Termoplastik poliuretan elastomer nima?

Termoplastik poliuretan elastomer nima?

Poliuretan elastomer - bu poliuretan sintetik materiallarning xilma-xilligi (boshqa turlari poliuretan ko'pik, poliuretan yopishtiruvchi, poliuretan qoplama va poliuretan tolasini anglatadi) va termoplastik poliuretan elastomer uch xil poliuretan elastomerlardan biridir. Odamlar uni odatda TPU deb atashadi (poliuretan elastomerlarining boshqa ikkita asosiy turi quyma poliuretan elastomerlari, qisqartirilgan CPU va qisqartirilgan aralash poliuretan elastomerlari, qisqartirilgan MPU).

TPU - bu isitish orqali plastiklashtirilishi va erituvchi bilan eritilishi mumkin bo'lgan poliuretan elastomerining bir turi. CPU va MPU bilan taqqoslaganda, TPU kimyoviy tuzilishida deyarli kimyoviy o'zaro bog'liqlik yo'q yoki umuman yo'q. Uning molekulyar zanjiri asosan chiziqli, ammo ma'lum miqdorda fizik o'zaro bog'liqlik mavjud. Bu juda xarakterli tuzilishga ega bo'lgan termoplastik poliuretan elastomeridir.

TPU tuzilishi va tasnifi

Termoplastik poliuretan elastomeri (AB) blok chiziqli polimerdir. A uzun zanjir deb ataladigan yuqori molekulyar og'irlikka ega bo'lgan polimer poliolini (ester yoki poliefir, molekulyar og'irligi 1000 ~ 6000) ifodalaydi; B qisqa zanjir deb ataladigan 2-12 ta to'g'ri zanjirli uglerod atomlaridan iborat diolni ifodalaydi.

Termoplastik poliuretan elastomerining tuzilishida A segment yumshoq segment deb ataladi, bu egiluvchanlik va yumshoqlik xususiyatlariga ega, bu esa TPU ning cho'ziluvchanligini ta'minlaydi; B segmenti va izosiyanat o'rtasidagi reaksiya natijasida hosil bo'lgan uretan zanjiri qattiq segment deb ataladi, u ham qattiq, ham qattiq xususiyatlarga ega. A va B segmentlarining nisbatlarini sozlash orqali turli xil fizik va mexanik xususiyatlarga ega TPU mahsulotlari ishlab chiqariladi.

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 mos ravishda etilen glikol zanjiri kengaytirgichlaridan yoki diamin zanjiri kengaytirgichlaridan olingan uretan turiga va uretan karbamid turiga bo'lish mumkin. Umumiy tasniflash poliester turiga va polieter turiga bo'linadi.

TPU sintezi uchun xom ashyo nima?

(1) Polimer Diol

TPU elastomerida 50% dan 80% gacha bo'lgan molekulyar og'irligi va bifunksional guruhlari bo'lgan 500 dan 4000 gacha bo'lgan makromolekulyar diol TPU ning fizik va kimyoviy xususiyatlarida hal qiluvchi rol o'ynaydi.

TPU elastomeriga mos keladigan Diol polimerini poliester va polieterga bo'lish mumkin: poliester tarkibiga politetrametilen adipik kislota glikol (PBA) ε PCL, PHC kiradi; Polieterlarga polioksipropilen efir glikol (PPG), tetrahidrofuran polieter glikol (PTMG) va boshqalar kiradi.

(2) Diizosiyanat

Molekulyar og'irligi kichik, ammo funksiyasi ajoyib, bu nafaqat yumshoq segment va qattiq segmentni bog'lash rolini o'ynaydi, balki TPUga turli xil yaxshi fizik va mexanik xususiyatlarni ham beradi. TPUga qo'llaniladigan diizosiyanatlar: Metilen difenil diizosiyanat (MDI), metilen bis (-4-siklogeksil izosiyanat) (HMDI), p-fenildiizosiyanat (PPDI), 1,5-naftalin diizosiyanat (NDI), p-fenildimetil diizosiyanat (PXDI) va boshqalar.

(3) Zanjir uzatgichi

100 ~ 350 molekulyar og'irlikdagi, kichik molekulyar Diolga tegishli, kichik molekulyar og'irlikdagi, ochiq zanjirli tuzilishga ega va o'rnini bosuvchi guruhga ega bo'lmagan zanjirli kengaytirgich TPU ning yuqori qattiqligi va yuqori skalyar og'irligini olishga yordam beradi. TPU uchun mos zanjirli kengaytirgichlar orasida 1,4-butandiol (BDO), 1,4-bis (2-gidroksietoksi) benzol (HQEE), 1,4-siklogeksandimetanol (CHDM), p-fenildimetilglikol (PXG) va boshqalar mavjud.

TPU ni qattiqlashtiruvchi vosita sifatida modifikatsiya qilish

Mahsulot tannarxini pasaytirish va qo'shimcha ishlashga erishish uchun poliuretan termoplastik elastomerlar turli xil termoplastik va modifikatsiyalangan kauchuk materiallarni mustahkamlash uchun keng tarqalgan qattiqlashtiruvchi vositalar sifatida ishlatilishi mumkin.

