Mi a hőre lágyuló poliuretán elasztomer?

Mi a hőre lágyuló poliuretán elasztomer?

A poliuretán elasztomer különféle poliuretán -szintetikus anyagok (más fajták a poliuretán habra, a poliuretán ragasztásra, a poliuretán bevonatra és a poliuretán rostra utalnak), és a hőre lágyuló poliuretán elasztomer a három poliuretán -elasztomer típusa, az emberek általában TPU -ként hivatkoznak (a másik két fő típusa a poliuretán elasztomerének egyike, az emberek, akik gyakran TPU -ra utalnak. Az elasztomerek, rövidítve CPU -ként, és vegyes poliuretán elasztomerek, rövidítve MPU).

A TPU egyfajta poliuretán elasztomer, amely fűtéssel és oldószerrel feloldható. A CPU-val és az MPU-val összehasonlítva a TPU kémiai szerkezetében kevés vagy egyáltalán nincs kémiai keresztkötés. Molekuláris lánca alapvetően lineáris, de van bizonyos mennyiségű fizikai térhálósítás. Ez a hőre lágyuló poliuretán elasztomer, amely szerkezetében nagyon jellemző.

A TPU felépítése és osztályozása

A hőre lágyuló poliuretán elasztomer egy (AB) blokk lineáris polimer. A A polimer poliol (észter vagy poliéter, 1000 ~ 6000 molekulatömeg), nagy molekulatömegű, hosszú láncúnak nevezett; A B egy 2-12-es egyenes láncú szénatomot tartalmazó diolt képvisel, amelyet rövid láncnak neveznek.

A hőre lágyuló poliuretán elasztomer szerkezetében az A szegmenst lágy szegmensnek nevezzük, amelynek a rugalmasság és a lágyság jellemzői vannak, így a TPU kiterjeszthető; A B szegmens és az izocianát közötti reakció által generált uretánláncot kemény szegmensnek nevezzük, amelynek merev és kemény tulajdonságai is vannak. Az A és B szegmensek arányának beállításával a különböző fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkező TPU termékeket készítik.

A lágy szegmens szerkezete szerint elosztható poliészter típusú, poliéter és butadién típusra, amelyek tartalmaznak észtercsoportot, ether -csoportot vagy buténcsoportot. A kemény szegmens szerkezete szerint felosztható uretán típusú és uretán karbamid típusra, amelyeket etilénglikol -lánc -kiterjesztőkből vagy diamin lánc -kiterjesztőkből nyernek. A közös besorolást poliészter és poliéter típusra osztják.

Melyek a TPU szintézis nyersanyagai?

(1) polimer diol

Az 500-4000 és a bifunkciós csoportok molekulatömegű makromolekuláris diol, a TPU elasztomerben 50–80% -os tartalma, meghatározó szerepet játszik a TPU fizikai és kémiai tulajdonságaiban.

A TPU elasztomerhez alkalmas polimer diolot poliészterre és poliéterre lehet osztani: a poliészter magában foglalja a polietrametilén adipinsav -glikol (PBA) ε PCL, PHC; A polieterek közé tartozik a polioxi -propilén -glikol (PPG), a tetrahidrofurán poliéter -glikol (PTMG) stb.

(2) Diizocianát

A molekulatömeg kicsi, de a funkció kiemelkedő, amely nemcsak a lágy szegmens és a kemény szegmens csatlakoztatásának szerepét játssza, hanem a TPU -t is különféle jó fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. A TPU-ra alkalmazható diizocianátok: metilén-di-diizocianát (MDI), metilén-bisz (-4-ciklohexil-izocianát) (HMDI), p-fenylidiisocianate (pPDI), 1,,5-nafthale-diiszocianát (NDI), P-P-P-FIMIMYDYLOMYALÁT). (PXDI) stb.

(3) Lánc -kiterjesztő

A lánchosszabbító, amelynek molekulatömege 100 ~ 350, amely a kis molekuláris diolhoz, a kis molekulatömeghez, a nyitott láncszerkezethez és a szubsztituensekhez tartozik, elősegíti a TPU nagy keménységét és nagy skaláris súlyát. A TPU-ra alkalmas lánchosszabbítók között szerepel az 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bisz (2-hidroxi-etoxi) benzol (HQEE), 1,4-ciklohexanedimetanol (CHDM), p-f-fenil-imetil-glikol (PXG) stb.

A TPU -nak az edzőszerként történő módosítási alkalmazása

A termékköltségek csökkentése és a további teljesítmény elérése érdekében a poliuretán hőre lágyuló elasztomerek használhatók általánosan használt edzőszerekként a különféle hőre lágyuló és módosított gumi anyagok megerősítésére.

Magas polaritásának köszönhetően a polaritán kompatibilis lehet a poláris gyantákkal vagy gumikkal, például a klórozott polietilénnel (CPE), amelyek felhasználhatók orvosi termékek gyártására; Az ABS -vel történő keverés helyettesítheti a műszaki hőre lágyuló műanyagot; A polikarbonáttal (PC) kombinálva használva olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint az olajállóság, az üzemanyag -ellenállás és az ütköző ellenállás, és felhasználható az autótestek előállításához; A poliészterrel kombinálva javítható a keménysége; Ezenkívül jól kompatibilis lehet a PVC -vel, a polioxi -metilénnel vagy a PVDC -vel; A poliészter poliuretán jól kompatibilis lehet 15% nitril gumi vagy 40% nitril gumi/PVC keverékkel; A poliéter poliuretán szintén jól kompatibilis lehet 40% nitril gumi/polivinil -klorid keverék ragasztóval; CO kompatibilis lehet az akrilonitril sztirol (SAN) kopolimerekkel is; Képezhet interpenetáló hálózat (IPN) struktúrákat reaktív polisziloxánokkal. A fent említett kevert ragasztók túlnyomó többségét már hivatalosan előállították.

