Термопластикалык полиуретан эластомери деген эмне?

Термопластикалык полиуретан эластомери деген эмне?

Полиуретан эластомери полиуретан синтетикалык материалдардын ар кандай (башка сорттор полиуретан көбүк, полиуретан клей, полиуретан каптоо жана полиуретан була билдирет) жана Термопластикалык полиуретан эластомери полиуретан эластомеринин үч түрүнүн бири болуп саналат, Эл аны көбүнчө TPU деп аташат. полиуретан эластомерлеринин башка эки негизги түрү куюлган полиуретан эластомерлери, алар CPU катары кыскартылган жана аралаш полиуретан эластомерлери, MPU катары кыскартылган).

TPU полиуретан эластомеринин бир түрү, аны ысытуу жолу менен пластмассалаштыруу жана эриткич менен эритүү мүмкүн. CPU жана MPU менен салыштырганда, TPU анын химиялык түзүлүшүндө химиялык кайчылаш байланышы аз же такыр жок. Анын молекулярдык чынжыры негизинен сызыктуу, бирок белгилүү бир физикалык кайчылаш байланыш бар. Бул түзүлүшү боюнча абдан мүнөздүү Термопластикалык полиуретан эластомери болуп саналат.

ТПУнун түзүлүшү жана классификациясы

Термопластикалык полиуретан эластомери (AB) блоктук сызыктуу полимер. А узун чынжыр деп аталган жогорку молекулярдык салмагы бар полимердик полиолду (эфир же полиэфир, молекулалык салмагы 1000~6000) билдирет; B кыска чынжыр деп аталган 2-12 түз чынжырлуу көмүртек атомдорун камтыган диолду билдирет.

Термопластикалык полиуретан эластомеринин структурасында А сегменти жумшак сегмент деп аталат, ал ийкемдүүлүктүн жана жумшактыктын өзгөчөлүктөрүнө ээ, TPU кеңейүү мүмкүнчүлүгүнө ээ; В сегменти менен изоцианаттын ортосундагы реакциянын натыйжасында пайда болгон уретан чынжыры катуу жана катуу касиетке ээ болгон катуу сегмент деп аталат. А жана В сегменттеринин катышын жөнгө салуу менен, ар кандай физикалык жана механикалык касиеттери бар TPU буюмдар жасалат.

жумшак сегмент структурасы боюнча, ал тиешелүүлүгүнө жараша эфир тобун, эфир тобун, же бутен тобун камтыган полиэстер түрүнө, полиэфир түрүнө жана бутадиен түрүнө бөлүнөт. Катуу сегмент түзүлүшү боюнча, ал этилен гликол чынжыр узарткычтары же диамин чынжыр узарткычтарынан алынган уретан түрүнө жана уретан карбамидине бөлүнөт. Жалпы классификация полиэстер түрүнө жана полиэфир түрүнө бөлүнөт.

TPU синтези үчүн чийки заттар кандай?

(1) Полимер диол

ТПУ эластомеринде 50%дан 80%ке чейинки мазмуну бар молекулалык салмагы 500дөн 4000ге чейинки макромолекулярдык диол жана бифункционалдуу топтор ТПУнун физикалык жана химиялык касиетинде чечүүчү роль ойнойт.

TPU эластомери үчүн жарактуу полимердик Diol полиэстер жана полиэтер деп бөлүүгө болот: полиэстерге политетраметилен Адипин кислотасы гликол (PBA) ε PCL, PHC кирет; Полиэфирлерге полиоксипропилен эфир гликол (ППГ), тетрагидрофуран полиэфиргликол (ПТМГ) ж.

(2) Диизоцианат

Молекулярдык салмагы кичинекей, бирок функциясы өзгөчө, ал жумшак сегмент менен катуу сегментти бириктирүү ролун гана аткарбастан, ошондой эле TPUга ар кандай жакшы физикалык жана механикалык касиеттерди берет. ТПУга колдонулуучу диизоцианаттар: метилендифенилдиизоцианат (MDI), метилен бис (-4-циклогексил изоцианат) (HMDI), p-фенилдиизоцианат (PPDI), 1,5-нафтален диизоцианат (NDI), p-фениилдиис PXDI) ж.б.

