Termoplastik poliuretan elastomer nədir?

Termoplastik poliuretan elastomer nədir?

Poliuretan elastomer müxtəlif poliuretan sintetik materiallardır (digər növlər poliuretan köpük, poliuretan yapışdırıcı, poliuretan örtük və poliuretan lifə aiddir) və Termoplastik poliuretan elastomer üç növ poliuretan elastomerdən biridir, İnsanlar onu adətən TPU kimi adlandırırlar. poliuretan elastomerlərinin digər iki əsas növü tökmə poliuretandır elastomerlər, qısaldılmış CPU kimi və qarışıq poliuretan elastomerlər, qısaldılmış MPU).

TPU bir növ poliuretan elastomerdir, qızdırılaraq plastikləşdirilə və həlledici ilə həll edilə bilər. CPU və MPU ilə müqayisədə, TPU-nun kimyəvi strukturunda kimyəvi çarpaz əlaqə azdır və ya yoxdur. Onun molekulyar zənciri əsasən xəttidir, lakin müəyyən miqdarda fiziki çarpaz əlaqə var. Bu, struktur baxımından çox xarakterik olan Termoplastik poliuretan elastomerdir.

TPU-nun strukturu və təsnifatı

Termoplastik poliuretan elastomer (AB) blok xətti polimerdir. A uzun zəncir adlanan yüksək molekulyar çəkiyə malik polimer poliolunu (ester və ya polieter, molekulyar çəkisi 1000~6000) təmsil edir; B qısa zəncir adlanan 2-12 düz zəncirli karbon atomunu ehtiva edən bir diolu təmsil edir.

Termoplastik poliuretan elastomerin strukturunda A seqmenti elastiklik və yumşaqlıq xüsusiyyətlərinə malik olan yumşaq seqment adlanır və TPU-nun uzanma qabiliyyətinə malikdir; B seqmenti ilə izosiyanat arasındakı reaksiya nəticəsində yaranan uretan zənciri həm sərt, həm də sərt xüsusiyyətlərə malik olan sərt seqment adlanır. A və B seqmentlərinin nisbətini tənzimləməklə, müxtəlif fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərə malik TPU məhsulları hazırlanır.

Yumşaq seqment quruluşuna görə, müvafiq olaraq ester qrupu, efir qrupu və ya buten qrupunu ehtiva edən polyester növü, polieter növü və butadien növünə bölünə bilər. Sərt seqment quruluşuna görə, müvafiq olaraq etilen qlikol zəncirinin genişləndiricilərindən və ya diamin zənciri genişləndiricilərindən əldə edilən uretan tipinə və uretan karbamid növünə bölünə bilər. Ümumi təsnifat polyester növü və polieter növünə bölünür.

TPU sintezi üçün xammal hansılardır?

(1) Polimer Diol

TPU elastomerində 50%-dən 80%-ə qədər olan molekulyar çəkisi 500 ilə 4000 arasında dəyişən makromolekulyar diol və bifunksional qruplar TPU-nun fiziki və kimyəvi xassələrində həlledici rol oynayır.

TPU elastomeri üçün uyğun olan polimer Diol polyester və poliefirə bölünə bilər: poliesterə politetrametilen Adipik turşu qlikol (PBA) ε PCL, PHC daxildir; Poliefirlərə polioksipropilen efir qlikol (PPG), tetrahidrofuran polieter qlikol (PTMG) və s.

(2) Diizosiyanat

Molekulyar çəki kiçikdir, lakin funksiyası əladır, bu, yalnız yumşaq seqment və sərt seqmenti birləşdirən rol oynamır, həm də TPU-ya müxtəlif yaxşı fiziki və mexaniki xüsusiyyətlər bəxş edir. TPU-ya tətbiq olunan diizosiyanatlar bunlardır: Metilen difenil diizosiyanat (MDI), metilen bis (-4-sikloheksil izosiyanat) (HMDI), p-fenildiizosiyanat (PPDI), 1,5-naftalin diizosiyanat (NDI), p-fenildimetil PXDI) və s.

