalan, Allofanik kislota efirini o'z ichiga oladi.
Tayyor mahsulotlardan foydalanishga ko'ra, ularni profilli qismlarga (turli xil mashina elementlari), quvurlarga (qobiqlar, novda profillari), plyonkalarga (listlar, yupqa plitalar), yopishtiruvchi moddalar, qoplamalar, tolalar va boshqalarga bo'lish mumkin.
2, TPU sintezi
TPU molekulyar tuzilishi jihatidan poliuretanga tegishli. Xo'sh, u qanday agregatsiyalangan?
Turli sintez jarayonlariga ko'ra, u asosan ommaviy polimerizatsiya va eritma polimerizatsiyasiga bo'linadi.
Ommaviy polimerizatsiyada, uni oldindan reaksiya mavjudligi yoki yo'qligiga qarab, oldindan polimerizatsiya usuli va bir bosqichli usulga bo'lish mumkin:
Prepolimerizatsiya usuli TPU hosil qilish uchun zanjir kengaytmasini qo'shishdan oldin diizosiyanatni ma'lum vaqt davomida makromolekulyar diollar bilan reaksiyaga kirishishni o'z ichiga oladi;
Bir bosqichli usul TPU hosil qilish uchun makromolekulyar diollar, diizosiyanatlar va zanjir kengaytirgichlarini bir vaqtning o'zida aralashtirish va reaksiyaga kirishishni o'z ichiga oladi.
Eritma polimerizatsiyasi avval diizosiyanatni erituvchida eritishni, so'ngra ma'lum vaqt davomida reaksiyaga kirishish uchun makromolekulyar diollarni qo'shishni va nihoyat TPU hosil qilish uchun zanjir kengaytirgichlarini qo'shishni o'z ichiga oladi.
TPU yumshoq segmentining turi, molekulyar og'irligi, qattiq yoki yumshoq segment tarkibi va TPU agregatsiyasi holati TPU zichligiga ta'sir qilishi mumkin, zichligi taxminan 1,10-1,25 ni tashkil qiladi va boshqa kauchuk va plastmassalarga nisbatan sezilarli farq yo'q.
Xuddi shu qattiqlikda, polieter turidagi TPU zichligi poliester turidagi TPU zichligidan pastroq.
3, TPUni qayta ishlash
TPU zarralari yakuniy mahsulotni hosil qilish uchun turli jarayonlarni talab qiladi, asosan TPUni qayta ishlash uchun eritish va eritma usullaridan foydalanadi.
Eritishni qayta ishlash plastik sanoatida keng tarqalgan jarayon bo'lib, aralashtirish, prokatlash, ekstruziya, puflash va qoliplash kabi jarayonlardan biridir;
Eritmani qayta ishlash - bu zarrachalarni erituvchida eritish yoki ularni to'g'ridan-to'g'ri erituvchida polimerlash orqali eritma tayyorlash, so'ngra qoplash, yigirish va hokazo jarayon.
TPU dan tayyorlangan yakuniy mahsulot odatda vulkanizatsiya o'zaro bog'lanish reaksiyasini talab qilmaydi, bu esa ishlab chiqarish siklini qisqartirishi va chiqindilarni qayta ishlashi mumkin.
4, TPU ishlashi
TPU yuqori modul, yuqori kuch, yuqori bo'shliqqa va elastiklikka, mukammal aşınma qarshiligiga, moyga chidamliligiga, past haroratga chidamliligiga va qarishga chidamliligiga ega.
Yuqori cho'zilish kuchi, yuqori cho'zilish va past uzoq muddatli siqilish doimiy deformatsiya tezligi TPU ning muhim afzalliklari hisoblanadi.
XiaoU asosan TPU ning mexanik xususiyatlarini cho'zilish kuchi va cho'zilishi, egiluvchanlik, qattiqlik va boshqalar kabi jihatlardan batafsil bayon qiladi.
Yuqori kuchlanish kuchi va yuqori bo'shliqqa ega
TPU ajoyib cho'zilish kuchi va cho'zilish xususiyatiga ega. Quyidagi rasmdagi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, poliefir tipidagi TPU ning cho'zilish kuchi va cho'zilishi polivinilxlorid plastmassa va kauchuknikiga qaraganda ancha yaxshi.
Bundan tashqari, TPU qayta ishlash jarayonida ozgina qo'shimchalar qo'shmasdan yoki umuman qo'shmasdan oziq-ovqat sanoati talablariga javob berishi mumkin, bu esa PVX va kauchuk kabi boshqa materiallar uchun ham qiyin.
Chidamlilik haroratga juda sezgir
TPU ning egiluvchanligi deformatsiya stressi yengillashtirilgandan so'ng uning asl holatiga tezda qaytish darajasini anglatadi, bu tiklanish energiyasi sifatida ifodalanadi, bu deformatsiyani qaytarish ishining deformatsiyani hosil qilish uchun zarur bo'lgan ishga nisbati. Bu elastik jismning dinamik moduli va ichki ishqalanishining funktsiyasidir va haroratga juda sezgir.