Az utóbbi években egyre növekvő kutatások folytak a POM TPU által Kínában történő megkeményedéséről. A TPU és a POM keverése nemcsak javítja a TPU magas hőmérsékleti ellenállását és mechanikai tulajdonságait, hanem jelentősen megkeményíti a POM-ot. Egyes kutatók kimutatták, hogy a szakító törésvizsgálatokban, a POM mátrixhoz képest, a TPU -val és a TPU -val való ötvözet a törékeny törésről az elrontó törésre váltott. A TPU hozzáadása a POM -ot is az alakmemória teljesítményével. A POM kristályos régiója az alakmemória ötvözet rögzített fázisaként szolgál, míg az amorf TPU és a POM amorf régiója reverzibilis fázisként szolgál. Ha a helyreállítási válasz hőmérséklete 165 ℃, és a helyreállítási idő 120 másodperc, az ötvözet visszanyerési sebessége eléri a 95%-ot, és a helyreállítási hatás a legjobb.

A TPU nehéz kompatibilis a nem poláros polimer anyagokkal, például polietilén, polipropilén, etilén-propilén gumi, butadién gumi, izoprén gumi vagy hulladékporral, és nem használható fel jó teljesítményű kompozitok előállítására. Ezért az utóbbihoz gyakran használják a felületkezelési módszereket, például a plazmát, a koronát, a nedves kémiát, az alapozót, a lángot vagy a reaktív gázt. Például az American Air Products and Chemicals Company F2/O2 aktív gázfelszíni kezelést végzett ultra-nagy molekulatömegű polietilén finom poron, 3-5 millió molekulatömeggel, és hozzáadta azt a poliuretán elasztomerhez 10%-os arányban, ami jelentősen javíthatja hajlító modulusát, feszültségét és kopásállóságát. És az F2/O2 aktív gázfelszíni kezelés alkalmazható a 6-35 mm hosszúságú, hosszúkás rövid szálakra is, amelyek javíthatják a kompozit anyag merevségét és könnyszilárdságát.

Melyek a TPU alkalmazási területei?

1958 -ban a Goodrich Chemical Company (ma már Lubrizol) először regisztrálta az Estane TPU márkát. Az elmúlt 40 évben több mint 20 márkanév volt szerte a világon, és mindegyik márkának számos terméksorozata van. Jelenleg a világ fő TPU nyersanyaggyártói: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding stb.

Kiváló elasztomerként a TPU széles skálájú downstream termékekkel rendelkezik, amelyeket széles körben használnak napi szükségletekben, sportcikkekben, játékokban, dekoratív anyagokban és egyéb területeken. Az alábbiakban néhány példa található.

① Cipőanyagok

A TPU -t elsősorban cipőanyagokhoz használják, kiváló rugalmassága és kopásállósága miatt. A TPU-t tartalmazó lábbeli termékek sokkal kényelmesebben viselhetők, mint a szokásos lábbeli termékek, tehát szélesebb körben használják a csúcskategóriás lábbeli termékekben, különösen néhány sportcipőben és alkalmi cipőben.

② tömlők

Lágyságának, jó szakítószilárdságának, ütési szilárdságának, valamint a magas és alacsony hőmérsékletekkel szembeni ellenállásnak köszönhetően a TPU -tömlőket széles körben használják Kínában gáz- és olajtömlőként mechanikus berendezésekhez, például repülőgépekhez, tartályokhoz, autókhoz, motorkerékpárokhoz és szerszámgépekhez.

③ Kábel

A TPU könny -ellenállást, kopásállóságot és hajlítási tulajdonságokat biztosít, a magas és az alacsony hőmérsékleti ellenállás a kábel teljesítményének kulcsa. Tehát a kínai piacon a fejlett kábelek, például a vezérlő kábelek és a tápkábelek TPU -kat használnak a komplex kábelek bevonóanyagok védelmére, és alkalmazásuk egyre szélesebb körben elterjedt.

④ Orvosi eszközök

A TPU egy biztonságos, stabil és kiváló minőségű PVC-helyettesítő anyag, amely nem tartalmaz ftalátot és más kémiai káros anyagokat, és az orvosi katéterben vagy az orvosi táskában lévő vérbe vagy más folyadékokba vándorol, hogy mellékhatásokat okozjon. Ezenkívül a kifejezetten kifejlesztett extrudálási és injekciós fokozatú TPU könnyen felhasználható a meglévő PVC berendezések kis hibakeresésével.

⑤ Járművek és egyéb szállítási eszközök

A nejlon szövet mindkét oldalának extrudálásával és bevonásával poliuretán hőre lágyuló elasztomerrel, felfújható harci támadási tutajokat és 3-15 embert hordozó tutajokat lehet készíteni, sokkal jobb teljesítménygel, mint a vulkanizált gumi felfújható tutajok; Az üvegszálassal megerősített poliuretán hőre lágyuló elasztomer testrészek, például öntött alkatrészek előállítására, például az autó mindkét oldalán, ajtóbőr, lökhárítók, súrlódási csíkok és grillák előállítására.