(3) Zəncir genişləndiricisi

Kiçik molekulyar Diol, kiçik molekulyar çəki, açıq zəncir quruluşu və heç bir əvəzedici qrupuna aid olmayan molekulyar çəkisi 100 ~ 350 olan zəncir genişləndirici TPU-nun yüksək sərtliyi və yüksək skalyar çəkisi əldə etmək üçün əlverişlidir. TPU üçün uyğun zəncir genişləndiricilərinə 1,4-butandiol (BDO), 1,4-bis (2-hidroksietoksi) benzol (HQEE), 1,4-sikloheksandimetanol (CHDM), p-fenildimetilqlikol (PXG) və s. daxildir.

Modifikasiya TPU-nun Sərtləşdirici Agent kimi Tətbiqi

Məhsulun xərclərini azaltmaq və əlavə performans əldə etmək üçün poliuretan termoplastik elastomerlər müxtəlif termoplastik və dəyişdirilmiş rezin materialları sərtləşdirmək üçün geniş istifadə olunan sərtləşdirici maddələr kimi istifadə edilə bilər.

Yüksək polaritesi sayəsində poliuretan qütb qatranları və ya rezinlərlə, məsələn, tibbi məhsulların hazırlanmasında istifadə oluna bilən xlorlu polietilen (CPE) ilə uyğun ola bilər; ABS ilə qarışdırma istifadə üçün mühəndislik termoplastiklərini əvəz edə bilər; Polikarbonat (PC) ilə birlikdə istifadə edildikdə, yağa davamlılıq, yanacağa davamlılıq və zərbəyə davamlılıq kimi xüsusiyyətlərə malikdir və avtomobil kuzovlarının hazırlanmasında istifadə edilə bilər; Polyesterlə birləşdirildikdə onun möhkəmliyi yaxşılaşdırıla bilər; Bundan əlavə, PVC, Polioksimetilen və ya PVDC ilə yaxşı uyğunlaşa bilər; Polyester poliuretan 15% nitril kauçuk və ya 40% nitril kauçuk/PVC qarışığı ilə yaxşı uyğunlaşa bilər; Polieter poliuretan həmçinin 40% nitril kauçuk/polivinilxlorid qarışığı yapışdırıcısı ilə yaxşı uyğunlaşa bilər; O, həmçinin akrilonitril stirol (SAN) kopolimerləri ilə də uyğun ola bilər; Reaktiv polisiloksanlarla bir-birinə nüfuz edən şəbəkə (IPN) strukturları yarada bilər. Yuxarıda qeyd olunan qarışıq yapışdırıcıların böyük əksəriyyəti artıq rəsmi olaraq istehsal edilmişdir.

Son illərdə Çində POM-un TPU tərəfindən sərtləşdirilməsinə dair artan araşdırmalar var. TPU və POM-un qarışığı nəinki TPU-nun yüksək temperatur müqavimətini və mexaniki xassələrini yaxşılaşdırır, həm də POM-u əhəmiyyətli dərəcədə sərtləşdirir. Bəzi tədqiqatçılar, POM matrisi ilə müqayisədə dartılma qırılma testlərində TPU ilə POM ərintinin kövrək qırılmadan çevik qırılmaya keçdiyini göstərdi. TPU-nun əlavə edilməsi POM-a forma yaddaş performansını da bəxş edir. POM-un kristal bölgəsi forma yaddaşı ərintisinin sabit mərhələsi kimi xidmət edir, amorf TPU və POM-un amorf bölgəsi isə geri çevrilən faza kimi xidmət edir. Bərpa reaksiya temperaturu 165 ℃ və bərpa müddəti 120 saniyə olduqda, ərintinin bərpa dərəcəsi 95% -dən çox olur və bərpa effekti ən yaxşısıdır.

