Што такое тэрмапластычны поліурэтанавы эластамер?

Што такое тэрмапластычны поліурэтанавы эластамер?

Polyurethane elastomer is a variety of polyurethane synthetic materials (other varieties refer to polyurethane foam, polyurethane adhesive, polyurethane coating and polyurethane fiber), and Thermoplastic polyurethane elastomer is one of the three types of polyurethane elastomer, People commonly refer to it as TPU (the other Два асноўныя тыпы поліурэтанавых эластамераў - гэта поліурэтанавыя эластамеры, скарочаныя як працэсар, і змешаныя поліурэтанавыя эластамеры, скарочаныя як MPU).

TPU - гэта своеасаблівы поліурэтанавы эластамер, які можа быць пластыкавы пры награванні і раствараецца растваральнікам. У параўнанні з працэсарам і MPU, TPU мае практычна ніякага хімічнага сшывання ў сваёй хімічнай структуры. Яго малекулярная ланцужок у асноўным лінейная, але ёсць пэўная колькасць фізічных сшывання. Гэта тэрмапластычны поліурэтанавы эластамер, які вельмі характэрны па структуры.

Структура і класіфікацыя ТПУ

Тэрмапластычны поліурэтанавы эластамер - гэта (AB) блок лінейнага палімера. A ўяўляе сабой палімерную поліол (эфір або поліэфір, малекулярная маса 1000 ~ 6000) з высокай малекулярнай масай, званай доўгай ланцужком; B уяўляе сабой дыёль, які змяшчае 2-12 прамых ланцугоў вугляроду, званых кароткай ланцужком.

У структуры тэрмапластычнага поліурэтанавага эластамера сегмент A называецца мяккім сегментам, які мае характарыстыкі гнуткасці і мяккасці, што робіць ТПУ пашыранасці; Урэтанавы ланцужок, які ўтвараецца ў выніку рэакцыі паміж сегментам B і изоцианатом, называецца цвёрдым сегментам, які валодае як цвёрдымі, так і цвёрдымі ўласцівасцямі. Карэкціруючы суадносіны сегментаў A і B, вырабляюцца прадукты TPU з рознымі фізічнымі і механічнымі ўласцівасцямі.

У адпаведнасці са структурай мяккага сегмента, яго можна падзяліць на тып поліэстэру, тып поліэфіру і тып бутадыена, якія, адпаведна, утрымліваюць эфірную групу, эфірную групу або групу бутэна. Згодна са структурай цвёрдага сегмента, яго можна падзяліць на тып урэтана і тып мачавеційнай мачавеі, якія адпаведна атрымліваюцца з пашыральнікаў ланцуга этыленгліколя або пашыральнікаў ланцуга дыяміна. Агульная класіфікацыя дзеліцца на тып поліэстэру і тып поліэфіру.

Якія сыравіны для сінтэзу ТПУ?

(1) палімерная дыёл

Макрамалекулярная дыёл з малекулярнай масай у межах ад 500 да 4000 і біфункцыянальных груп, утрыманне 50% да 80% у эластамеры ТПУ, гуляе вырашальную ролю ў фізічных і хімічных уласцівасцях ТПУ.

Палімерны дыёль, прыдатны для эластамера ТПУ, можна падзяліць на поліэстэр і поліэфір: поліэстэр ўключае ў сябе політэтраметиленовую адыпную кіслату гліколь (PBA) ε PCL, PHC; Поліэты ўключаюць поліаксіпропиленгеликоль гліколь (PPG), тэтрагідрофуранскі гліколь (PTMG) і г.д.

(2) дыізацыянат

Малекулярная маса невялікая, але функцыя выдатная, што не толькі адыгрывае ролю злучэння мяккага сегмента і цвёрдага сегмента, але і надзяляе ТПУ рознымі добрымі фізічнымі і механічнымі ўласцівасцямі. 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 Дыізацыянат (PXDI) і г.д.

