Hvað er hitaplastískt pólýúretan elastómer?

Hvað er hitaplastískt pólýúretan elastómer?

Pólýúretan teygjanlegt efni er fjölbreytt úrval af pólýúretan tilbúnum efnum (aðrar tegundir vísa til pólýúretan froðu, pólýúretan líms, pólýúretan húðunar og pólýúretan trefja), og hitaplastískt pólýúretan teygjanlegt efni er ein af þremur gerðum pólýúretan teygjanlegra efna. Fólk kallar það almennt TPU (hinar tvær helstu gerðir pólýúretan teygjanlegra efna eru steypt pólýúretan teygjanlegt efni, skammstafað CPU, og blandað pólýúretan teygjanlegt efni, skammstafað MPU).

TPU er tegund af pólýúretan teygjuefni sem hægt er að mýkja með upphitun og leysa upp með leysi. Í samanburði við CPU og MPU hefur TPU litla sem enga efnafræðilega þvertengingu í efnafræðilegri uppbyggingu sinni. Sameindakeðjan er í grundvallaratriðum línuleg, en það er ákveðið magn af eðlisfræðilegri þvertengingu. Þetta er hitaplastískt pólýúretan teygjuefni sem er mjög einkennandi í uppbyggingu.

Uppbygging og flokkun TPU

Hitaplastískt pólýúretan elastómer er (AB) blokklínuleg fjölliða. A táknar fjölliðu pólýól (ester eða pólýeter, mólþunga 1000~6000) með háa mólþunga, kallað langkeðja; B táknar díól sem inniheldur 2-12 beinkeðju kolefnisatóm, kallað stuttkeðja.

Í uppbyggingu hitaplastísks pólýúretan teygjuefnis er hluti A kallaður mjúkur hluti, sem hefur eiginleika sveigjanleika og mýktar, sem gerir TPU teygjanlegt; Úretan keðjan sem myndast við efnahvarfið milli B hluti og ísósýanats er kölluð harður hluti, sem hefur bæði stífa og harða eiginleika. Með því að aðlaga hlutfall A og B hluta eru framleiddar TPU vörur með mismunandi eðlisfræðilegum og vélrænum eiginleikum.

Samkvæmt mjúku uppbyggingu hluta má skipta því í pólýester, pólýeter og bútadíen, sem innihalda esterhóp, eterhóp eða bútenhóp, talið í sömu röð. Samkvæmt hörðu uppbyggingu hluta má skipta því í úretan og úrea, sem eru fengin úr etýlen glýkól keðjulengjum eða díamín keðjulengjum, talið í sömu röð. Algengasta flokkunin er pólýester og pólýeter.

Hver eru hráefnin fyrir TPU-myndun?

(1) Fjölliðudíól

Makrósameindadíól með mólþunga á bilinu 500 til 4000 og tvívirkum hópum, með innihaldi frá 50% til 80% í TPU elastómer, gegnir lykilhlutverki í eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum TPU.

Fjölliðudíól sem hentar fyrir TPU teygjanlegt efni má skipta í pólýester og pólýeter: pólýester inniheldur pólýtetrametýlen adípínsýru glýkól (PBA) ε PCL, PHC; pólýeter innihalda pólýoxýprópýlen eter glýkól (PPG), tetrahýdrófúran pólýeter glýkól (PTMG) og svo framvegis.

(2) Díísósýanat

Mólmassi þess er lítill en virkni þess er framúrskarandi, sem tengir ekki aðeins mjúka og harða hluta saman heldur gefur TPU einnig ýmsa góða eðlisfræðilega og vélræna eiginleika. Díísósýanötin sem hægt er að nota í TPU eru: Metýlen dífenýl díísósýanat (MDI), metýlen bis (-4-sýklóhexýl ísósýanat) (HMDI), p-fenýl díísósýanat (PPDI), 1,5-naftalen díísósýanat (NDI), p-fenýldímetýl díísósýanat (PXDI) o.s.frv.

(3) Keðjulengjari

Keðjulengjari með mólþunga upp á 100~350, sem tilheyrir litlum mólþunga díóla, litlum mólþunga, opinni keðjubyggingu og engum skiptihópum, stuðlar að mikilli hörku og mikilli skalarþyngd af TPU. Keðjulengjarar sem henta fyrir TPU eru meðal annars 1,4-bútandíól (BDO), 1,4-bis (2-hýdroxýetoxý) bensen (HQEE), 1,4-sýklóhexandímetanól (CHDM), p-fenýldímetýlglýkól (PXG) o.s.frv.

Breytingar á notkun TPU sem herðingarefnis

Til að lækka vörukostnað og auka afköst er hægt að nota pólýúretan hitaplastteygjuefni sem algeng herðiefni til að herða ýmis hitaplastefni og breytt gúmmíefni.

Vegna mikillar pólunar getur pólýúretan verið samhæft við pólplastefni eða gúmmí, svo sem klóruð pólýetýlen (CPE), sem hægt er að nota til að framleiða lækningavörur; blöndun við ABS getur komið í stað verkfræðilegra hitaplasta; þegar það er notað í samsetningu við pólýkarbónat (PC) hefur það eiginleika eins og olíuþol, eldsneytisþol og höggþol og er hægt að nota það til að framleiða bíla; þegar það er notað í samsetningu við pólýester er hægt að auka seiglu þess; að auki getur það verið vel samhæft við PVC, pólýoxýmetýlen eða PVDC; pólýester pólýúretan getur verið vel samhæft við 15% nítrílgúmmí eða 40% nítrílgúmmí/PVC blöndu; pólýeter pólýúretan getur einnig verið vel samhæft við 40% nítrílgúmmí/pólývínýlklóríð blöndu líms; það getur einnig verið samhæft við akrýlnítríl stýren (SAN) samfjölliður; það getur myndað IPN (interpenetrating network) byggingar með hvarfgjörnum pólýsíloxönum. Langflestir ofangreindir blönduðu límar hafa þegar verið opinberlega framleiddir.