TPU-nun polietilen, polipropilen, etilen propilen kauçuk, butadien kauçuku, izopren kauçuku və ya tullantı rezin tozu kimi qeyri-qütblü polimer materiallarla uyğunluğu çətindir və yaxşı performansa malik kompozitlər istehsal etmək üçün istifadə edilə bilməz. Buna görə də, plazma, korona, yaş kimya, primer, alov və ya reaktiv qaz kimi səthi təmizləmə üsulları sonuncu üçün tez-tez istifadə olunur. Məsələn, American Air Products and Chemicals şirkəti molekulyar çəkisi 3-5 milyon olan ultra yüksək molekulyar ağırlıqlı polietilen incə tozunda F2/O2 aktiv qaz səthinin təmizlənməsini həyata keçirmiş və onu 10 nisbətində poliuretan elastomerinə əlavə etmişdir. %, bu da onun əyilmə modulunu, dartılma dayanıqlığını və aşınma müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. F2/O2 aktiv qaz səthinin təmizlənməsi 6-35 mm uzunluğunda istiqamətli uzunsov qısa liflərə də tətbiq oluna bilər ki, bu da kompozit materialın sərtliyini və yırtılmasına davamlılığını yaxşılaşdıra bilər.

TPU-nun tətbiq sahələri hansılardır?

1958-ci ildə Goodrich Chemical Company (indiki adı dəyişdirilərək Lubrizol) ilk dəfə TPU markası Estane-ni qeydiyyatdan keçirdi. Son 40 il ərzində dünyada 20-dən çox brend var və hər bir brendin bir neçə seriyası var. Hazırda dünyada əsas TPU xammal istehsalçıları bunlardır: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding və s.

Mükəmməl bir elastomer olaraq, TPU gündəlik tələbat malları, idman malları, oyuncaqlar, dekorativ materiallar və digər sahələrdə geniş istifadə olunan geniş çeşiddə aşağı məhsullara malikdir. Aşağıda bir neçə nümunə verilmişdir.

① Ayaqqabı materialları

TPU əla elastikliyinə və aşınmaya davamlılığına görə əsasən ayaqqabı materialları üçün istifadə olunur. Tərkibində TPU olan ayaqqabı məhsulları adi ayaqqabı məhsulları ilə müqayisədə geyinmək daha rahatdır, buna görə də yüksək səviyyəli ayaqqabı məhsullarında, xüsusən də bəzi idman ayaqqabılarında və gündəlik ayaqqabılarda daha geniş istifadə olunur.

② Şlanqlar

Yumşaqlığı, yaxşı dartılma gücü, təsir gücü və yüksək və aşağı temperaturlara qarşı müqaviməti sayəsində TPU şlanqları Çində təyyarə, tanklar, avtomobillər, motosikletlər və dəzgahlar kimi mexaniki avadanlıqlar üçün qaz və yağ şlanqları kimi geniş istifadə olunur.

③ Kabel

TPU qopma müqavimətini, aşınma müqavimətini və əyilmə xüsusiyyətlərini təmin edir, yüksək və aşağı temperatur müqaviməti kabel performansının açarıdır. Beləliklə, Çin bazarında idarəetmə kabelləri və güc kabelləri kimi qabaqcıl kabellər mürəkkəb kabel dizaynlarının örtük materiallarını qorumaq üçün TPU-lardan istifadə edir və onların tətbiqi getdikcə genişlənir.

④ Tibbi cihazlar

TPU təhlükəsiz, dayanıqlı və yüksək keyfiyyətli PVC əvəzedici materialdır, tərkibində ftalat və digər kimyəvi zərərli maddələr olmayacaq və tibbi kateterdə və ya tibbi çantada qan və ya digər mayelərə keçərək yan təsirlərə səbəb olacaq. Bundan əlavə, xüsusi olaraq hazırlanmış ekstruziya dərəcəsi və enjeksiyon dərəcəli TPU, mövcud PVC avadanlıqlarında bir az sazlama ilə asanlıqla istifadə edilə bilər.

⑤ Nəqliyyat vasitələri və digər nəqliyyat vasitələri

Neylon parçanın hər iki tərəfini poliuretan termoplastik elastomerlə sıxaraq və örtməklə, vulkanlaşdırılmış rezin şişmə sallardan xeyli yaxşı performansla, 3-15 nəfərlik hava ilə doldurulan döyüş hücum salları və kəşfiyyat salları hazırlana bilər; Şüşə liflə gücləndirilmiş poliuretan termoplastik elastomerdən avtomobilin hər iki tərəfindəki qəliblənmiş hissələr, qapı örtükləri, bamperlər, sürtünmə əleyhinə zolaqlar və barmaqlıqlar kimi kuzov komponentləri hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.