(3) пашыральнік ланцуга

Пашырэнне ланцуга з малекулярнай масай 100 ~ 350, якая належыць да невялікай малекулярнай дыёлі, малай малекулярнай масы, структуры адкрытай ланцуга і ніякай заменнічнай групы спрыяе атрыманні высокай цвёрдасці і высокай скалярнай масы ТПУ. Пашыральнікі ланцуга, прыдатныя для ТПУ, ўключаюць 1,4-бутанедыёл (BDO), 1,4-біс (2-гидроксиэтокси) бензол (HQEE), 1,4-циклогексанидедонол (CHDM), P-фенилдиметилгликоль (Pxg) і г.д.

Мадыфікацыя прымянення ТПУ як узмацняльнага агента

Для зніжэння выдаткаў на прадукцыю і атрымання дадатковых характарыстык, поліурэтанавыя тэрмапластычныя эластамеры могуць быць выкарыстаны, бо звычайна выкарыстоўваюцца ўзмацняльныя рэчывы для ўзмацнення розных тэрмапластычных і мадыфікаваных гумовых матэрыялаў.

Дзякуючы высокай палярнасці, паліурэтана можа быць сумяшчальны з палярнымі смаламі або гумкамі, такімі як хлараваны поліэтылен (CPE), якія можна выкарыстоўваць для вырабу медыцынскіх вырабаў; Змешванне з ABS можа замяніць інжынерныя тэрмапластыкі для выкарыстання; Пры выкарыстанні ў спалучэнні з полікарбанатам (ПК) ён валодае такімі ўласцівасцямі, як рэзістэнтнасць да алею, паліва і ўстойлівасць, і можа быць выкарыстаны для вырабу аўтамабільных целаў; У спалучэнні з поліэстэрам яго трываласць можна палепшыць; Акрамя таго, ён можа быць добра сумяшчальны з ПВХ, поліаксіметыленам або PVDC; Поліэфір поліурэтана можа быць добра сумяшчальны з 15% нітрыльнай гумай або 40% нітрыльнай каўчукай/ПВХ сумесі; Поліэфір -поліурэтан таксама можа быць добра сумяшчальны з 40% нітрыльнай гумай/полівінілхларыднай сумесі; Ён таксама можа быць сумяшчальным з супалімерамі акрыланітрылу (SAN); Ён можа ўтвараць структуры ўзаемапранікальнай сеткі (IPN) з рэактыўнымі полісілоксанамі. Пераважная большасць згаданых змешаных клеяў ужо афіцыйна выраблена.

У апошнія гады ў Кітаі адбыліся ўзмацненне даследаванняў па ўзмацненні POM. Змешванне TPU і POM не толькі паляпшае высокатэмпературную ўстойлівасць і механічныя ўласцівасці ТПУ, але і значна больш узмацняе POM. Некаторыя даследчыкі паказалі, што пры выпрабаваннях на разрыў на разрыў, у параўнанні з POM Matrix, сплаў POM з ТПУ перайшоў ад ломкага пералому да пластычнага пералому. Даданне TPU таксама надзяляе POM з прадукцыйнасцю памяці формы. Крышталічная вобласць POM служыць фіксаванай фазай сплаву памяці формы, у той час як аморфная вобласць аморфнай ТПУ і POM служыць зварачальнай фазай. Калі тэмпература рэакцыі аднаўлення складае 165 ℃, а час аднаўлення складае 120 секунд, хуткасць аднаўлення сплаву дасягае больш за 95%, а эфект аднаўлення - лепшы.

ТПУ складана быць сумяшчальным з непалярным палімерным матэрыялам, такімі як поліэтылен, поліпрапілен, этылен прапілен, гумовая гума, изопренового каўчуку або адхода, і нельга выкарыстоўваць для атрымання кампазітаў з добрымі характарыстыкамі. Такім чынам, метады апрацоўкі паверхні, такія як плазма, карона, мокрая хімія, грунтоўка, полымя або рэактыўны газ, часта выкарыстоўваюцца для апошняга. Напрыклад, амерыканская кампанія па паветраных прадуктах і хімічных рэчывах праводзіла актыўную апрацоўку паверхні газа F2/O2 на ультравысокай малекулярнай поліэтыленавай парашку з малекулярнай масай 3-5 мільёнаў, і дадала яго да поліурэтана-эластамера ў суадносінах 10%, што можа значна палепшыць яе модуль згінання, трываласць і знос. І актыўны ачышчальнік паверхні газавай паверхні F2/O2 таксама можа прымяняцца да накіраваных выцягнутых кароткіх валокнаў даўжынёй 6-35 мм, што можа палепшыць калянасць і разарваць трываласць кампазітнага матэрыялу.

