Termoplastik poliuretan elastomer nima?

Termoplastik poliuretan elastomer nima?

Poliuretan elastomer turli xil poliuretan sintetik materiallardir (boshqa navlar poliuretan ko'pik, poliuretan yopishtiruvchi, poliuretan qoplamasi va poliuretan tolasiga tegishli) va Termoplastik poliuretan elastomer uch turdagi poliuretan elastomeridan biridir, odamlar uni odatda TPU deb atashadi. boshqa ikkita asosiy turdagi poliuretan elastomerlari quyma poliuretan elastomerlari bo'lib, ular CPU deb qisqartiriladi va aralash poliuretan elastomerlari MPU sifatida qisqartiriladi).

TPU poliuretan elastomerining bir turi bo'lib, uni isitish orqali plastiklashtirish va erituvchi bilan eritish mumkin. CPU va MPU bilan solishtirganda, TPU kimyoviy tuzilishida juda kam yoki umuman kimyoviy o'zaro bog'liqlikka ega. Uning molekulyar zanjiri asosan chiziqli, ammo ma'lum miqdorda jismoniy o'zaro bog'liqlik mavjud. Bu strukturada juda xarakterli bo'lgan Termoplastik poliuretan elastomeridir.

TPU ning tuzilishi va tasnifi

Termoplastik poliuretan elastomer (AB) blokli chiziqli polimerdir. A uzun zanjir deb ataladigan yuqori molekulyar og'irlikdagi polimer poliolni (ester yoki polieter, molekulyar og'irligi 1000 ~ 6000) ifodalaydi; B qisqa zanjir deb ataladigan 2-12 to'g'ri zanjirli uglerod atomlarini o'z ichiga olgan diolni ifodalaydi.

Termoplastik poliuretan elastomerining strukturasida A segmenti yumshoq segment deb ataladi, bu moslashuvchanlik va yumshoqlik xususiyatlariga ega bo'lib, TPU kengayish qobiliyatiga ega; B segmenti va izosiyanat o'rtasidagi reaksiya natijasida hosil bo'lgan uretan zanjiri qattiq va qattiq xususiyatlarga ega bo'lgan qattiq segment deb ataladi. A va B segmentlarining nisbatlarini sozlash orqali turli xil jismoniy va mexanik xususiyatlarga ega TPU mahsulotlari ishlab chiqariladi.

Yumshoq segment tuzilishiga ko'ra, uni polyester turiga, polieter turiga va butadien turiga bo'lish mumkin, ular mos ravishda ester guruhi, efir guruhi yoki buten guruhini o'z ichiga oladi. Qattiq segment tuzilishiga ko'ra, u uretan turiga va uretan karbamid turiga bo'linishi mumkin, ular mos ravishda etilen glikol zanjiri kengaytirgichlaridan yoki diamin zanjiri kengaytirgichlaridan olinadi. Umumiy tasnif polyester 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 500 dan 4000 gacha bo'lgan va bifunksional guruhlarga ega bo'lgan makromolekulyar diol TPU ning fizik va kimyoviy xossalarida hal qiluvchi rol o'ynaydi.

TPU elastomeri uchun mos bo'lgan polimer Diol polyester va polieterga bo'linishi mumkin: polyester tarkibiga politetrametilen Adipik kislota glikol (PBA) e PCL, PHC kiradi; Poliefirlarga polioksipropilen efir glikol (PPG), tetrahidrofuran polieter glikol (PTMG) va boshqalar kiradi.

(2) Diizosiyanat

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

(3) zanjir uzaytirgich

Kichik molekulyar Diol, kichik molekulyar og'irlik, ochiq zanjir tuzilishi va o'rnini bosuvchi guruhga tegishli bo'lgan molekulyar og'irligi 100 ~ 350 bo'lgan zanjir kengaytirgich TPU ning yuqori qattiqligi va yuqori skaler og'irligini olish uchun qulaydir. TPU uchun mos bo'lgan zanjir kengaytirgichlari 1,4-butandiol (BDO), 1,4-bis (2-gidroksietoksi) benzol (HQEE), 1,4-sikloheksandimetanol (CHDM), p-fenildimetilglikol (PXG) va boshqalarni o'z ichiga oladi.