Yuqori qutbliligi tufayli poliuretan tibbiy mahsulotlar tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan xlorli polietilen (CPE) kabi qutbli qatronlar yoki kauchuklar bilan mos kelishi mumkin; ABS bilan aralashtirish muhandislik termoplastikasini ishlatish uchun almashtirishi mumkin; Polikarbonat (PC) bilan birgalikda ishlatilganda, u moyga chidamlilik, yoqilg'iga chidamlilik va zarbaga chidamlilik kabi xususiyatlarga ega va avtomobil kuzovlarini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin; Poliester bilan birgalikda ishlatilganda uning mustahkamligini oshirish mumkin; Bundan tashqari, u PVX, polioksimetilen yoki PVDC bilan yaxshi mos kelishi mumkin; Poliester poliuretan 15% nitril kauchuk yoki 40% nitril kauchuk/PVX aralashmasi bilan yaxshi mos kelishi mumkin; Polieter poliuretan shuningdek, 40% nitril kauchuk/polivinilxlorid aralashmasi yopishtiruvchisi bilan ham yaxshi mos kelishi mumkin; Shuningdek, u akrilonitril stirol (SAN) kopolimerlari bilan ham mos kelishi mumkin; U reaktiv polisiloksanlar bilan o'zaro penetratsion tarmoq (IPN) tuzilmalarini hosil qilishi mumkin. Yuqorida aytib o'tilgan aralash yopishtiruvchi moddalarning aksariyati allaqachon rasman ishlab chiqarilgan.

So'nggi yillarda Xitoyda TPU yordamida POMni mustahkamlash bo'yicha tadqiqotlar tobora ko'payib bormoqda. TPU va POMni aralashtirish nafaqat TPUning yuqori haroratga chidamliligi va mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi, balki POMni sezilarli darajada mustahkamlaydi. Ba'zi tadqiqotchilar cho'zilish sinishi sinovlarida, POM matritsasi bilan solishtirganda, TPU bilan POM qotishmasi mo'rt sinishdan egiluvchan sinishgacha o'tganligini ko'rsatdilar. TPU qo'shilishi POMga shakl xotirasi samaradorligini ham beradi. POMning kristalli mintaqasi shakl xotirasi qotishmasining sobit fazasi bo'lib xizmat qiladi, amorf TPU va POMning amorf mintaqasi esa qaytar faza bo'lib xizmat qiladi. Qayta tiklash javob harorati 165 ℃ va tiklanish vaqti 120 soniya bo'lganda, qotishmaning tiklanish darajasi 95% dan oshadi va tiklanish effekti eng yaxshisidir.

TPU polietilen, polipropilen, etilen propilen kauchuk, butadien kauchuk, izopren kauchuk yoki chiqindi kauchuk kukuni kabi qutbsiz polimer materiallari bilan mos kelishi qiyin va yaxshi ishlashga ega kompozitlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin emas. Shuning uchun, ikkinchisi uchun ko'pincha plazma, korona, ho'l kimyo, primer, olov yoki reaktiv gaz kabi sirtni qayta ishlash usullari qo'llaniladi. Masalan, American Air Products and Chemicals Company 3-5 million molekulyar og'irlikdagi ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilen mayda kukunida F2/O2 faol gaz sirtini qayta ishlashni amalga oshirdi va uni poliuretan elastomeriga 10% nisbatda qo'shdi, bu uning egilish modulini, cho'zilish kuchini va aşınma qarshiligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Va F2/O2 faol gaz sirtini qayta ishlash 6-35 mm uzunlikdagi yo'nalishli cho'zilgan qisqa tolalarga ham qo'llanilishi mumkin, bu esa kompozit materialning qattiqligi va yirtilishga chidamliligini oshirishi mumkin.

TPU ning qo'llanilish sohalari qanday?

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 kunda dunyodagi asosiy TPU xom ashyo ishlab chiqaruvchilari: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding va boshqalar.

Ajoyib elastomer sifatida TPU kundalik ehtiyoj buyumlari, sport buyumlari, o'yinchoqlar, dekorativ materiallar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladigan keng turdagi quyi oqim mahsulotlariga ega. Quyida bir nechta misollar keltirilgan.

① 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.

② Shlanglar

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.

③ 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.

④ Tibbiy asboblar

TPU xavfsiz, barqaror va yuqori sifatli PVX o'rnini bosuvchi material bo'lib, u ftalat va boshqa zararli kimyoviy moddalarni o'z ichiga olmaydi va tibbiy kateter yoki tibbiy sumkadagi qonga yoki boshqa suyuqliklarga o'tib, yon ta'sirga olib keladi. Bundan tashqari, maxsus ishlab chiqilgan ekstruziya darajasi va in'ektsiya darajasidagi TPU mavjud PVX uskunalarida ozgina nosozliklar bilan osongina ishlatilishi mumkin.

⑤ Transport vositalari va boshqa transport vositalari

Neylon matoning ikkala tomonini ham poliuretan termoplastik elastomer bilan ekstruziya qilish va qoplash orqali 3-15 kishini sig'dira oladigan shishiriladigan jangovar hujum sallari va razvedka sallari yasash mumkin, bu esa vulkanizatsiyalangan kauchuk shishiriladigan sallarga qaraganda ancha yaxshi ishlashga ega; Shisha tola bilan mustahkamlangan poliuretan termoplastik elastomer avtomobilning o'zining ikkala tomonidagi quyma qismlar, eshik qoplamalari, bamperlar, ishqalanishga qarshi chiziqlar va panjaralar kabi kuzov qismlarini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin.