الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیک چیست؟

الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیک چیست؟

الاستومر پلی اورتان انواع مختلفی از مواد مصنوعی پلی اورتان است (انواع دیگر به فوم پلی اورتان ، چسب پلی اورتان ، روکش پلی اورتان و فیبر پلی اورتان اشاره می کنند) و الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیک است که از سه نوع الاستومر پلی اورتان است ، افراد معمولاً به عنوان دو نوع دیگر از آن به عنوان دو نوع دیگر یاد می کنند (این نوع دیگر از انواع دیگر (موارد دیگر (دو نوع دیگر) (دیگر انواع دیگر آن را به عنوان TPU (TPU) ذکر می کنند. الاستومرها ، به طور خلاصه به عنوان پردازنده ، و الاستومرهای پلی اورتان مخلوط ، به طور خلاصه به عنوان MPU).

TPU نوعی الاستومر پلی اورتان است که با گرمایش می تواند پلاستیک شود و توسط حلال حل شود. در مقایسه با CPU و MPU ، TPU در ساختار شیمیایی خود دارای اتصال متقابل شیمیایی کمی یا کمی نیست. زنجیره مولکولی آن اساساً خطی است ، اما مقدار مشخصی از اتصال متقاطع فیزیکی وجود دارد. این الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیک است که از نظر ساختار بسیار مشخص است.

ساختار و طبقه بندی TPU

الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیک یک پلیمر خطی بلوک (AB) است. A نمایانگر پلیول پلیمری (استر یا پلی اتر ، وزن مولکولی 6000 ~ 6000) با وزن مولکولی بالا ، به نام زنجیره بلند است. B یک دیول حاوی 2-12 اتم کربن زنجیره ای مستقیم ، به نام زنجیره ای کوتاه را نشان می دهد.

در ساختار الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیک ، بخش A به نام بخش نرم نامیده می شود که ویژگی های انعطاف پذیری و نرمی را دارد ، و ساخت TPU قابلیت گسترش دارد. زنجیره اورتان ناشی از واکنش بین بخش B و ایزوسیانات به عنوان یک بخش سخت گفته می شود که هم خاصیت سفت و سخت و هم سخت دارد. با تنظیم نسبت بخش های A و B ، محصولات TPU با خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مختلف ساخته می شوند.

با توجه به ساختار بخش نرم ، می توان آن را به نوع پلی استر ، نوع پلی اتر و نوع بوتادین تقسیم کرد که به ترتیب حاوی گروه استر ، گروه اتر یا گروه بوتن است. با توجه به ساختار قطعه سخت ، می توان آن را به نوع اورتان و نوع اورتان اوره تقسیم کرد ، که به ترتیب از گسترش دهنده های زنجیره ای اتیلن گلیکول یا گسترش دهنده های زنجیره ای دیامی بدست می آیند. طبقه بندی مشترک به نوع پلی استر و نوع پلی اتر تقسیم می شود.

مواد اولیه برای سنتز TPU چیست؟

(1) دیول پلیمر

دیول ماکرومولکولی با وزن مولکولی از 500 تا 4000 و گروههای عملکردی ، با محتوای 50 ٪ تا 80 ٪ در الاستومر TPU ، نقش تعیین کننده ای در خواص فیزیکی و شیمیایی TPU دارد.

دیول پلیمری مناسب برای الاستومر TPU را می توان به پلی استر و پلی اتر تقسیم کرد: پلی استر شامل پلی تترام اتیلن اسید گلیکول (PBA) ε PCL ، PHC است. پلی ترها شامل پلیوکسی پروپیلن اتر گلیکول (PPG) ، گلیکول پلی اتر تتراهیدروفوران (PTMG) و غیره هستند.

(2) دییزوسیانات

وزن مولکولی اندک است اما عملکرد برجسته است ، که نه تنها نقش اتصال بخش نرم و بخش سخت را ایفا می کند ، بلکه TPU را با خاصیت فیزیکی و مکانیکی مختلف نیز درون آن قرار می دهد. دییزوسیاناتهای قابل استفاده در TPU عبارتند از: متیلن دیفنیل دییزوسیانات (MDI) ، متیلن بیس (-4-سیکلوهکسیل ایزوسیانات) ، P-phenyldiisocyananate (ppdi) ، 1،5-naphnydlene diisocyanate (nphenysy). دییزوسیانات (PXDI) ، و غیره

(3) توسعه دهنده زنجیره ای

گسترش دهنده زنجیره ای با وزن مولکولی 100 ~ 350 ، متعلق به دیول مولکولی کوچک ، وزن مولکولی کوچک ، ساختار زنجیره باز و هیچ گروه جایگزین برای به دست آوردن سختی زیاد و وزن زیاد مقیاس TPU است. گسترش دهنده های زنجیره ای مناسب برای TPU شامل 1،4-butanediol (BDO) ، 1،4-bis (2-hydroxyethoxy) بنزن (HQEE) ، 1،4-cyclohexanedimethanol (CHDM) ، P-phenyldimethylglyclicol (PXG) ، و غیره است.

کاربرد اصلاح TPU به عنوان یک عامل سخت کننده

به منظور کاهش هزینه های محصول و به دست آوردن عملکرد اضافی ، می توان از الاستومرهای ترموپلاستیک پلی اورتان به عنوان داروهای سخت کننده استفاده شده برای سخت شدن مواد لاستیکی ترموپلاستیک و اصلاح شده استفاده کرد.

به دلیل قطبیت بالای آن ، پلی اورتان می تواند با رزین های قطبی یا لاستیک مانند پلی اتیلن کلر (CPE) سازگار باشد ، که می تواند برای ساخت محصولات پزشکی استفاده شود. ترکیب با ABS می تواند جایگزین ترموپلاستیک مهندسی برای استفاده شود. هنگامی که در ترکیب با پلی کربنات (PC) استفاده می شود ، دارای خواصی مانند مقاومت به روغن ، مقاومت در برابر سوخت و مقاومت در برابر ضربه است و می تواند برای ساخت اجساد ماشین استفاده شود. هنگامی که با پلی استر ترکیب می شود ، سختی آن می تواند بهبود یابد. علاوه بر این ، می تواند به خوبی با PVC ، پلیوکسی متیلن یا PVDC سازگار باشد. پلی اورتان پلی استر می تواند به خوبی با 15 ٪ لاستیک نیتریل یا ترکیب لاستیک/PVC 40 ٪ نیتریل سازگار باشد. پلی اورتان پلی اتر همچنین می تواند با چسب 40 ٪ لاستیک/پلی وینیل کلرید چسبنده به خوبی سازگار باشد. همچنین می تواند با کوپلیمرهای آکریلونیتریل استایرن (SAN) سازگار باشد. این می تواند ساختارهای شبکه بین المللی (IPN) را با پلی سیلوکسان های واکنشی تشکیل دهد. اکثریت قریب به اتفاق چسبهای مخلوط فوق در حال حاضر به طور رسمی تولید شده اند.

در سالهای اخیر ، تحقیقات فزاینده ای در مورد سخت شدن POM توسط TPU در چین انجام شده است. ترکیب TPU و POM نه تنها مقاومت درجه حرارت بالا و خصوصیات مکانیکی TPU را بهبود می بخشد ، بلکه POM را نیز به طور قابل توجهی سخت می کند. برخی از محققان نشان داده اند که در تست های شکستگی کششی ، در مقایسه با ماتریس POM ، آلیاژ POM با TPU از شکستگی شکننده به شکستگی انعطاف پذیر منتقل شده است. علاوه بر این از TPU همچنین POM را با عملکرد حافظه شکل می دهد. ناحیه کریستالی POM به عنوان فاز ثابت آلیاژ حافظه شکل عمل می کند ، در حالی که منطقه آمورف TPU آمورف و POM به عنوان مرحله برگشت پذیر عمل می کند. هنگامی که دمای پاسخ بازیابی 165 ℃ و زمان بهبودی 120 ثانیه است ، میزان بازیابی آلیاژ به بیش از 95 ٪ می رسد و اثر بازیابی بهترین است.

TPU سازگار با مواد پلیمری غیر قطبی مانند پلی اتیلن ، پلی پروپیلن ، لاستیک اتیلن پروپیلن ، لاستیک بوتادین ، ​​لاستیک ایزوپرن یا پودر لاستیکی زباله دشوار است و نمی تواند برای تولید کامپوزیت هایی با عملکرد مناسب استفاده شود. بنابراین ، روشهای تصفیه سطح مانند پلاسما ، تاج ، شیمی مرطوب ، آغازگر ، شعله یا گاز واکنش پذیر اغلب برای دومی استفاده می شود. به عنوان مثال ، شرکت محصولات هوا و مواد شیمیایی آمریکایی درمان سطح گاز فعال F2/O2 را بر روی پودر پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا با وزن مولکولی 3-5 میلیون انجام داده و آن را به نسبت 10 ٪ به پلی اورتان اضافه کرده است که می تواند به طور قابل توجهی مدول خمشی ، استحکام تنش و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد. و همچنین می توان از درمان سطح گاز فعال F2/O2 نیز برای الیاف کوتاه کشیده جهت دار با طول 6-35 میلی متر استفاده کرد که می تواند سفتی و سختی اشکی مواد کامپوزیت را بهبود بخشد.

مناطق کاربرد TPU چیست؟

در سال 1958 ، شرکت شیمیایی گودریچ (که اکنون به Lubrizol تغییر نام داده اند) برای اولین بار برند TPU Estane را ثبت کرد. در طول 40 سال گذشته ، بیش از 20 نام تجاری در سراسر جهان وجود داشته است و هر مارک دارای چندین سری محصول است. در حال حاضر ، تولید کنندگان اصلی مواد اولیه TPU در جهان عبارتند از: BASF ، Covestro ، Lubrizol ، شرکت Huntsman ، McKinsey ، Golding و غیره.

به عنوان یک الاستومر عالی ، TPU دارای طیف گسترده ای از محصولات پایین دست است که به طور گسترده در نیازهای روزانه ، کالاهای ورزشی ، اسباب بازی ها ، مواد تزئینی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد. در زیر چند نمونه وجود دارد.

مواد کفش

TPU به دلیل خاصیت خاصیت ارتجاعی و مقاومت در برابر سایش ، عمدتاً برای مواد کفش استفاده می شود. محصولات کفش حاوی TPU نسبت به محصولات معمولی کفش بسیار راحت تر است ، بنابراین آنها در محصولات کفش های سطح بالا ، به خصوص برخی از کفش های ورزشی و کفش های گاه به گاه ، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

② شیلنگ

با توجه به نرمی ، استحکام کششی خوب ، استحکام ضربه و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و پایین ، شیلنگ های TPU به طور گسترده ای در چین به عنوان شیلنگ های گاز و روغن برای تجهیزات مکانیکی مانند هواپیما ، تانک ، اتومبیل ، موتور سیکلت و دستگاه استفاده می شود.

③ کابل

TPU مقاومت در برابر اشک ، مقاومت در برابر سایش و خصوصیات خمش را فراهم می کند ، با مقاومت در برابر دمای زیاد و پایین ، کلید عملکرد کابل است. بنابراین در بازار چین ، کابل های پیشرفته مانند کابل های کنترل و کابل های برق از TPU برای محافظت از مواد پوشش طرح های پیچیده کابل استفاده می کنند و کاربردهای آنها به طور فزاینده ای گسترده می شود.

④ دستگاه های پزشکی

TPU یک ماده جایگزین PVC ایمن ، پایدار و با کیفیت بالا است که حاوی فتالات و سایر مواد مضر شیمیایی نخواهد بود و به خون یا مایعات دیگر در سوند پزشکی یا کیسه پزشکی مهاجرت می کند تا عوارض جانبی ایجاد کند. علاوه بر این ، درجه ویژه اکستروژن توسعه یافته و درجه تزریق TPU را می توان به راحتی با کمی اشکال زدایی در تجهیزات PVC موجود استفاده کرد.

⑤ وسایل نقلیه و سایر وسایل حمل و نقل

با اکسترود کردن و پوشش هر دو طرف پارچه نایلون با الاستومر ترموپلاستیک پلی اورتان ، قایق های حمله ای با تورم و قایق های شناسایی که دارای 3-15 نفر هستند ، می توانند با عملکرد بسیار بهتری نسبت به قایق های بادی لاستیکی Vulcanized. الاستومر ترموپلاستیک پلی اورتان تقویت شده با فیبر شیشه ای می تواند برای ساخت اجزای بدنه مانند قطعات قالب دار در دو طرف خودرو ، پوست درب ، ضربه گیر ، نوارهای ضد اصطکاک و کوره ها استفاده شود.