(3) чынжыр узарткыч

Молекулярдык салмагы 100 ~ 350 болгон чынжырды кеңейтүүчү, чакан молекулалык Диолго, кичинекей молекулалык массага, ачык чынжыр структурасына жана эч кандай алмаштыруучу топко таандык эмес, TPU жогорку катуулугун жана жогорку скалярдык салмагын алууга шарт түзөт. TPU үчүн жарактуу чынжыр кеңейтүүчүлөргө 1,4-бутандиол (BDO), 1,4-бис (2-гидроксиэтокси) бензол (HQEE), 1,4-циклогександиметанол (CHDM), p-фенилдиметилгликол (PXG) ж.б.

TPU'ну катаалдаштыруучу агент катары өзгөртүү

Продукциянын баасын азайтуу жана кошумча өндүрүмдүүлүктү алуу үчүн полиуретан термопластикалык эластомерлер ар кандай термопластикалык жана модификацияланган резина материалдарын бекемдөө үчүн кеңири колдонулуучу катаалдаштыруучу агенттер катары колдонулушу мүмкүн.

Өзүнүн жогорку полярдуулугунан улам полиуретан полярдык чайырлар же каучуктар менен шайкеш келиши мүмкүн, мисалы, хлордуу полиэтилен (CPE), медициналык буюмдарды жасоо үчүн колдонулушу мүмкүн; ABS менен аралаштыруу колдонуу үчүн инженердик термопластиканы алмаштыра алат; Поликарбонат (ПК) менен айкалыштырып колдонулганда, майга каршылык, күйүүчү майга туруктуулук, соккуга туруштук берүү сыяктуу касиеттерге ээ жана унаанын кузовун жасоо үчүн колдонулушу мүмкүн; Полиэстер менен айкалышканда, анын катуулугун жогорулатууга болот; Мындан тышкары, ал PVC, Polyoxymethylene же PVDC менен жакшы шайкеш болушу мүмкүн; Полиэстер полиуретан 15% Nitrile каучук же 40% нитрил резина / PVC аралашмасы менен жакшы шайкеш болушу мүмкүн; Полиэтер полиуретан да 40% нитрил резина/поливинилхлорид аралашмасы клей менен жакшы шайкеш келиши мүмкүн; Ошондой эле акрилонитрил стирол (SAN) сополимерлери менен шайкеш келиши мүмкүн; Ал реактивдүү полисилоксандар менен ич ара өтүүчү тармак (IPN) структураларын түзө алат. Жогоруда айтылган аралашма желимдердин басымдуу көпчүлүгү буга чейин расмий түрдө чыгарылган.

Акыркы жылдары, Кытайда TPU менен POM катаалдаштыруу боюнча изилдөөлөр көбөйүп жатат. TPU жана POM аралаштыруу TPU жогорку температурага туруктуулугун жана механикалык касиеттерин гана жакшыртбастан, ошондой эле POM бир кыйла катуулатат. Кээ бир изилдөөчүлөр, POM матрицасына салыштырганда, POM эритмеси морт сынуудан ийкемдүү сынууга өткөнүн көрсөттү. TPU кошумчасы POMга форма эс тутумунун иштешин да берет. ПОМдун кристаллдык аймагы форма эс тутумунун эритмесинин туруктуу фазасы катары кызмат кылат, ал эми аморфтук TPU жана POMдын аморфтук аймагы реверсивдүү фаза катары кызмат кылат. Калыбына келтирүү жооп температурасы 165 ℃ жана калыбына келтирүү убактысы 120 секунд болгондо, эритмесин калыбына келтирүү ылдамдыгы 95% дан ашат жана калыбына келтирүү эффектиси эң жакшы болот.

