У 1958 годзе кампанія Goodrich Chemical Company (цяпер перайменаваная ў Lubrizol) упершыню зарэгістравала брэнд TPU Estane. За апошнія 40 гадоў па ўсім свеце з'явілася больш за 20 брэндаў, і кожны брэнд мае некалькі серый прадукцыі. У цяперашні час вытворцамі сыравіны для TPU з'яўляюцца ў асноўным BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical і г.д.
1. Катэгорыя ТПУ
Па структуры мяккіх сегментаў іх можна падзяліць на поліэфірныя, поліэфірныя і бутадыенавыя, якія адпаведна ўтрымліваюць эфірную, эфірную або бутэнавую групы.
Паводле структуры цвёрдых сегментаў, іх можна падзяліць на ўрэтанавы тып і ўрэтана-мачавінны тып, якія атрымліваюць адпаведна з этыленглікольных або дыямінавых падаўжальнікаў ланцуга. Агульнапрынятая класіфікацыя падзяляецца на поліэфірны тып і поліэфірны тып.
У залежнасці ад наяўнасці або адсутнасці зшывання, іх можна падзяліць на чыстыя тэрмапласты і напаўтэрмапласты.
Першы мае чыста лінейную структуру і не мае зшытых сувязяў; другі змяшчае невялікую колькасць зшытых сувязяў, такіх як эфір алафанавай кіслаты.
Па прызначэнні гатовыя вырабы можна падзяліць на прафіляваныя дэталі (розныя элементы машын), трубы (абалонкі, пруткі, профілі), плёнкі (лісты, тонкія пліты), клеі, пакрыцці, валокны і г.д.
2. Сінтэз ТПУ
Па малекулярнай структуры ТПУ належыць да поліўрэтану. Дык як жа ён агрэгаваўся?
Згодна з рознымі працэсамі сінтэзу, ён у асноўным падзяляецца на палімерызацыю ў масе і палімерызацыю ў растворы.
У палімерызацыі ў аб'ёме яе таксама можна падзяліць на метад папярэдняй палімерызацыі і аднаэтапны метад у залежнасці ад наяўнасці або адсутнасці папярэдняй рэакцыі:
Метад папярэдняй палімерызацыі прадугледжвае рэакцыю дыізацыяната з макрамалекулярнымі дыёламі на працягу пэўнага перыяду часу перад даданнем падаўжэння ланцуга для атрымання ТПУ;
Аднаэтапны метад прадугледжвае адначасовае змешванне і рэакцыю макрамалекулярных дыёлаў, дыізацыянатаў і падаўжальнікаў ланцуга з утварэннем ТПУ.
Палімерызацыя ў растворы ўключае спачатку растварэнне дыізацыяната ў растваральніку, затым даданне макрамалекулярных дыёлаў для рэакцыі на працягу пэўнага перыяду часу і, нарэшце, даданне падаўжальнікаў ланцуга для атрымання ТПУ.
Тып мяккага сегмента ТПУ, малекулярная маса, утрыманне цвёрдых або мяккіх сегментаў і стан агрэгацыі ТПУ могуць паўплываць на шчыльнасць ТПУ, якая складае прыблізна 1,10-1,25, і няма істотнай розніцы ў параўнанні з іншымі каўчукамі і пластмасамі.
Пры аднолькавай цвёрдасці шчыльнасць ТПУ поліэфірнага тыпу ніжэйшая, чым у ТПУ поліэфірнага тыпу.
3. Апрацоўка ТПУ
Для атрымання канчатковага прадукту часціцы ТПУ патрабуюцца розныя працэсы, у асноўным з выкарыстаннем метадаў плаўлення і раствора для апрацоўкі ТПУ.
Плаўленне - гэта распаўсюджаны працэс у пластмасавай прамысловасці, напрыклад, змешванне, вальцаванне, экструзія, выдзіманне і ліццё;
Апрацоўка раствора — гэта працэс падрыхтоўкі раствора шляхам растварэння часціц у растваральніку або непасрэднай палімерызацыі іх у растваральніку, а затым нанясення пакрыцця, прадзення і гэтак далей.
Канчатковы прадукт, выраблены з ТПУ, звычайна не патрабуе рэакцыі вулканізацыі і зшывання, што можа скараціць вытворчы цыкл і перапрацаваць адходы.
4. Прадукцыйнасць ТПУ
ТПУ мае высокі модуль пругкасці, высокую трываласць, высокае падаўжэнне і эластычнасць, выдатную зносаўстойлівасць, устойлівасць да алею, нізкіх тэмператур і старэння.
Высокая трываласць на расцяжэнне, высокае падаўжэнне і нізкі ўзровень рэшткавай дэфармацыі пры працяглым сцісканні - усё гэта значныя перавагі ТПУ.
СяоУ ў асноўным раскажа пра механічныя ўласцівасці ТПУ з такіх аспектаў, як трываласць на расцяжэнне і падаўжэнне, пругкасць, цвёрдасць і г.д.
Высокая трываласць на расцяжэнне і высокае падаўжэнне
ТПУ мае выдатную трываласць на расцяжэнне і адноснае падаўжэнне. З дадзеных на малюнку ніжэй відаць, што трываласць на расцяжэнне і адноснае падаўжэнне ТПУ поліэфірнага тыпу значна лепшыя, чым у полівінілхларыднага пластыка і гумы.
Акрамя таго, ТПУ можа адпавядаць патрабаванням харчовай прамысловасці з мінімальным ужываннем або без ужывання дабавак падчас апрацоўкі, што таксама цяжка дасягнуць для іншых матэрыялаў, такіх як ПВХ і гума.
