Pada tahun 1958, Goodrich Chemical Company (kini dinamakan semula sebagai Lubrizol) mendaftarkan jenama TPU Estane buat kali pertama. Sepanjang 40 tahun yang lalu, terdapat lebih daripada 20 jenama di seluruh dunia, dan setiap jenama mempunyai beberapa siri produk. Pada masa ini, pengeluar bahan mentah TPU terutamanya termasuk BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, dan sebagainya.
1, Kategori TPU
Mengikut struktur segmen lembut, ia boleh dibahagikan kepada jenis poliester, jenis polieter, dan jenis butadiena, yang masing-masing mengandungi kumpulan ester, kumpulan eter, atau kumpulan butana.
Mengikut struktur segmen keras, ia boleh dibahagikan kepada jenis uretana dan jenis uretana urea, yang masing-masing diperoleh daripada pemanjang rantai etilena glikol atau pemanjang rantai diamina. Klasifikasi biasa dibahagikan kepada jenis poliester dan jenis polieter.
Mengikut kehadiran atau ketiadaan ikatan silang, ia boleh dibahagikan kepada termoplastik tulen dan separa termoplastik.
Yang pertama mempunyai struktur linear tulen dan tiada ikatan silang; Yang kedua mengandungi sejumlah kecil ikatan silang seperti ester asid alofanik.
Mengikut penggunaan produk siap, ia boleh dibahagikan kepada bahagian berprofil (pelbagai elemen Mesin), paip (sarung, profil bar), filem (kepingan, plat nipis), pelekat, salutan, gentian, dll.
2, Sintesis TPU
TPU tergolong dalam poliuretana dari segi struktur molekul. Jadi, bagaimana ia boleh mengagregat?
Mengikut proses sintesis yang berbeza, ia dibahagikan terutamanya kepada pempolimeran pukal dan pempolimeran larutan.
Dalam pempolimeran pukal, ia juga boleh dibahagikan kepada kaedah pra-pempolimeran dan kaedah satu langkah berdasarkan kehadiran atau ketiadaan pra-tindak balas:
Kaedah pra-pempolimeran melibatkan tindak balas diisosianat dengan diol makromolekul untuk tempoh masa tertentu sebelum menambah sambungan rantai untuk menghasilkan TPU;
Kaedah satu langkah melibatkan pencampuran dan tindak balas diol makromolekul, diisosianat dan pemanjang rantai secara serentak untuk membentuk TPU.
Pempolimeran larutan melibatkan pelarutan diisosianat dalam pelarut terlebih dahulu, kemudian menambah diol makromolekul untuk bertindak balas selama tempoh masa tertentu, dan akhirnya menambah pemanjang rantai untuk menghasilkan TPU.
Jenis segmen lembut TPU, berat molekul, kandungan segmen keras atau lembut, dan keadaan pengagregatan TPU boleh mempengaruhi ketumpatan TPU, dengan ketumpatan kira-kira 1.10-1.25, dan tiada perbezaan yang ketara berbanding getah dan plastik lain.
Pada kekerasan yang sama, ketumpatan TPU jenis polieter adalah lebih rendah daripada TPU jenis poliester.
3, Pemprosesan TPU
Zarah TPU memerlukan pelbagai proses untuk membentuk produk akhir, terutamanya menggunakan kaedah peleburan dan larutan untuk pemprosesan TPU.
Pemprosesan lebur merupakan proses yang biasa digunakan dalam industri plastik, seperti pencampuran, penggelek, penyemperitan, pengacuan tiupan dan pengacuan;
Pemprosesan larutan ialah proses penyediaan larutan dengan melarutkan zarah dalam pelarut atau mempolimerkannya secara langsung dalam pelarut, kemudian menyalut, memintal, dan sebagainya.
Produk akhir yang diperbuat daripada TPU secara amnya tidak memerlukan tindak balas penghubung silang pemvulkanan, yang boleh memendekkan kitaran pengeluaran dan mengitar semula bahan buangan.
4, Prestasi TPU
TPU mempunyai modulus tinggi, kekuatan tinggi, pemanjangan dan keanjalan yang tinggi, rintangan haus yang sangat baik, rintangan minyak, rintangan suhu rendah dan rintangan penuaan.
Kekuatan tegangan yang tinggi, pemanjangan yang tinggi dan kadar ubah bentuk kekal mampatan jangka panjang yang rendah adalah semua kelebihan penting TPU.
XiaoU akan menghuraikan terutamanya tentang sifat-sifat mekanikal TPU dari aspek seperti kekuatan tegangan dan pemanjangan, daya tahan, kekerasan, dan sebagainya.
Kekuatan tegangan tinggi dan pemanjangan tinggi
TPU mempunyai kekuatan tegangan dan pemanjangan yang sangat baik. Daripada data dalam rajah di bawah, kita dapat melihat bahawa kekuatan tegangan dan pemanjangan TPU jenis polieter jauh lebih baik daripada plastik dan getah polivinil klorida.