TPU полиэтилен, полипропилен, этилен пропилен каучук, бутадиен каучук, изопрен каучук же калдык резина порошок сыяктуу полярдуу эмес полимердик материалдар менен шайкеш келүү кыйын жана жакшы көрсөткүчтөр менен композиттерди өндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн эмес. Ошондуктан, плазма, корона, нымдуу химия, праймер, жалын же реактивдүү газ сыяктуу беттик тазалоо ыкмалары көбүнчө акыркысы үчүн колдонулат. Мисалы, American Air Products and Chemicals компаниясы молекулалык салмагы 3-5 миллион болгон ультра жогорку молекулалуу полиэтилен майда порошокто F2/O2 активдүү газдын үстүн тазалоону жүргүзгөн жана аны 10 пропорцияда полиуретан эластомерге кошкон. %, бул анын ийилүүчү модулун, чоюлуу күчүн жана эскирүү туруктуулугун бир топ жакшыртат. Жана F2/O2 активдүү газдын үстүн тазалоону узундугу 6-35 мм болгон багыттагы узун кыска жипчелерге да колдонсо болот, бул композиттик материалдын катуулугун жана жыртылуу катаалдыгын жакшыртат.

TPU кандай колдонуу аймактары бар?

1958-жылы Goodrich Chemical Company (азыр Lubrizol деп аталат) биринчи жолу TPU брендин Estane каттаган. Акыркы 40 жылдын ичинде дүйнө жүзү боюнча 20дан ашык бренд аталыштары бар жана ар бир брендде бир нече сериялар бар. Азыркы учурда, дүйнөдөгү негизги TPU чийки зат өндүрүүчүлөр болуп саналат: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Голдинг, ж.б.

Мыкты эластомер катары TPU күнүмдүк керектелүүчү буюмдарда, спорттук товарларда, оюнчуктарда, жасалгалоочу материалдарда жана башка тармактарда кеңири колдонулган ылдыйкы өнүмдөрдүн кеңири спектрине ээ. Төмөндө бир нече мисал келтирилген.

① Бут кийим материалдары

TPU, негизинен, анын мыкты ийкемдүүлүгү жана кийүүгө туруктуулугуна бут кийим үчүн колдонулат. ТПУ камтыган бут кийим буюмдары кадимки бут кийимдерге караганда кийүүгө бир топ ыңгайлуу, ошондуктан алар жогорку класстагы бут кийимдерде, өзгөчө кээ бир спорттук бут кийимдерде жана күнүмдүк бут кийимдерде кеңири колдонулат.

② Шлангдар

Жумшактыгы, жакшы тартылуу күчү, соккунун күчү жана жогорку жана төмөнкү температурага туруктуулугунан улам, TPU шлангдары Кытайда учактар, танктар, автомобильдер, мотоциклдер жана станоктор сыяктуу механикалык жабдуулар үчүн газ жана мунай шлангдары катары кеңири колдонулат.

③ Кабель

TPU жогорку жана төмөнкү температурага туруштук берүү кабелдик аткаруунун ачкычы болуп, жыртылуу каршылык, эскирүү каршылык жана ийилген мүнөздөмөлөрдү камсыз кылат. Ошентип, кытай рыногунда башкаруу кабелдери жана электр кабелдери сыяктуу өнүккөн кабелдер татаал кабелдик конструкциялардын каптоочу материалдарын коргоо үчүн TPU колдонушат жана алардын колдонмолору барган сайын кеңири жайылууда.

④ Медициналык аппараттар

TPU - коопсуз, туруктуу жана жогорку сапаттагы ПВХ алмаштыруучу материал, анда фталат жана башка химиялык зыяндуу заттар болбойт жана медициналык катетерде же медициналык баштыктагы канга же башка суюктуктарга өтүп, терс таасирлерди жаратат. Мындан тышкары, атайын иштелип чыккан экструзия классы жана инъекциялык класстагы TPU, учурдагы PVC жабдууларында бир аз мүчүлүштүктөрдү оңдоо менен оңой колдонсо болот.

⑤ Унаа жана башка транспорт каражаттары

Нейлон кездеменин эки тарабын полиуретан термопластикалык эластомери менен экструдировкалоо жана каптоо аркылуу 3-15 кишини ташыган үйлөтмө согуштук салдарды жана чалгындоочу салдарды жасоого болот, алар вулканизацияланган резинадан жасалган үйлөтмө салдарга караганда бир топ жакшы көрсөткүчтөргө ээ; Айнек буласы менен бекемделген полиуретан термопластикалык эластомерлери, мисалы, унаанын эки тарабында калыптанган тетиктер, эшик терилери, бамперлер, сүрүлүүгө каршы тилкелер жана торлор сыяктуу кузов компоненттерин жасоо үчүн колдонулушу мүмкүн.