Якія вобласці прымянення ТПУ?

У 1958 годзе Hoodrich Chemical Company (цяпер перайменаваны ў Lubrizol) упершыню зарэгістравала брэнд TPU. За апошнія 40 гадоў па ўсім свеце было больш за 20 гандлёвых марак, і ў кожнай марцы ёсць некалькі серый прадуктаў. У цяперашні час асноўнымі вытворцамі сыравіны ТПУ ў свеце з'яўляюцца: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding і г.д.

Як выдатны эластамер, TPU мае шырокі спектр прадуктаў, якія шырока выкарыстоўваюцца ў паўсядзённых неабходнасці, спартыўных таварах, цацах, дэкаратыўных матэрыялах і іншых палёх. Ніжэй прыведзены некалькі прыкладаў.

① Матэрыялы абутку

TPU ў асноўным выкарыстоўваецца для абутковых матэрыялаў з -за выдатнай эластычнасці і зносу. Прадукты для абутку, якія змяшчаюць ТПУ, значна зручней насіць, чым звычайныя прадукты для абутку, таму яны больш шырока выкарыстоўваюцца ў прадуктах высокага класа абутку, асабліва з спартыўнай абуткам і паўсядзённай абуткам.

② Шлангі

З -за яго мяккасці, добрай трываласці на расцяжэнне, трываласці ўздзеяння і ўстойлівасці да высокіх і нізкіх тэмператур шлангі ТПУ шырока выкарыстоўваюцца ў Кітаі як газавыя і нафтавыя шлангі для механічнага абсталявання, такіх як самалёты, танкі, аўтамабілі, матацыклы і машынныя машыны.

③ кабель

TPU забяспечвае рэзістэнтнасць да слёз, зносаўстойлівасць і выгіб, а высокая і нізкая тэмпература ўстойлівасці з'яўляецца ключом да прадукцыйнасці кабеля. Такім чынам, на кітайскім рынку сучасныя кабелі, такія як кантрольныя кабелі і магутныя кабелі, выкарыстоўваюць ТПУ для абароны матэрыялаў пакрыцця складаных кабельных канструкцый, і іх прымяненне становіцца ўсё больш шырока распаўсюджаным.

④ Медыцынскія прылады

TPU-гэта бяспечны, стабільны і якасны матэрыял з ПВХ, які не будзе ўтрымліваць фталат і іншыя хімічныя шкодныя рэчывы, і будзе міграваць у кроў ці іншыя вадкасці ў медыцынскім катэтар ці медыцынскі мяшок, каб выклікаць пабочныя эфекты. Больш за тое, спецыяльна распрацаваны TPU Extrusion і TPU можна лёгка выкарыстоўваць з невялікім адладжваннем у існуючым абсталяванні з ПВХ.

⑤ транспартныя сродкі і іншыя сродкі транспарту

Вылучаючы і пакрываючы абодва бакі нейлонавай тканіны з поліурэтанавым тэрмапластычным эластамерам, надзіманыя баявыя плыты і разведвальныя плыты, якія перавозяць 3-15 чалавек, могуць быць зроблены з значна лепшай працаздольнасцю, чым вулканізаваныя надзіманыя плыты гумы; Паліурэтанавы тэрмапластычны эластамер, узмоцнены шкляным валакном, можа быць выкарыстаны для вырабу кампанентаў цела, такіх як ліўныя дэталі з абодвух бакоў аўтамабіля, дзвярныя шкуры, бамперы, супраць трэння палоскі і рашоткі.