Di samping itu, TPU boleh memenuhi keperluan industri makanan dengan sedikit atau tiada bahan tambahan yang ditambah semasa pemprosesan, yang juga sukar dicapai oleh bahan lain seperti PVC dan getah.
Daya tahan sangat sensitif terhadap suhu
Daya tahan TPU merujuk kepada tahap pemulihannya yang cepat kepada keadaan asalnya selepas tegasan ubah bentuk dilegakan, dinyatakan sebagai tenaga pemulihan, iaitu nisbah kerja penarikan balik ubah bentuk kepada kerja yang diperlukan untuk menghasilkan ubah bentuk. Ia merupakan fungsi modulus dinamik dan geseran dalaman jasad elastik dan sangat sensitif terhadap suhu.
Lantunan berkurangan dengan penurunan suhu sehingga suhu tertentu, dan keanjalan meningkat semula dengan cepat. Suhu ini ialah suhu penghabluran segmen lembut, yang ditentukan oleh struktur diol makromolekul. TPU jenis polieter adalah lebih rendah daripada TPU jenis poliester. Pada suhu di bawah suhu penghabluran, elastomer menjadi sangat keras dan kehilangan keanjalannya. Oleh itu, daya tahan adalah serupa dengan lantunan dari permukaan logam keras.
Julat kekerasan ialah Shore A60-D80
Kekerasan merupakan petunjuk keupayaan sesuatu bahan untuk menahan ubah bentuk, penggarukan dan calar.
Kekerasan TPU biasanya diukur menggunakan penguji kekerasan Shore A dan Shore D, dengan Shore A digunakan untuk TPU yang lebih lembut dan Shore D digunakan untuk TPU yang lebih keras.
Kekerasan TPU boleh dilaraskan dengan melaraskan perkadaran segmen rantai lembut dan keras. Oleh itu, TPU mempunyai julat kekerasan yang agak luas, bermula dari Shore A60-D80, merangkumi kekerasan getah dan plastik, dan mempunyai keanjalan yang tinggi di seluruh julat kekerasan.
Apabila kekerasan berubah, beberapa sifat TPU mungkin berubah. Contohnya, peningkatan kekerasan TPU akan mengakibatkan perubahan prestasi seperti peningkatan modulus tegangan dan kekuatan koyakan, peningkatan ketegaran dan tegasan mampatan (kapasiti beban), penurunan pemanjangan, peningkatan ketumpatan dan penjanaan haba dinamik, dan peningkatan rintangan persekitaran.
5, Penggunaan TPU
Sebagai elastomer yang sangat baik, TPU mempunyai pelbagai arah produk hiliran dan digunakan secara meluas dalam keperluan harian, barangan sukan, mainan, bahan hiasan dan bidang lain.
Bahan kasut
TPU digunakan terutamanya untuk bahan kasut kerana keanjalan dan rintangan hausnya yang sangat baik. Produk kasut yang mengandungi TPU jauh lebih selesa dipakai berbanding produk kasut biasa, jadi ia lebih banyak digunakan dalam produk kasut mewah, terutamanya beberapa kasut sukan dan kasut kasual.
hos
Disebabkan kelembutannya, kekuatan tegangan yang baik, kekuatan hentaman, dan ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah, hos TPU digunakan secara meluas di China sebagai hos gas dan minyak untuk peralatan mekanikal seperti pesawat, kereta kebal, kereta, motosikal, dan peralatan mesin.
kabel
TPU menyediakan ciri-ciri rintangan koyakan, rintangan haus dan lenturan, dengan rintangan suhu tinggi dan rendah menjadi kunci kepada prestasi kabel. Jadi dalam pasaran China, kabel canggih seperti kabel kawalan dan kabel kuasa menggunakan TPU untuk melindungi bahan salutan reka bentuk kabel yang kompleks, dan aplikasinya menjadi semakin meluas.
Peranti perubatan
TPU ialah bahan pengganti PVC yang selamat, stabil dan berkualiti tinggi, yang tidak akan mengandungi Ftalat dan bahan kimia berbahaya yang lain, dan akan berpindah ke darah atau cecair lain dalam kateter perubatan atau beg perubatan untuk menyebabkan kesan sampingan. Ia juga merupakan TPU gred penyemperitan dan gred suntikan yang dibangunkan khas.
filem
Filem TPU ialah filem nipis yang diperbuat daripada bahan berbutir TPU melalui proses khas seperti penggelek, penuangan, peniupan dan penyalutan. Disebabkan kekuatannya yang tinggi, rintangan haus, keanjalan yang baik dan rintangan cuaca, filem TPU digunakan secara meluas dalam industri, bahan kasut, pemasangan pakaian, automotif, kimia, elektronik, perubatan dan bidang lain.
Masa siaran: 5-Feb-2020