Hva er termoplastisk polyuretanelastomer?

Hva er termoplastisk polyuretanelastomer?

Polyuretanelastomer er en rekke syntetiske polyuretan -syntetiske materialer (andre varianter refererer til polyuretanskum, polyuretanlim, polyuretanbelegg og polyuretanfiber), og Thermethane Polyuretan Elastomer er en av de tre typer polyuretan -elastan -elastan som er en av de tre typene mennesker som er two two two two thuethan, og er en av de tre typene mennesker som er en av de tre typene mennesker som er en av de tre typene mennesker som er en av de tre typene, og er en av de tre typer polyuretan. Elastomerer er støpte polyuretanelastomerer, forkortet som CPU, og blandede polyuretanelastomerer, forkortet som MPU).

TPU er en slags polyuretanelastomer som kan mykgjøres ved oppvarming og oppløst ved løsningsmiddel. Sammenlignet med CPU og MPU har TPU liten eller ingen kjemisk tverrbinding i sin kjemiske struktur. Den molekylære kjeden er i utgangspunktet lineær, men det er en viss mengde fysisk tverrbinding. Dette er den termoplastiske polyuretanelastomeren som er veldig karakteristisk i strukturen.

Struktur og klassifisering av TPU

Termoplastisk polyuretanelastomer er en (AB) blokk lineær polymer. A representerer en polymerpolyol (ester eller polyeter, molekylvekt på 1000 ~ 6000) med høy molekylvekt, kalt lang kjede; B representerer en diol som inneholder 2-12 rette kjede karbonatomer, kalt en kort kjede.

I strukturen til termoplastisk polyuretan -elastomer kalles segment A, som har mykt segment, som har egenskapene til fleksibilitet og mykhet, noe som gjør at TPU har utvidbarhet; Uretankjeden generert av reaksjonen mellom B -segmentet og isocyanat kalles et hardt segment, som har både stive og harde egenskaper. Ved å justere forholdet mellom A- og B -segmenter blir TPU -produkter med forskjellige fysiske og mekaniske egenskaper laget.

I henhold til den myke segmentstrukturen kan den deles inn i polyestertype, polyetertype og butadientype, som inneholder estergruppe, etergruppe eller butene -gruppe. I henhold til den harde segmentstrukturen kan den deles inn i uretan -type og uretan urea -type, som er henholdsvis oppnådd fra etylenglykolkjedeforlengere eller diaminkjedeforlengere. Den vanlige klassifiseringen er delt inn i polyestertype og polyetertype.

Hva er råvarene for TPU -syntese?

(1) Polymer diol

Makromolekylær diol med en molekylvekt fra 500 til 4000 og bifunksjonelle grupper, med et innhold på 50% til 80% i TPU -elastomer, spiller en avgjørende rolle i de fysiske og kjemiske egenskapene til TPU.

Polymerdiol egnet for TPU -elastomer kan deles inn i polyester og polyeter: Polyester inkluderer polytetrametylen adipinsyre glykol (PBA) ε PCL, PHC; Polyethers inkluderer polyoksypropyleneter glykol (PPG), tetrahydrofuran polyeter glykol (PTMG), etc.

(2) diisocyanat

Molekylvekten er liten, men funksjonen er enestående, som ikke bare spiller rollen som å koble det myke segmentet og det harde segmentet, men også gir TPU forskjellige gode fysiske og mekaniske egenskaper. The diisocyanates applicable to the TPU are: Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl diisocyanat (PXDI), etc.

(3) Kjedeforlenger

Kjedeforlengeren med en molekylvekt på 100 ~ 350, som tilhører liten molekylær diol, liten molekylvekt, åpen kjedestruktur og ingen substituent gruppe bidrar til å oppnå høy hardhet og høy skalærvekt av TPU. Kjettingslederne som er egnet for TPU inkluderer 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroksyetoksy) benzen (HQEE), 1,4-cykloheksanedimetanol (CHDM), p-fenyldimetylglycol (PXG), etc.

Endringsapplikasjon av TPU som et herdingsmiddel

For å redusere produktkostnadene og oppnå ytterligere ytelse, kan polyuretantermoplastiske elastomerer brukes som ofte brukte herdingsmidler for å tøffe forskjellige termoplastiske og modifiserte gummimaterialer.

På grunn av sin høye polaritet kan polyuretan være kompatibel med polare harpikser eller gummi, så som klorert polyetylen (CPE), som kan brukes til å lage medisinske produkter; Blanding med ABS kan erstatte ingeniørtermoplast for bruk; Når den brukes i kombinasjon med polykarbonat (PC), har det egenskaper som oljemotstand, drivstoffmotstand og påvirkningsmotstand, og kan brukes til å lage billegemer; Når det kombineres med polyester, kan dens seighet forbedres; I tillegg kan det være godt kompatibelt med PVC, polyoksymetylen eller PVDC; Polyester -polyuretan kan være godt kompatibel med 15% nitrilgummi eller 40% nitrilgummi/PVC -blanding; Polyeter polyuretan kan også være godt kompatibel med 40% nitrilgummi/polyvinylkloridblanding lim; Det kan også være CO -kompatibel med akrylonitrilstyren (SAN) kopolymerer; Det kan danne interpenetrerende nettverk (IPN) strukturer med reaktive polysiloxaner. De aller fleste av de ovennevnte blandede limene er allerede offisielt produsert.