Qaytish harorat pasayishi bilan ma'lum bir haroratgacha kamayadi va elastiklik yana tez oshadi. Bu harorat yumshoq segmentning kristallanish harorati bo'lib, u makromolekulyar diolning tuzilishi bilan belgilanadi. Poliefir tipidagi TPU poliester tipidagi TPUga qaraganda pastroq. Kristallanish haroratidan past haroratlarda elastomer juda qattiqlashadi va elastikligini yo'qotadi. Shuning uchun, elastiklik qattiq metall yuzasidan qaytarish bilan o'xshaydi.
Qattiqlik diapazoni Shore A60-D80
Qattiqlik - bu materialning deformatsiyaga, tirnalishga va tirnalishga qarshi turish qobiliyatining ko'rsatkichidir.
TPU qattiqligi odatda Shore A va Shore D qattiqlik sinov qurilmalari yordamida o'lchanadi, Shore A yumshoqroq TPUlar uchun va Shore D qattiqroq TPUlar uchun ishlatiladi.
TPU qattiqligini yumshoq va qattiq zanjir segmentlarining nisbatlarini sozlash orqali sozlash mumkin. Shuning uchun, TPU nisbatan keng qattiqlik diapazoniga ega, Shore A60-D80 dan tortib, kauchuk va plastmassaning qattiqligini qamrab oladi va butun qattiqlik diapazonida yuqori elastiklikka ega.
Qattiqlik o'zgarishi bilan TPU ning ba'zi xususiyatlari o'zgarishi mumkin. Masalan, TPU ning qattiqligini oshirish cho'zilish moduli va yirtilish kuchining oshishi, qattiqlik va siqish kuchlanishining (yuk ko'tarish qobiliyatining) oshishi, cho'zilishning pasayishi, zichlik va dinamik issiqlik hosil bo'lishining oshishi va atrof-muhitga chidamlilikning oshishi kabi ishlash o'zgarishlariga olib keladi.
5, TPU qo'llanilishi
Ajoyib elastomer sifatida TPU keng turdagi mahsulot yo'nalishlariga ega va kundalik ehtiyojlar, sport tovarlari, o'yinchoqlar, dekorativ materiallar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Poyabzal materiallari
TPU asosan poyabzal materiallari uchun ishlatiladi, chunki u ajoyib elastiklik va aşınmaya bardoshlidir. TPU o'z ichiga olgan poyabzal mahsulotlari oddiy poyabzal mahsulotlariga qaraganda ancha qulayroq, shuning uchun ular yuqori darajadagi poyabzal mahsulotlarida, ayniqsa ba'zi sport poyabzallari va kundalik poyabzallarda kengroq qo'llaniladi.
shlang
Yumshoqligi, yaxshi cho'zilish kuchi, zarba kuchi va yuqori va past haroratlarga chidamliligi tufayli TPU shlanglari Xitoyda samolyotlar, tanklar, avtomobillar, mototsikllar va dastgohlar kabi mexanik uskunalar uchun gaz va moy shlanglari sifatida keng qo'llaniladi.
kabel
TPU yirtilishga, aşınmaya va egilishga chidamlilik xususiyatlarini ta'minlaydi, yuqori va past haroratga chidamlilik kabelning ishlashining kalitidir. Shunday qilib, Xitoy bozorida boshqaruv kabellari va quvvat kabellari kabi ilg'or kabellar murakkab kabel dizaynlarining qoplama materiallarini himoya qilish uchun TPUlardan foydalanadi va ularning qo'llanilishi tobora keng tarqalmoqda.
Tibbiy asboblar
TPU xavfsiz, barqaror va yuqori sifatli PVX o'rnini bosuvchi material bo'lib, tarkibida ftalat va boshqa zararli kimyoviy moddalar bo'lmaydi va tibbiy kateter yoki tibbiy sumkadagi qonga yoki boshqa suyuqliklarga o'tib, yon ta'sirga olib keladi. Shuningdek, u maxsus ishlab chiqilgan ekstruziya va in'ektsiya darajasidagi TPU hisoblanadi.
film
TPU plyonkasi - bu TPU donador materialidan prokatlash, quyish, puflash va qoplash kabi maxsus jarayonlar orqali tayyorlangan yupqa plyonka. Yuqori mustahkamligi, aşınmaya bardoshliligi, yaxshi elastikligi va ob-havoga chidamliligi tufayli TPU plyonkalari sanoat, poyabzal materiallari, kiyim-kechak moslamalari, avtomobilsozlik, kimyo, elektronika, tibbiyot va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Joylashtirilgan vaqt: 2020-yil 5-fevral
