1958 registrierte Goodrich Chemical Company (jetzt in Lubrizol umbenannt) erstmals die TPU Brand Estane. In den letzten 40 Jahren gab es weltweit mehr als 20 Markennamen, und jede Marke hat mehrere Produkte. Derzeit umfassen TPU -Rohstoffhersteller hauptsächlich BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical usw.
1 、 Kategorie der TPU
Gemäß der Softsegmentstruktur kann sie in Polyestertyp, Polyethertyp und Butadientyp unterteilt werden, die jeweils die Estergruppe, die Äthergruppe oder die Buten -Gruppe enthalten.
Gemäß der Struktur des harten Segments kann sie in Urethan- und Urethan -Harnstofftyp unterteilt werden, die jeweils aus Ethylenglykolketten -Extendern oder Diamin -Ketten -Extendern erhalten werden. Die gemeinsame Klassifizierung ist in Polyestertyp und Polyether unterteilt.
Gemäß der Anwesenheit oder Abwesenheit der Vernetzung kann es in reines thermoplastisches und semi-thermoplastisches unterteilt werden.
Ersteres hat eine reine lineare Struktur und keine Vernetzungsbindungen; Letzteres enthält eine kleine Menge vernetzter Bindungen wie Allophansäureester.
Entsprechend der Verwendung fertige Produkte können sie in profilierte Teile (verschiedene Maschinenelemente), Rohre (Scheiden, Stangenprofile), Filme (Blätter, dünne Platten), Klebstoffe, Beschichtungen, Fasern usw. unterteilt werden.
2 、 Synthese von TPU
TPU gehört zum Polyurethan in Bezug auf die molekulare Struktur. Also, wie hat es sich zusammengetan?
Nach verschiedenen Syntheseprozessen ist es hauptsächlich in die Bulk -Polymerisation und Lösungspolymerisation unterteilt.
Bei der Bulk-Polymerisation kann es auch in die Vorpolymerisationsmethode und eine einstufige Methode unterteilt werden, basierend auf dem Vorhandensein oder Abwesenheit von Pre-Reaktion:
Die Präpolymerisationsmethode umfasst die Reaktion von Diisocyanat mit makromolekularen Diolen für einen bestimmten Zeitraum, bevor die Kettenverlängerung zur Herstellung von TPU hinzugefügt wird.
Die einstufige Methode umfasst gleichzeitig makromolekulare Diolen, Diisocyanate und Ketten-Extender, um TPU zu bilden.
Die Lösungspolymerisation beinhaltet das erste Auflösen von Diisocyanat in einem Lösungsmittel, dann das Hinzufügen von makromolekularen Diolen, die für einen bestimmten Zeitraum reagieren und schließlich Ketten -Extenders zur Erzeugung von TPU hinzufügen.
Die Art des TPU-Softsegments, des Molekulargewichts, des Hartsegmentgehalts und des TPU-Aggregationszustands kann die Dichte der TPU mit einer Dichte von ungefähr 1,10-1,25 beeinflussen, und es gibt keinen signifikanten Unterschied in Bezug auf andere Gummi und Plastik.
Bei der gleichen Härte ist die Dichte des TPU vom Polyether Typ niedriger als die des Polyester -TPU.
3 、 Verarbeitung von TPU
TPU -Partikel benötigen verschiedene Prozesse, um das Endprodukt zu bilden, hauptsächlich mit Schmelz- und Lösungsmethoden für die TPU -Verarbeitung.
Die Schmelzverarbeitung ist ein häufig verwendetes Verfahren in der plastischen Industrie, wie Mischung, Rollen, Extrusion, Blasform und Formen;
Die Lösungsverarbeitung ist der Prozess der Herstellung einer Lösung, indem Partikel in einem Lösungsmittel gelöst oder direkt in einem Lösungsmittel polymerisieren, und dann beschichten, drehen usw.
Das Endprodukt aus TPU erfordert im Allgemeinen keine Vernetzung von Vulkanisierung, die den Produktionszyklus verkürzen und Abfallmaterialien recyceln.
4 、 Leistung von TPU
TPU hat einen hohen Modul, eine hohe Festigkeit, eine hohe Dehnung und Elastizität, eine hervorragende Verschleißfestigkeit, die Ölbeständigkeit, die Niedertemperaturwiderstand und die Alterungswiderstand.
Eine hohe Zugfestigkeit, hohe Dehnung und niedrige langfristige dauerhafte Verformungsrate langfristig sind signifikante Vorteile von TPU.
Xiaou wird hauptsächlich die mechanischen Eigenschaften von TPU aus Aspekten wie Zugfestigkeit und Dehnung, Belastbarkeit, Härte usw. erläutern.
Hohe Zugfestigkeit und hohe Dehnung
Die TPU hat eine ausgezeichnete Zugfestigkeit und Dehnung. Aus den Daten in der folgenden Abbildung können wir sehen, dass die Zugfestigkeit und Dehnung des Polyether -TPU viel besser sind als die von Polyvinylchlorid -Kunststoff und Gummi.