Устойлівасць вельмі адчувальная да тэмпературы
Эластычнасць ТПУ адносіцца да ступені, з якой ён хутка аднаўляецца да зыходнага стану пасля зняцця дэфармацыйнага напружання, і выражаецца ў энергіі аднаўлення, якая ўяўляе сабой суадносіны працы дэфармацыйнага ўцягвання да працы, неабходнай для ўзнікнення дэфармацыі. Яна залежыць ад дынамічнага модуля і ўнутранага трэння пругкага цела і вельмі адчувальная да тэмпературы.
Адскок памяншаецца з паніжэннем тэмпературы да пэўнай тэмпературы, пасля чаго эластычнасць зноў хутка павялічваецца. Гэта тэмпература з'яўляецца тэмпературай крышталізацыі мяккага сегмента, якая вызначаецца структурай макрамалекулярнага дыёлу. ТПУ поліэфірнага тыпу мае ніжэйшую тэмпературу, чым ТПУ поліэфірнага тыпу. Пры тэмпературах ніжэйшых за тэмпературу крышталізацыі эластомер становіцца вельмі цвёрдым і губляе сваю эластычнасць. Такім чынам, пругкасць падобная да адскоку ад паверхні цвёрдага металу.
Дыяпазон цвёрдасці па Шору A60-D80
Цвёрдасць — гэта паказчык здольнасці матэрыялу супраціўляцца дэфармацыі, драпінам і пашкоджанням.
Цвёрдасць ТПУ звычайна вымяраецца з дапамогай цвёрдамераў па Шору A і Шору D, прычым Шор A выкарыстоўваецца для мякчэйшых ТПУ, а Шор D — для больш цвёрдых.
Цвёрдасць ТПУ можна рэгуляваць, змяняючы прапорцыю мяккіх і цвёрдых сегментаў ланцуга. Такім чынам, ТПУ мае адносна шырокі дыяпазон цвёрдасці, ад Шора A60 да D80, які ахоплівае цвёрдасць гумы і пластыка, і валодае высокай эластычнасцю ва ўсім дыяпазоне цвёрдасці.
Па меры змены цвёрдасці могуць змяняцца і некаторыя ўласцівасці ТПУ. Напрыклад, павелічэнне цвёрдасці ТПУ прывядзе да змяненняў у такіх характарыстыках, як павелічэнне модуля пругкасці на расцяжэнне і трываласці на разрыў, павелічэнне калянасці і напружання сціску (грузатрываласці), зніжэнне падаўжэння, павелічэнне шчыльнасці і дынамічнага цеплавыдзялення, а таксама павышэнне ўстойлівасці да ўздзеяння навакольнага асяроддзя.
5. Ужыванне ТПУ
Як выдатны эластамер, ТПУ мае шырокі спектр напрамкаў вытворчасці і шырока выкарыстоўваецца ў вырабах штодзённых патрэб, спартыўных таварах, цацках, дэкаратыўных матэрыялах і іншых галінах.
Матэрыялы для абутку
ТПУ ў асноўным выкарыстоўваецца для вырабу абутку дзякуючы сваёй выдатнай эластычнасці і зносаўстойлівасці. Абутак, які змяшчае ТПУ, значна зручнейшы ў нашэнні, чым звычайны абутак, таму ён часцей выкарыстоўваецца ў высакаякасным абутку, асабліва ў некаторых відах спартыўнага і паўсядзённага абутку.
шланг
Дзякуючы мяккасці, добрай трываласці на разрыў, ударнай вязкасці і ўстойлівасці да высокіх і нізкіх тэмператур, шлангі з ТПУ шырока выкарыстоўваюцца ў Кітаі ў якасці газавых і нафтавых шлангаў для механічнага абсталявання, такога як самалёты, танкі, аўтамабілі, матацыклы і станкі.
кабель
ТПУ забяспечвае ўстойлівасць да разрываў, зносаўстойлівасць і характарыстыкі выгібу, прычым устойлівасць да высокіх і нізкіх тэмператур з'яўляецца ключом да прадукцыйнасці кабеля. Такім чынам, на кітайскім рынку сучасныя кабелі, такія як кабелі кіравання і сілавыя кабелі, выкарыстоўваюць ТПУ для абароны пакрыццяў складаных канструкцый кабеляў, і іх прымяненне становіцца ўсё больш распаўсюджаным.
Медыцынскія прылады
ТПУ — гэта бяспечны, стабільны і якасны заменнік ПВХ, які не ўтрымлівае фталатаў і іншых шкодных хімічных рэчываў і можа трапляць у кроў або іншыя вадкасці ў медыцынскім катетаре або медыцынскім пакеты, выклікаючы пабочныя эфекты. Гэта таксама спецыяльна распрацаваны ТПУ экструзійнага і ін'екцыйнага класа.
фільм
ТПУ-плёнка — гэта тонкая плёнка, вырабленая з грануляванага матэрыялу ТПУ з дапамогай спецыяльных працэсаў, такіх як пракатка, ліццё, выдзіманне і пакрыццё. Дзякуючы высокай трываласці, зносаўстойлівасці, добрай эластычнасці і ўстойлівасці да ўздзеяння надвор'я, ТПУ-плёнкі шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці, у вытворчасці абутку, адзення, аўтамабільнай, хімічнай, электроннай, медыцынскай і іншых галінах.
Час публікацыі: 05 лютага 2020 г.