De siste årene har det vært en økende forskning på tøffing av POM av TPU i Kina. Blandingen av TPU og POM forbedrer ikke bare høye temperaturmotstanden og mekaniske egenskaper til TPU, men også vidunderer POM betydelig. Noen forskere har vist at i strekkbruddstester, sammenlignet med POM -matrise, har POM -legeringen med TPU gått over fra sprø brudd til duktilt brudd. Tilsetningen av TPU gir også POM med formminneytelse. Det krystallinske området av POM fungerer som den faste fasen av formminnelegeringen, mens den amorfe området av amorf TPU og POM fungerer som den reversible fasen. Når utvinningsresponstemperaturen er 165 ℃ og utvinningstiden er 120 sekunder, når legeringshastigheten over 95%, og utvinningseffekten er den beste.

TPU er vanskelig å være kompatibel med ikke-polare polymermaterialer som polyetylen, polypropylen, etylenpropylengummi, butadiengummi, isoprengummi eller avfallsgummipulver, og kan ikke brukes til å produsere kompositter med god ytelse. Derfor brukes ofte overflatebehandlingsmetoder som plasma, korona, våt kjemi, grunning, flamme eller reaktiv gass for sistnevnte. For eksempel har American Air Products and Chemicals Company utført F2/O2 aktiv gassoverflatebehandling på ultrahøy molekylvekt polyetylenfin pulver med en molekylvekt på 3-5 millioner, og lagt den til polyuretanelastomer i et forhold på 10%, noe som kan forbedre sin bøyningsmodulus. Og F2/O2-aktive gassoverflatebehandling kan også påføres de retningsbestemte korte fibrene med en lengde på 6-35mm, noe som kan forbedre stivheten og rivet seighet i det sammensatte materialet.

Hva er applikasjonsområdene til TPU?

I 1958 registrerte Goodrich Chemical Company (nå omdøpt til Lubrizol) TPU -merket Estane for første gang. I løpet av de siste 40 årene har det vært mer enn 20 merkenavn over hele verden, og hvert merke har flere serier med produkter. For tiden er de viktigste TPU -råstoffprodusentene i verden: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, etc.

Som en utmerket elastomer har TPU et bredt spekter av nedstrøms produkter, som er mye brukt i daglige nødvendigheter, sportsvarer, leker, dekorative materialer og andre felt. Nedenfor er noen få eksempler.

① Sko materialer

TPU brukes hovedsakelig til skomaterialer på grunn av dens utmerkede elastisitet og slitasje. Fottøyprodukter som inneholder TPU er mye mer behagelige å ha på seg enn vanlige fottøyprodukter, så de er mer brukt i high-end fottøyprodukter, spesielt noen sportssko og uformelle sko.

② slanger

På grunn av sin mykhet, god strekkfasthet, påvirkningsstyrke og motstand mot høye og lave temperaturer, brukes TPU -slanger mye i Kina som gass- og oljeslanger for mekanisk utstyr som fly, tanks, biler, motorsykler og maskinverktøy.

③ Kabel

TPU gir tårebestandighet, slitestyrke og bøyningsegenskaper, med høy og lav temperaturmotstand som nøkkelen til kabelytelse. Så i det kinesiske markedet bruker avanserte kabler som kontrollkabler og strømkabler TPUer for å beskytte beleggmaterialene til komplekse kabeldesign, og applikasjonene deres blir stadig mer utbredt.

④ Medisinsk utstyr

TPU er et trygt, stabilt og høykvalitets PVC-erstatningsmateriale, som ikke vil inneholde ftalat og andre kjemiske skadelige stoffer, og vil migrere til blodet eller andre væsker i det medisinske kateteret eller medisinsk pose for å forårsake bivirkninger. Dessuten kan den spesialutviklede ekstruderingsgraden og injeksjonskvaliteten TPU enkelt brukes med litt feilsøking i det eksisterende PVC -utstyret.

⑤ Kjøretøyer og andre transportmidler

Ved å ekstrude og belegge begge sider av nylonstoff med polyuretan termoplastisk elastomer, kan oppblåsbare kampangrepsflåter og rekognoseringsflåter som bærer 3-15 personer gjøres, med mye bedre ytelse enn vulcaniserte gummi oppblåsbare flåter; Polyuretan termoplastisk elastomer forsterket med glassfiber kan brukes til å lage kroppskomponenter som støpte deler på begge sider av selve bilen, dørskinn, støtfangere, antifriksjonsstrimler og griller.