Á undanförnum árum hefur aukist rannsókn á herðingu POM með TPU í Kína. Blöndun TPU og POM bætir ekki aðeins háhitaþol og vélræna eiginleika TPU, heldur eykur hún einnig herðingu POM verulega. Sumir vísindamenn hafa sýnt fram á að í togþolsprófum, samanborið við POM grunnefnið, hefur POM málmblandan með TPU farið úr brothættu brotni í sveigjanlegt brot. Viðbót TPU gefur POM einnig formminniseiginleika. Kristallaða svæðið í POM þjónar sem fastur fasi formminnismálmblöndunnar, en ókristallaða svæðið í ókristalla TPU og POM þjónar sem afturkræfur fasi. Þegar endurheimtarhitastigið er 165 ℃ og endurheimtartíminn er 120 sekúndur, nær endurheimtarhraði málmblöndunnar yfir 95% og endurheimtaráhrifin eru sem best.

TPU er erfitt að samrýmast óskautuðum fjölliðuefnum eins og pólýetýleni, pólýprópýleni, etýlenprópýlen gúmmíi, bútadíen gúmmíi, ísópren gúmmíi eða úrgangsgúmmídufti og er ekki hægt að nota það til að framleiða samsett efni með góðum árangri. Þess vegna eru yfirborðsmeðferðaraðferðir eins og plasma, kóróna, blautefnafræði, grunnur, logi eða hvarfgjörn gas oft notaðar fyrir hið síðarnefnda. Til dæmis hefur American Air Products and Chemicals Company framkvæmt F2/O2 virka gasyfirborðsmeðferð á fínu pólýetýlendufti með mjög háum mólþunga og mólþunga upp á 3-5 milljónir og bætt því við pólýúretan teygjanlegt efni í hlutfallinu 10%, sem getur bætt sveigjanleikastuðul þess, togstyrk og slitþol verulega. Og F2/O2 virka gasyfirborðsmeðferðin er einnig hægt að beita á stefnulengdar stuttar trefjar með lengd 6-35 mm, sem getur bætt stífleika og rifþol samsetta efnisins.

Hver eru notkunarsvið TPU?

Árið 1958 skráði Goodrich Chemical Company (nú nefnt Lubrizol) TPU vörumerkið Estane í fyrsta skipti. Á síðustu 40 árum hafa fleiri en 20 vörumerki verið til um allan heim og hvert vörumerki hefur nokkrar vörulínur. Sem stendur eru helstu framleiðendur TPU hráefna í heiminum: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, o.fl.

Sem framúrskarandi teygjanlegt efni er TPU framleitt í fjölbreyttu úrvali af niðurstreymisafurðum, sem eru mikið notaðar í daglegum nauðsynjum, íþróttavörum, leikföngum, skreytingarefnum og öðrum sviðum. Hér að neðan eru nokkur dæmi.

① Skóefni

TPU er aðallega notað í skóefni vegna framúrskarandi teygjanleika og slitþols. Skófatnaður sem inniheldur TPU er mun þægilegri í notkun en venjulegur skófatnaður, þannig að hann er meira notaður í hágæða skófatnað, sérstaklega suma íþróttaskó og frjálslega skó.

② Slöngur

Vegna mýktar, góðs togstyrks, höggþols og viðnáms gegn háum og lágum hita eru TPU slöngur mikið notaðar í Kína sem gas- og olíuslöngur fyrir vélrænan búnað eins og flugvélar, skriðdreka, bíla, mótorhjól og vélar.

③ Kapall

TPU býður upp á rifþol, slitþol og beygjueiginleika, þar sem há- og lághitaþol er lykillinn að afköstum kaplanna. Þannig nota háþróaðir kaplar eins og stjórnkaplar og rafmagnskaplar TPU á kínverska markaðnum til að vernda húðunarefni flókinna kapalhönnunar og notkun þeirra er að verða sífellt útbreiddari.

④ Lækningatæki

TPU er öruggt, stöðugt og hágæða PVC staðgengilsefni sem inniheldur ekki ftalöt og önnur skaðleg efni og getur borist í blóðið eða aðra vökva í lækningaleggnum eða lækningapokanum og valdið aukaverkunum. Þar að auki er hægt að nota sérstaklega þróaða TPU úr útdráttar- og sprautuefni auðveldlega með smávægilegri villuleit í núverandi PVC búnaði.

⑤ Ökutæki og önnur samgöngutæki

Með því að pressa út og húða báðar hliðar nylonefnis með pólýúretan hitaplastteygjuefni er hægt að búa til uppblásna bardaga- og njósnafleka sem geta borið 3-15 manns, með mun betri afköstum en uppblásnir flekar úr vúlkaníseruðu gúmmíi; pólýúretan hitaplastteygjuefni styrkt með glerþráðum er hægt að nota til að búa til yfirbyggingarhluta eins og mótaða hluta á báðum hliðum bílsins sjálfs, hurðarhúðir, stuðara, núningsvarnarrönd og grindur.