Apa sing diarani elastomer poliuretan termoplastik?

Apa sing diarani elastomer poliuretan termoplastik?

Elastomer poliuretan iku macem-macem bahan sintetis poliuretan (varietas liyane nuduhake busa poliuretan, perekat poliuretan, lapisan poliuretan lan serat poliuretan), lan elastomer poliuretan termoplastik minangka salah siji saka telung jinis elastomer poliuretan, Wong umum nyebutake minangka TPU (rong jinis utama elastomer poliuretan liyane yaiku elastomer poliuretan cor, disingkat CPU, lan elastomer poliuretan campuran, disingkat MPU).

TPU kuwi jinis elastomer poliuretan sing bisa diplastisisasi kanthi dipanasake lan dilarutake nganggo pelarut. Dibandhingake karo CPU lan MPU, TPU nduweni struktur kimia sing sithik utawa ora ana ikatan silang kimia. Rantai molekule pancen linier, nanging ana sawetara ikatan silang fisik. Iki minangka elastomer poliuretan termoplastik sing nduweni struktur sing khas banget.

Struktur lan klasifikasi TPU

Elastomer poliuretan termoplastik iku polimer linier blok (AB). A nggambarake poliol polimer (ester utawa polieter, bobot molekul 1000 ~ 6000) kanthi bobot molekul dhuwur, sing diarani rantai dawa; B nggambarake diol sing ngandhut 2-12 atom karbon rantai lurus, sing diarani rantai cendhak.

Ing struktur elastomer poliuretan termoplastik, segmen A diarani segmen alus, sing nduweni ciri keluwesan lan kelembutan, saengga TPU nduweni kemampuan kanggo diperpanjang; Rantai uretan sing diasilake dening reaksi antarane segmen B lan isosianat diarani segmen atos, sing nduweni sipat kaku lan atos. Kanthi nyetel rasio segmen A lan B, produk TPU kanthi sifat fisik lan mekanik sing beda-beda digawe.

Miturut struktur segmen alus, bisa dipérang dadi jinis poliester, jinis polieter, lan jinis butadiena, sing masing-masing ngandhut gugus ester, gugus eter, utawa gugus butane. Miturut struktur segmen atos, bisa dipérang dadi jinis uretan lan jinis uretan urea, sing masing-masing dipikolehi saka pemanjang rantai etilen glikol utawa pemanjang rantai diamina. Klasifikasi umum dipérang dadi jinis poliester lan jinis polieter.

Apa bahan baku kanggo sintesis TPU?

(1) Polimer Diol

Diol makromolekul kanthi bobot molekul antara 500 nganti 4000 lan gugus bifungsional, kanthi kandungan 50% nganti 80% ing elastomer TPU, nduweni peran penting ing sifat fisik lan kimia TPU.

Polimer Diol sing cocog kanggo elastomer TPU bisa dipérang dadi poliester lan polieter: poliester kalebu politetrametilen glikol asam adipat (PBA) ε PCL, PHC; Polieter kalebu polioksipropilen eter glikol (PPG), tetrahidrofuran polieter glikol (PTMG), lan liya-liyane.

(2) Diisosianat

Bobot molekulé cilik nanging fungsiné apik banget, sing ora mung nduwèni peran nyambungaké segmen alus lan segmen atos, nanging uga nduwèni TPU manéka warna sipat fisik lan mekanik sing apik. Diisosianat sing bisa digunakaké kanggo TPU yaiku: Metilena difenil diisosianat (MDI), metilena bis (-4-sikloheksil isosianat) (HMDI), p-fenildiisosianat (PPDI), 1,5-naftalena diisosianat (NDI), p-fenildimetil diisosianat (PXDI), lan liya-liyané.

(3) Pangulur rantai

Panyambung rantai kanthi bobot molekul 100 ~ 350, kalebu Diol molekul cilik, bobot molekul cilik, struktur rantai terbuka lan ora ana gugus substituen, kondusif kanggo entuk kekerasan sing dhuwur lan bobot skalar sing dhuwur saka TPU. Panyambung rantai sing cocog kanggo TPU kalebu 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hidroksietoksik) benzena (HQEE), 1,4-sikloheksanadimetanol (CHDM), p-fenildimetilglikol (PXG), lan liya-liyane.

Aplikasi Modifikasi TPU minangka Agen Penguat

Kanggo ngurangi biaya produk lan entuk kinerja tambahan, elastomer termoplastik poliuretan bisa digunakake minangka agen pengeras sing umum digunakake kanggo nguatake macem-macem bahan termoplastik lan karet sing dimodifikasi.

Amarga polaritas sing dhuwur, poliuretan bisa kompatibel karo resin utawa karet polar, kayata polietilen terklorinasi (CPE), sing bisa digunakake kanggo nggawe produk medis; Campuran karo ABS bisa ngganti termoplastik teknik kanggo digunakake; Nalika digunakake bebarengan karo polikarbonat (PC), nduweni sifat kayata tahan lenga, tahan bahan bakar, lan tahan benturan, lan bisa digunakake kanggo nggawe bodi mobil; Nalika digabungake karo poliester, kekuwatane bisa ditingkatake; Kajaba iku, bisa kompatibel karo PVC, Polioksimetilena utawa PVDC; Poliester poliuretan bisa kompatibel karo 15% karet Nitril utawa 40% campuran karet nitril/PVC; Polieter poliuretan uga bisa kompatibel karo 40% perekat campuran karet nitril/polivinil klorida; Uga bisa kompatibel karo kopolimer akrilonitril stirena (SAN); Bisa mbentuk struktur jaringan interpenetrasi (IPN) kanthi polisiloksan reaktif. Sebagéan gedhé perekat campuran sing kasebut ing ndhuwur wis diprodhuksi kanthi resmi.

