คำอธิบายที่ครอบคลุมของวัสดุ TPU

ในปี 1958 บริษัท Goodrich Chemical (ปัจจุบันเปลี่ยนชื่อเป็น Lubrizol) ลงทะเบียน Estane แบรนด์ TPU เป็นครั้งแรก ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมามีชื่อแบรนด์มากกว่า 20 ชื่อทั่วโลกและแต่ละแบรนด์มีผลิตภัณฑ์หลายชุด ในปัจจุบันผู้ผลิตวัตถุดิบ TPU ส่วนใหญ่ ได้แก่ BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, ฯลฯ

1、 หมวดหมู่ของ TPU

ตามโครงสร้างส่วนที่อ่อนนุ่มสามารถแบ่งออกเป็นประเภทโพลีเอสเตอร์ประเภทโพลีเอทเทอร์และประเภทบิวเดียนซึ่งมีกลุ่มเอสเตอร์กลุ่มอีเธอร์หรือกลุ่ม Butene

ตามโครงสร้างส่วนที่แข็งมันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทยูรีเทนและยูรีเทนยูเรียประเภทซึ่งได้มาจากเอทิลีนไกลคอลโซ่ตามลำดับ การจำแนกประเภททั่วไปแบ่งออกเป็นประเภทโพลีเอสเตอร์และประเภทโพลีเอทเทอร์

ตามการมีอยู่หรือไม่มีการเชื่อมโยงข้ามมันสามารถแบ่งออกเป็นเทอร์โมพลาสติกบริสุทธิ์และเทอร์โมพลาสติกกึ่ง

อดีตมีโครงสร้างเชิงเส้นบริสุทธิ์และไม่มีพันธะเชื่อมโยงข้าม หลังมีพันธบัตรเชื่อมโยงข้ามจำนวนเล็กน้อยเช่น allophanic acid ester

จากการใช้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปพวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนที่มีโปรไฟล์ (องค์ประกอบของเครื่องจักรต่าง ๆ ), ท่อ (ฝัก, โปรไฟล์บาร์), ฟิล์ม (แผ่น, แผ่นบาง ๆ ), กาว, การเคลือบ, การเคลือบ, เส้นใย ฯลฯ

2、 การสังเคราะห์ TPU

TPU เป็นของโพลียูรีเทนในแง่ของโครงสร้างโมเลกุล ดังนั้นมันรวมกันอย่างไร?

ตามกระบวนการสังเคราะห์ที่แตกต่างกันมันจะถูกแบ่งออกเป็นพอลิเมอไรเซชันจำนวนมากและการแก้ปัญหาพอลิเมอไรเซชัน

ในการเกิดพอลิเมอไรเซชันจำนวนมากมันยังสามารถแบ่งออกเป็นวิธีการทำพอลิเมอร์ก่อนและวิธีการหนึ่งขั้นตอนตามการมีหรือไม่มีปฏิกิริยาก่อน:

วิธีการ prepolymerization เกี่ยวข้องกับการตอบสนอง diisocyanate กับ macromolecular diols ในช่วงระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะเพิ่มการขยายโซ่เพื่อผลิต TPU;

วิธีการหนึ่งขั้นตอนเกี่ยวข้องกับการผสมและทำปฏิกิริยากับ macromolecular diols, diisocyanates และตัวขยายโซ่เพื่อสร้าง TPU

โซลูชันพอลิเมอไรเซชันเกี่ยวข้องกับการละลาย diisocyanate ครั้งแรกในตัวทำละลายจากนั้นเพิ่ม macromolecular diols เพื่อตอบสนองในช่วงระยะเวลาหนึ่งและในที่สุดก็เพิ่มตัวขยายโซ่เพื่อสร้าง TPU

ประเภทของเซ็กเมนต์อ่อน TPU น้ำหนักโมเลกุลเนื้อหาส่วนที่แข็งหรืออ่อนและสถานะการรวม TPU สามารถส่งผลกระทบต่อความหนาแน่นของ TPU ด้วยความหนาแน่นประมาณ 1.10-1.25 และไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับยางและพลาสติกอื่น ๆ

