Apakah elastomer poliuretana termoplastik?

Apakah elastomer poliuretana termoplastik?

Elastomer poliuretana adalah pelbagai bahan sintetik poliuretana (jenis lain merujuk kepada buih poliuretana, pelekat poliuretana, salutan poliuretana dan serat poliuretana) Elastomer poliuretana adalah elastomer poliuretana yang dilemparkan, disingkat sebagai CPU, dan elastomer poliuretana campuran, disingkat sebagai MPU).

TPU adalah sejenis elastomer poliuretana yang boleh dipasang dengan pemanasan dan dibubarkan oleh pelarut. Berbanding dengan CPU dan MPU, TPU mempunyai sedikit atau tiada silang silang kimia dalam struktur kimianya. Rantaian molekulnya pada dasarnya linear, tetapi terdapat sejumlah silang silang fizikal. Ini adalah elastomer poliuretana termoplastik yang sangat ciri dalam struktur.

Struktur dan klasifikasi TPU

Elastomer poliuretana termoplastik adalah polimer linear blok (AB). A mewakili polyol polimer (ester atau polyether, berat molekul 1000 ~ 6000) dengan berat molekul yang tinggi, yang dipanggil rantai panjang; B mewakili diol yang mengandungi 2-12 atom karbon rantai lurus, yang dipanggil rantai pendek.

Dalam struktur elastomer poliuretana termoplastik, segmen A dipanggil segmen lembut, yang mempunyai ciri -ciri fleksibiliti dan kelembutan, menjadikan TPU mempunyai kelanjutan; Rantaian uretana yang dihasilkan oleh tindak balas antara segmen B dan isosianat dipanggil segmen keras, yang mempunyai sifat tegar dan keras. Dengan menyesuaikan nisbah segmen A dan B, produk TPU dengan sifat fizikal dan mekanikal yang berbeza dibuat.

Menurut struktur segmen lembut, ia boleh dibahagikan kepada jenis poliester, jenis polyether, dan jenis butadiene, yang masing -masing mengandungi kumpulan ester, kumpulan eter, atau kumpulan butene. Menurut struktur segmen yang keras, ia boleh dibahagikan kepada jenis uretana dan uretana urea, yang masing -masing diperolehi daripada extenders rantaian etilena glikol atau extenders rantai diamine. Klasifikasi biasa dibahagikan kepada jenis poliester dan jenis poliether.

Apakah bahan mentah untuk sintesis TPU?

(1) polimer diol

Diol makromolekul dengan berat molekul antara 500 hingga 4000 dan kumpulan bifunctional, dengan kandungan 50% hingga 80% dalam elastomer TPU, memainkan peranan penting dalam sifat fizikal dan kimia TPU.

Diol polimer yang sesuai untuk elastomer TPU boleh dibahagikan kepada poliester dan poliether: poliester termasuk polytetramethylene adipic asid glikol (PBA) ε PCL, PHC; Polyethers termasuk polyoxypropylene ether glycol (PPG), tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG), dll.

(2) Diisocyanate

Berat molekul adalah kecil tetapi fungsi yang luar biasa, yang bukan sahaja memainkan peranan menyambungkan segmen lembut dan segmen keras, tetapi juga menganugerahkan TPU dengan pelbagai sifat fizikal dan mekanikal yang baik. Diisocyanates yang terpakai kepada TPU ialah: metilena diphenyl diisocyanate (MDI), metilena bis (-4-sikloheksil isocyanate) (hmdi), p-phenyldiisocyanate (ppdi), 1,5-naphendalene diisdalene, ppdi) Diisocyanate (PXDI), dll.

(3) Extender rantai

Extender rantai dengan berat molekul 100 ~ 350, yang dimiliki oleh diol molekul kecil, berat molekul kecil, struktur rantai terbuka dan tiada kumpulan substituen yang kondusif untuk mendapatkan kekerasan yang tinggi dan berat skalar tinggi TPU. Pemanjangan rantaian yang sesuai untuk TPU termasuk 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzena (HQEE), 1,4-siklohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglglglglglglgycol (pxg), dan lain-lain

Permohonan pengubahsuaian TPU sebagai ejen penguat

Untuk mengurangkan kos produk dan mendapatkan prestasi tambahan, elastomer termoplastik poliuretana boleh digunakan sebagai agen penguat yang biasa digunakan untuk menguatkan pelbagai bahan getah termoplastik dan diubahsuai.

Oleh kerana polaritas yang tinggi, poliuretana boleh bersesuaian dengan resin polar atau karet, seperti polietilena klorin (CPE), yang boleh digunakan untuk membuat produk perubatan; Pengadunan dengan ABS boleh menggantikan termoplastik kejuruteraan untuk digunakan; Apabila digunakan dalam kombinasi dengan polikarbonat (PC), ia mempunyai sifat seperti rintangan minyak, rintangan bahan api, dan rintangan kesan, dan boleh digunakan untuk membuat badan kereta; Apabila digabungkan dengan poliester, ketangguhannya dapat diperbaiki; Di samping itu, ia boleh serasi dengan PVC, polyoxymethylene atau PVDC; Poliuretana poliester boleh bersesuaian dengan getah nitril 15% atau 40% getah nitrile/pvc; Polyurethane polyether juga boleh serasi dengan 40% getah nitril/polyvinyl chloride campuran pelekat; Ia juga boleh bersesuaian dengan kopolimer acrylonitrile (SAN); Ia boleh membentuk struktur rangkaian interpenetrating (IPN) dengan polysiloxanes reaktif. Sebilangan besar pelekat campuran yang disebutkan di atas telah dihasilkan secara rasmi.

Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, terdapat penyelidikan yang semakin meningkat mengenai pengukuhan POM oleh TPU di China. Penggabungan TPU dan POM bukan sahaja meningkatkan rintangan suhu tinggi dan sifat mekanik TPU, tetapi juga sangat tegas POM. Sesetengah penyelidik telah menunjukkan bahawa dalam ujian patah tegangan, berbanding dengan matriks POM, aloi POM dengan TPU telah beralih dari patah rapuh ke patah tulang. Penambahan TPU juga menganugerahkan POM dengan prestasi memori bentuk. Rantau kristal POM berfungsi sebagai fasa tetap aloi memori bentuk, sementara rantau amorf TPU dan POM amorf berfungsi sebagai fasa terbalik. Apabila suhu tindak balas pemulihan adalah 165 ℃ dan masa pemulihan adalah 120 saat, kadar pemulihan aloi mencapai lebih dari 95%, dan kesan pemulihan adalah yang terbaik.

TPU sukar untuk bersesuaian dengan bahan polimer bukan kutub seperti polietilena, polipropilena, getah propilena etilena, getah butadiena, getah isoprena atau serbuk getah sisa, dan tidak boleh digunakan untuk menghasilkan komposit dengan prestasi yang baik. Oleh itu, kaedah rawatan permukaan seperti plasma, korona, kimia basah, primer, api atau gas reaktif sering digunakan untuk yang terakhir. Sebagai contoh, syarikat produk udara dan bahan kimia Amerika telah menjalankan rawatan permukaan gas aktif F2/O2 pada serbuk halus polietilena berat molekul ultra tinggi dengan berat molekul 3-5 juta, dan menambahkannya kepada elastomer poliuretana pada nisbah 10%, yang dapat meningkatkan modulus fleksibel, daya tahan lentur dan tahan lentur. Dan rawatan permukaan gas aktif F2/O2 juga boleh digunakan untuk gentian pendek yang dipanjangkan dengan panjang dengan panjang 6-35mm, yang dapat meningkatkan kekukuhan dan ketahanan air mata bahan komposit.

Apakah kawasan permohonan TPU?

Pada tahun 1958, Goodrich Chemical Company (kini dinamakan semula Lubrizol) mencatatkan jenama TPU Estane untuk 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 utama TPU di dunia adalah: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, dll.

Sebagai elastomer yang sangat baik, TPU mempunyai pelbagai produk hiliran, yang digunakan secara meluas dalam keperluan harian, barangan sukan, mainan, bahan hiasan, dan bidang lain. Berikut adalah beberapa contoh.

① Bahan kasut

TPU terutamanya digunakan untuk bahan kasut kerana keanjalan yang sangat baik dan rintangan haus. Produk kasut yang mengandungi TPU jauh lebih selesa untuk dipakai daripada produk kasut biasa, jadi ia lebih banyak digunakan dalam produk kasut mewah, terutama beberapa kasut sukan dan kasut kasual.

② hos

Oleh kerana kelembutannya, kekuatan tegangan yang baik, kekuatan impak, dan ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah, hos TPU digunakan secara meluas di China sebagai hos gas dan minyak untuk peralatan mekanikal seperti pesawat, tangki, kereta, motosikal, dan alat mesin.

③ kabel

TPU menyediakan rintangan air mata, rintangan haus, dan ciri lentur, dengan rintangan suhu tinggi dan rendah menjadi kunci kepada prestasi kabel. Jadi di pasaran China, kabel canggih seperti kabel kawalan dan kabel kuasa menggunakan TPU untuk melindungi bahan salutan reka bentuk kabel kompleks, dan aplikasi mereka menjadi semakin meluas.

④ Peranti perubatan

TPU adalah bahan pengganti PVC yang selamat, stabil dan berkualiti tinggi, yang tidak akan mengandungi bahan phthalate dan bahan kimia lain yang berbahaya, dan akan berhijrah ke darah atau cecair lain dalam kateter perubatan atau beg perubatan untuk menyebabkan kesan sampingan. Selain itu, gred penyemperitan dan gred suntikan yang dibangunkan khas boleh digunakan dengan mudah dengan debugging sedikit dalam peralatan PVC yang sedia ada.

⑤ Kenderaan dan cara pengangkutan lain

Dengan extruding dan salutan kedua-dua belah kain nilon dengan elastomer termoplastik poliuretana, rakit serangan pertempuran kembung dan rakit peninjauan yang membawa 3-15 orang boleh dibuat, dengan prestasi yang lebih baik daripada rakit kembung getah tervulkan; Elastomer termoplastik poliuretana yang diperkuat dengan serat kaca boleh digunakan untuk membuat komponen badan seperti bahagian -bahagian yang dibentuk di kedua -dua belah kereta itu sendiri, kulit pintu, bumper, jalur anti geseran, dan gril.