O'zgartirish TPU ning qattiqlashtiruvchi vosita sifatida qo'llanilishi

Mahsulot tannarxini kamaytirish va qo'shimcha samaradorlikka erishish uchun poliuretan termoplastik elastomerlar turli termoplastik va modifikatsiyalangan kauchuk materiallarni mustahkamlash uchun keng tarqalgan qattiqlashtiruvchi moddalar sifatida ishlatilishi mumkin.

Yuqori polaritesi tufayli poliuretan qutbli qatronlar yoki kauchuklar, masalan, xlorli polietilen (CPE) bilan mos kelishi mumkin, bu tibbiy mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin; ABS bilan aralashtirish foydalanish uchun muhandislik termoplastiklarini almashtirishi mumkin; Polikarbonat (PC) bilan birgalikda foydalanilganda, u yog 'qarshiligi, yonilg'i qarshiligi va zarba qarshiligi kabi xususiyatlarga ega va avtomobil korpuslarini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin; Polyester bilan birlashganda, uning qattiqligini yaxshilash mumkin; Bundan tashqari, u PVX, Polioksimetilen yoki PVDC bilan yaxshi mos kelishi mumkin; Polyester poliuretan 15% nitril kauchuk yoki 40% nitril kauchuk/PVX aralashmasi bilan yaxshi mos kelishi mumkin; Polieter poliuretan, shuningdek, 40% nitril kauchuk / polivinilxlorid aralashmasi yopishtiruvchi bilan yaxshi mos kelishi mumkin; Akrilonitril stirol (SAN) kopolimerlari bilan ham mos kelishi mumkin; U reaktiv polisiloksanlar bilan interpenetratsion tarmoq (IPN) tuzilmalarini hosil qilishi mumkin. Yuqorida aytib o'tilgan aralash yopishtiruvchi moddalarning katta qismi allaqachon rasmiy ravishda ishlab chiqarilgan.

So'nggi yillarda Xitoyda TPU tomonidan POMni qattiqlashtirish bo'yicha tadqiqotlar ortib bormoqda. TPU va POMni aralashtirish nafaqat TPU ning yuqori haroratga chidamliligi va mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi, balki POMni sezilarli darajada mustahkamlaydi. Ba'zi tadqiqotchilar, POM matritsasi bilan solishtirganda, kuchlanish sindirish sinovlarida TPU bilan POM qotishmasi mo'rt sinishdan egiluvchan sinishga o'tganligini ko'rsatdi. TPU qo'shilishi, shuningdek, POM-ni shakl xotirasi bilan ta'minlaydi. POM ning kristalli hududi shakl xotirasi qotishmasining sobit fazasi bo'lib xizmat qiladi, amorf TPU va POMning amorf hududi esa qaytariladigan faza bo'lib xizmat qiladi. Qayta tiklash reaktsiyasi harorati 165 ℃ bo'lsa va tiklanish vaqti 120 soniya bo'lsa, qotishmaning tiklanish tezligi 95% ga etadi va tiklanish effekti eng yaxshisidir.

TPU polietilen, polipropilen, etilen propilen kauchuk, butadien kauchuk, izopren kauchuk yoki chiqindi kauchuk kukuni kabi polar bo'lmagan polimer materiallar bilan mos kelishi qiyin va yaxshi ishlashga ega kompozitlarni ishlab chiqarish uchun ishlatib bo'lmaydi. Shuning uchun plazma, toj, nam kimyo, primer, olov yoki reaktiv gaz kabi sirtni tozalash usullari ko'pincha ikkinchisi uchun ishlatiladi. Masalan, American Air Products and Chemicals kompaniyasi molekulyar og'irligi 3-5 million bo'lgan ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilen nozik kukunida F2/O2 faol gaz yuzasini tozalashni amalga oshirdi va uni 10 nisbatda poliuretan elastomeriga qo'shdi. % ga teng, bu uning egilish modulini, valentlik kuchini va aşınma qarshiligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Va F2 / O2 faol gaz sirtini ishlov berish, shuningdek, kompozit materialning qattiqligi va yirtiqqa chidamliligini yaxshilashi mumkin bo'lgan uzunligi 6-35 mm bo'lgan yo'nalishli cho'zilgan qisqa tolalarga ham qo'llanilishi mumkin.