ที่ความแข็งเดียวกันความหนาแน่นของประเภท polyether TPU นั้นต่ำกว่า TPU ชนิดโพลีเอสเตอร์

3、 การประมวลผลของ TPU

อนุภาค TPU ต้องการกระบวนการต่าง ๆ ในการสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยใช้วิธีการหลอมละลายและวิธีแก้ปัญหาสำหรับการประมวลผล TPU

การประมวลผลการหลอมละลายเป็นกระบวนการที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมพลาสติกเช่นการผสมการกลิ้งการอัดรีดการขึ้นรูปและการขึ้นรูป

การประมวลผลการแก้ปัญหาเป็นกระบวนการของการเตรียมการแก้ปัญหาโดยการละลายอนุภาคในตัวทำละลายหรือพอลิเมอร์โดยตรงในตัวทำละลายจากนั้นเคลือบปั่นและอื่น ๆ

ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ทำจาก TPU โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีปฏิกิริยาเชื่อมขวางของวัลคาไนเซชั่นซึ่งสามารถทำให้วัฏจักรการผลิตสั้นลงและรีไซเคิลวัสดุเหลือใช้

4、 ประสิทธิภาพของ TPU

TPU มีโมดูลัสสูงความแข็งแรงสูงการยืดตัวและความยืดหยุ่นสูงความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมความต้านทานน้ำมันความต้านทานอุณหภูมิต่ำและความต้านทานต่อวัย

ความต้านทานแรงดึงสูงการยืดตัวสูงและอัตราการเสียรูปแบบถาวรในระยะยาวต่ำเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของ TPU

Xiaou ส่วนใหญ่จะอธิบายคุณสมบัติเชิงกลของ TPU จากแง่มุมต่าง ๆ เช่นความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวความยืดหยุ่นความแข็ง ฯลฯ

ความต้านทานแรงดึงสูงและการยืดตัวสูง

TPU มีความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวที่ยอดเยี่ยม จากข้อมูลในรูปด้านล่างเราจะเห็นได้ว่าความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวของ TPU แบบ polyether นั้นดีกว่าพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์และยาง

นอกจากนี้ TPU ยังสามารถตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมอาหารที่มีสารเติมแต่งเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยในระหว่างการแปรรูปซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับวัสดุอื่น ๆ เช่น PVC และยางเพื่อให้ได้

ความยืดหยุ่นมีความไวต่ออุณหภูมิมาก

ความยืดหยุ่นของ TPU หมายถึงระดับที่จะฟื้นตัวอย่างรวดเร็วไปยังสถานะดั้งเดิมหลังจากความเครียดการเสียรูปถูกปลดออกแสดงเป็นพลังงานการกู้คืนซึ่งเป็นอัตราส่วนของการหักเปลี่ยนการเสียรูปให้กับงานที่จำเป็นในการสร้างความผิดปกติ มันเป็นฟังก์ชั่นของโมดูลัสแบบไดนามิกและแรงเสียดทานภายในของร่างกายที่ยืดหยุ่นและมีความไวต่ออุณหภูมิมาก

การฟื้นตัวลดลงเมื่อการลดลงของอุณหภูมิจนกระทั่งอุณหภูมิที่แน่นอนและความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอีกครั้ง อุณหภูมินี้คืออุณหภูมิการตกผลึกของส่วนที่อ่อนนุ่มซึ่งกำหนดโดยโครงสร้างของ macromolecular diol TPU ประเภท Polyether ต่ำกว่า TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์ ที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกอีลาสโตเมอร์จะแข็งมากและสูญเสียความยืดหยุ่น ดังนั้นความยืดหยุ่นจึงคล้ายกับการเด้งกลับจากพื้นผิวของโลหะแข็ง

ช่วงความแข็งคือชายฝั่ง A60-D80

ความแข็งเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูปการให้คะแนนและการเกา

ความแข็งของ TPU มักจะวัดโดยใช้เครื่องทดสอบความแข็งของชายฝั่ง A และ Shore D ด้วยฝั่งที่ใช้สำหรับ TPU ที่นุ่มกว่าและฝั่ง D ที่ใช้สำหรับ TPU ที่ยากขึ้น