Ing taun-taun pungkasan, ana riset sing saya tambah babagan pengerasan POM dening TPU ing China. Campuran TPU lan POM ora mung nambah resistensi suhu dhuwur lan sifat mekanik TPU, nanging uga nguatake POM kanthi signifikan. Sawetara peneliti wis nuduhake manawa ing uji patah tarik, dibandhingake karo matriks POM, paduan POM karo TPU wis transisi saka patah rapuh dadi patah ulet. Penambahan TPU uga menehi POM kinerja memori bentuk. Wilayah kristal POM dadi fase tetep saka paduan memori bentuk, dene wilayah amorf TPU amorf lan POM dadi fase reversibel. Nalika suhu respon pemulihan yaiku 165 ℃ lan wektu pemulihan yaiku 120 detik, tingkat pemulihan paduan kasebut tekan luwih saka 95%, lan efek pemulihan paling apik.

TPU angel kompatibel karo bahan polimer non-polar kayata polietilen, polipropilen, karet etilen propilen, karet butadiena, karet isoprena utawa bubuk karet limbah, lan ora bisa digunakake kanggo ngasilake komposit kanthi kinerja sing apik. Mulane, metode perawatan permukaan kayata plasma, korona, kimia basah, primer, geni utawa gas reaktif asring digunakake kanggo sing terakhir. Contone, American Air Products and Chemicals Company wis nindakake perawatan permukaan gas aktif F2/O2 ing bubuk halus polietilen bobot molekul ultra-dhuwur kanthi bobot molekul 3-5 yuta, lan ditambahake menyang elastomer poliuretan kanthi rasio 10%, sing bisa nambah modulus lentur, kekuatan tarik, lan ketahanan aus kanthi signifikan. Lan perawatan permukaan gas aktif F2/O2 uga bisa ditrapake ing serat cendhak sing dawane 6-35mm, sing bisa nambah kekakuan lan ketangguhan sobek bahan komposit.

Apa area aplikasi TPU?

Ing taun 1958, Goodrich Chemical Company (saiki ganti jeneng dadi Lubrizol) ndhaftar merek TPU Estane kanggo pisanan. Sajrone 40 taun kepungkur, ana luwih saka 20 jeneng merek ing saindenging jagad, lan saben merek duwe sawetara seri produk. Saiki, produsen bahan mentah TPU utama ing donya yaiku: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, lan liya-liyane.

Minangka elastomer sing apik banget, TPU duwé macem-macem produk hilir, sing digunakaké sacara wiyar ing kabutuhan saben dina, barang olahraga, dolanan, bahan dekoratif, lan bidang liyané. Ing ngisor iki ana sawetara conto.

① Bahan sepatu

TPU utamane digunakake kanggo bahan sepatu amarga elastisitas lan tahan aus sing apik banget. Produk alas kaki sing ngemot TPU luwih nyaman dienggo tinimbang produk alas kaki biasa, mula luwih akeh digunakake ing produk alas kaki kelas atas, utamane sawetara sepatu olahraga lan sepatu kasual.

② Selang

Amarga kelembutane, kekuatan tarik sing apik, kekuatan benturan, lan tahan suhu dhuwur lan endhek, selang TPU akeh digunakake ing China minangka selang gas lan lenga kanggo peralatan mekanik kayata pesawat, tank, mobil, sepeda motor, lan peralatan mesin.

③ Kabel

TPU nyedhiyakake tahan suwek, tahan aus, lan karakteristik lentur, kanthi tahan suhu dhuwur lan endhek minangka kunci kinerja kabel. Dadi ing pasar Tiongkok, kabel canggih kayata kabel kontrol lan kabel daya nggunakake TPU kanggo nglindhungi bahan lapisan desain kabel sing kompleks, lan aplikasi kasebut saya tambah akeh.

④ Piranti medis

TPU minangka bahan pengganti PVC sing aman, stabil, lan berkualitas tinggi, sing ora bakal ngandhut Phthalate lan zat kimia mbebayani liyane, lan bakal pindhah menyang getih utawa cairan liyane ing kateter medis utawa tas medis kanggo nyebabake efek samping. Kajaba iku, TPU kelas ekstrusi lan kelas injeksi sing dikembangake khusus bisa digunakake kanthi gampang kanthi debugging sethithik ing peralatan PVC sing wis ana.

⑤ Kendharaan lan sarana transportasi liyane

Kanthi ngekstrusi lan nglapisi loro-lorone kain nilon nganggo elastomer termoplastik poliuretan, rakit serangan tempur karet lan rakit pengintai sing nggawa 3-15 wong bisa digawe, kanthi kinerja sing luwih apik tinimbang rakit karet karet vulkanisir; Elastomer termoplastik poliuretan sing dikuatake nganggo serat kaca bisa digunakake kanggo nggawe komponen bodi kayata bagean sing dicetak ing loro-lorone mobil kasebut, kulit lawang, bumper, strip anti gesekan, lan gril.