TPU qanday qo'llaniladi?

1958 yilda Goodrich Chemical Company (hozirgi Lubrizol deb o'zgartirildi) birinchi marta TPU brendini Estane ro'yxatdan o'tkazdi. O'tgan 40 yil ichida butun dunyo bo'ylab 20 dan ortiq brend nomlari mavjud bo'lib, har bir brendda bir nechta mahsulot seriyasi mavjud. Hozirgi vaqtda dunyodagi asosiy TPU xomashyo ishlab chiqaruvchilari: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding va boshqalar.

Zo'r elastomer sifatida TPU kundalik ehtiyojlar, sport buyumlari, o'yinchoqlar, bezak materiallari va boshqa sohalarda keng qo'llaniladigan quyi oqim mahsulotlarining keng assortimentiga ega. Quyida bir nechta misollar keltirilgan.

① Poyafzal materiallari

TPU, asosan, mukammal elastikligi va aşınmaya bardoshliligi tufayli poyabzal materiallari uchun ishlatiladi. TPU o'z ichiga olgan poyafzal mahsulotlari oddiy poyabzal mahsulotlariga qaraganda ancha qulayroqdir, shuning uchun ular yuqori sifatli poyabzal mahsulotlarida, ayniqsa ba'zi sport poyabzallari va kundalik poyabzallarda keng qo'llaniladi.

② Shlanglar

Yumshoqligi, yaxshi tortishish 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 neft shlanglari sifatida keng qo'llaniladi.

③ Kabel

TPU yirtiqqa chidamlilik, aşınma qarshilik va egilish xususiyatlarini ta'minlaydi, yuqori va past haroratga chidamlilik kabelning ishlashi uchun kalit hisoblanadi. Shunday qilib, Xitoy bozorida boshqaruv kabellari va quvvat kabellari kabi ilg'or kabellar murakkab kabel konstruktsiyalarining qoplama materiallarini himoya qilish uchun TPU-lardan foydalanadi va ularning qo'llanilishi tobora kengayib bormoqda.

④ Tibbiy asboblar

TPU xavfsiz, barqaror va yuqori sifatli PVX o'rnini bosuvchi material bo'lib, unda ftalat va boshqa kimyoviy zararli moddalar bo'lmaydi va tibbiy kateter yoki tibbiy sumkada qon yoki boshqa suyuqliklarga o'tib, yon ta'sirga olib keladi. Bundan tashqari, maxsus ishlab chiqilgan ekstruziya darajasi va in'ektsiya darajasi TPU mavjud PVX uskunasida ozgina nosozliklarni tuzatish bilan osongina ishlatilishi mumkin.

⑤ Avtomobillar va boshqa transport vositalari

Neylon matoning har ikki tomonini poliuretan termoplastik elastomer bilan ekstrudirovka qilish va qoplash orqali vulkanizatsiyalangan rezina puflanadigan sallarga qaraganda ancha yaxshi ko'rsatkichlarga ega bo'lgan 3-15 kishini olib o'tadigan shamollatiladigan jangovar hujum va razvedka raflarini yasash mumkin; Shisha tola bilan mustahkamlangan poliuretan termoplastik elastomerdan avtomobilning har ikki tomonidagi qoliplangan qismlar, eshik qoplamalari, bamperlar, ishqalanishga qarshi chiziqlar va panjara kabi korpus qismlarini tayyorlash uchun foydalanish mumkin.