ความแข็งของ TPU สามารถปรับได้โดยการปรับสัดส่วนของส่วนที่อ่อนนุ่มและโซ่แข็ง ดังนั้น TPU จึงมีช่วงความแข็งที่ค่อนข้างกว้างตั้งแต่ฝั่ง A60-D80 ซึ่งครอบคลุมความแข็งของยางและพลาสติกและมีความยืดหยุ่นสูงตลอดช่วงความแข็งทั้งหมด

เมื่อความแข็งเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติบางอย่างของ TPU อาจเปลี่ยนแปลงได้ ตัวอย่างเช่นการเพิ่มความแข็งของ TPU จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพเช่นโมดูลัสแรงดึงที่เพิ่มขึ้นและความแข็งแรงของการฉีกขาดเพิ่มความแข็งแกร่งและความเครียดจากแรงอัด (ความสามารถในการรับน้ำหนัก) การยืดตัวลดลงความหนาแน่นเพิ่มขึ้นและการสร้างความร้อนแบบไดนามิกและความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น

5、 แอปพลิเคชันของ TPU

ในฐานะที่เป็นอีลาสโตเมอร์ที่ยอดเยี่ยม TPU มีทิศทางผลิตภัณฑ์ดาวน์สตรีมที่หลากหลายและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสิ่งจำเป็นรายวันสินค้ากีฬาของเล่นวัสดุตกแต่งและสาขาอื่น ๆ

วัสดุรองเท้า

TPU ส่วนใหญ่ใช้สำหรับวัสดุรองเท้าเนื่องจากความยืดหยุ่นและความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม ผลิตภัณฑ์รองเท้าที่มี TPU สวมใส่สบายกว่าผลิตภัณฑ์รองเท้าปกติดังนั้นพวกเขาจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์รองเท้าระดับสูงโดยเฉพาะรองเท้ากีฬาและรองเท้าลำลอง

ท่อ

เนื่องจากความนุ่มนวลความต้านทานแรงดึงที่ดีความแข็งแรงของแรงกระแทกและความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและต่ำท่อ TPU จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศจีนเป็นท่อก๊าซและน้ำมันสำหรับอุปกรณ์เครื่องจักรกลเช่นเครื่องบินถังรถยนต์มอเตอร์ไซค์และเครื่องมือเครื่องจักร

สายเคเบิล

TPU ให้ความต้านทานการฉีกขาดความต้านทานการสึกหรอและลักษณะการดัดที่มีความต้านทานอุณหภูมิสูงและต่ำเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานของสายเคเบิล ดังนั้นในตลาดจีนสายเคเบิลขั้นสูงเช่นสายเคเบิลควบคุมและสายไฟใช้ TPU เพื่อปกป้องวัสดุการเคลือบของการออกแบบสายเคเบิลที่ซับซ้อนและการใช้งานของพวกเขากำลังแพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ

อุปกรณ์การแพทย์

TPU เป็นวัสดุทดแทน PVC ที่ปลอดภัยมั่นคงและมีคุณภาพสูงซึ่งจะไม่มี phthalate และสารเคมีที่เป็นอันตรายอื่น ๆ และจะย้ายไปยังเลือดหรือของเหลวอื่น ๆ ในสายสวนทางการแพทย์หรือถุงการแพทย์เพื่อทำให้เกิดผลข้างเคียง นอกจากนี้ยังเป็นเกรดการอัดรีดที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษและ TPU เกรดฉีด

ฟิล์ม

ฟิล์ม TPU เป็นฟิล์มบาง ๆ ที่ทำจากวัสดุเม็ด TPU ผ่านกระบวนการพิเศษเช่นการกลิ้งการหล่อการเป่าและการเคลือบ เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงความต้านทานการสึกหรอความยืดหยุ่นที่ดีและความต้านทานต่อสภาพอากาศฟิล์ม TPU จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวัสดุรองเท้าอุปกรณ์สวมใส่เสื้อผ้ายานยนต์สารเคมีอิเล็กทรอนิกส์การแพทย์และสาขาอื่น ๆ