Darüber hinaus kann TPU die Anforderungen der Lebensmittelindustrie mit wenig oder gar nicht während der Verarbeitung zugefügt, was auch für andere Materialien wie PVC und Gummi schwierig ist.
Resilienz ist sehr empfindlich gegenüber Temperatur
Die Widerstandsfähigkeit von TPU bezieht sich auf das Ausmaß, in dem es sich schnell in ihren ursprünglichen Zustand erholt, nachdem die Verformungsspannung entlastet ist, ausgedrückt als Wiederherstellungsenergie, was das Verhältnis der Verformungsretraktion zu den Arbeiten zur Erzeugung von Verformungen ist. Es ist eine Funktion des dynamischen Moduls und der inneren Reibung eines elastischen Körpers und ist sehr empfindlich gegenüber Temperaturen.
Der Rückprall nimmt mit der Abnahme der Temperatur bis zu einer bestimmten Temperatur ab und die Elastizität steigt schnell wieder an. Diese Temperatur ist die Kristallisationstemperatur des Weichsegments, die durch die Struktur des makromolekularen Diol bestimmt wird. TPU vom Polyethertyp ist niedriger als der Polyester -TPU. Bei Temperaturen unterhalb der Kristallisationstemperatur wird das Elastomer sehr hart und verliert seine Elastizität. Daher ähnelt Resilienz einem Rückprall von der Oberfläche eines harten Metalls.
Der Härtebereich ist Shore A60-D80
Härte ist ein Indikator für die Fähigkeit eines Materials, Deformation, Bewertung und Kratzen zu widerstehen.
Die Härte der TPU wird normalerweise mit der Härte von Land A und Shore D gemessen, wobei das Land A für weichere TPUs und Ufer d für härtere TPUs verwendet wird.
Die Härte der TPU kann durch Einstellen des Anteils weicher und harter Kettensegmente eingestellt werden. Daher hat die TPU einen relativ breiten Härtebereich, der von Ufer A60-D80 reicht und die Härte von Gummi und Kunststoff überspannt und während der gesamten Härtespanne eine hohe Elastizität hat.
Wenn sich die Härte ändert, können sich einige Eigenschaften der TPU ändern. Beispielsweise führt die Erhöhung der Härte der TPU zu Leistungsänderungen wie erhöhter Zugmodul und Tränenfestigkeit, erhöhter Starrheit und Druckspannung (Belastungskapazität), verringerter Dehnung, erhöhter Dichte und dynamischer Wärmeerzeugung und erhöhter Umweltresistenz.
5 、 Anwendung von TPU
Als ausgezeichnetes Elastomer hat TPU eine breite Palette von nachgeschalteten Produktrichtungen und wird in den täglichen Notwendigkeiten, Sportartikeln, Spielzeug, dekorativen Materialien und anderen Feldern häufig verwendet.
Schuhmaterialien
Die TPU wird hauptsächlich für Schuhmaterialien verwendet, da sie hervorragende Elastizität und Verschleißfestigkeit ist. Schuheprodukte, die TPU enthalten, sind viel komfortabler zu tragen als normale Schuheprodukte, sodass sie in High-End-Schuheprodukten, insbesondere in einigen Sportschuhen und lässigen Schuhen, stärker eingesetzt werden.
Schlauch
Aufgrund seiner Weichheit, der guten Zugfestigkeit, der Schlagfestigkeit und seiner Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen werden TPU -Schläuche in China weit verbreitet als Gas- und Ölschläuche für mechanische Geräte wie Flugzeuge, Tanks, Automobile, Motorräder und Werkzeugwerkzeuge.
Kabel
Die TPU bietet Tränenwiderstand, Verschleißfestigkeit und Biegeeigenschaften, wobei hoher und niedriger Temperaturwiderstand der Schlüssel zur Kabelleistung ist. Auf dem chinesischen Markt verwenden fortschrittliche Kabel wie Kontrollkabel und Stromkabel TPUs, um die Beschichtungsmaterialien komplexer Kabelkonstruktionen zu schützen, und ihre Anwendungen werden zunehmend weit verbreitet.
Medizinprodukte
TPU ist ein sicheres, stabiles und qualitativ hochwertiges PVC-Ersatzmaterial, das keine Phthalat- und anderen chemischen schädlichen Substanzen enthält und in das Blut oder andere Flüssigkeiten im medizinischen Katheter oder im medizinischen Beutel wandert, um Nebenwirkungen zu verursachen. Es handelt sich auch um eine speziell entwickelte Extrusionsgrad- und Injektionsgrad -TPU.
Film
TPU -Film ist ein dünner Film aus TPU -körnigem Material durch spezielle Prozesse wie Rollen, Gießen, Blasen und Beschichtung. Aufgrund seiner hohen Festigkeit, der Verschleißfestigkeit, seiner guten Elastizität und seiner Wetterbeständigkeit werden TPU -Filme in Branchen, Schuhmaterialien, Kleidungsstücken, Automobil-, Chemikalie-, Elektronik-, Medizin- und anderen Feldern häufig eingesetzt.
Postzeit: Februar 05-2020