Эластомери полиуретании термопластикӣ чист?

Эластомери полиуретании термопластикӣ чист?

Эластомери полиуретанӣ як навъ маводи синтетикии полиуретанӣ мебошад (дигар навъҳо ба кафи полиуретан, илтиёми полиуретан, рӯйпӯши полиуретан ва нахи полиуретан дахл доранд) ва эластоми полиуретании термопластикӣ яке аз се намуди эластоми полиуретанӣ мебошад, мардум одатан онро ҳамчун TPU ( дигар ду намуди асосии эластомерҳои полиуретанӣ эластомерҳои рехташудаи полиуретанӣ мебошанд, ки ҳамчун CPU ихтисор карда мешаванд ва эластомерҳои полиуретании омехта, ки ҳамчун MPU ихтисор карда мешаванд).

TPU як навъ эластоми полиуретанӣ мебошад, ки онро тавассути гармкунӣ пластикӣ кардан ва тавассути ҳалкунанда об кардан мумкин аст. Дар муқоиса бо CPU ва MPU, TPU дар сохтори химиявии худ пайванди кимиёвии кам ё тамоман надорад. Занҷири молекулавии он асосан хатӣ аст, аммо миқдори муайяни пайванди ҷисмонӣ вуҷуд дорад. Ин эластомери полиуретании термопластикӣ мебошад, ки дар сохтор хеле хос аст.

Сохтор ва таснифоти TPU

Эластомери полиуретании термопластикӣ як полимери хаттии блок (AB) мебошад. A як полиоли полимерӣ (эфир ё полиэфир, вазни молекулавии 1000 ~ 6000) бо вазни баланди молекулавӣ мебошад, ки занҷири дароз номида мешавад; B диолро ифода мекунад, ки дорои 2-12 атоми занҷири рости карбон аст, ки занҷири кӯтоҳ номида мешавад.

Дар сохтори эластоми полиуретании термопластикӣ, сегменти А сегменти нарм номида мешавад, ки дорои хусусиятҳои чандирӣ ва нармӣ мебошад, ки TPU дорои васеъшавӣ мебошад; Занҷири уретан, ки дар натиҷаи реаксияи байни сегменти В ва изоцианат тавлид мешавад, сегменти сахт номида мешавад, ки ҳам хосиятҳои сахт ва ҳам сахт дорад. Бо танзими таносуби сегментҳои A ва B, маҳсулоти TPU бо хосиятҳои физикӣ ва механикии гуногун сохта мешаванд.

Мувофиқи сохтори сегменти нарм, онро ба навъи полиэстер, навъи полиэфир ва навъи бутадиен тақсим кардан мумкин аст, ки мутаносибан гурӯҳи эфир, гурӯҳи эфир ё гурӯҳи бутен доранд. Бино ба сохтори сегменти сахт, онро метавон ба навъи уретан ва навъи мочевина тақсим кард, ки мутаносибан аз васеъкунакҳои занҷири этиленгликоли ё васеъкунакҳои занҷири диамин гирифта мешаванд. Таснифи умумӣ ба намуди полиэстер ва навъи полиэфир тақсим карда мешавад.

Ашьёи хом барои синтези TPU кадомҳоянд?

(1) Полимери диол

Диоли макромолекулярӣ бо вазни молекулавӣ аз 500 то 4000 ва гурӯҳҳои бифунксионалӣ, ки таркиби эластоми TPU аз 50% то 80% аст, дар хосиятҳои физикӣ ва химиявии TPU нақши ҳалкунанда мебозад.

Полимери Diol, ки барои эластоми TPU мувофиқ аст, метавонад ба полиэстер ва полиэтер тақсим карда шавад: полиэстер дорои политетраметилен гликоли кислотаи адипӣ (PBA) ε PCL, PHC; Ба полиэфирҳо гликоли эфири полиоксипропиленӣ (PPG), тетрагидрофуран полиэфир гликоли (PTMG) ва ғайра дохил мешаванд.

(2) Диизоцианат

Вазни молекулавӣ хурд аст, аммо функсия барҷаста аст, ки на танҳо нақши пайваст кардани сегменти нарм ва сегменти сахтро мебозад, балки инчунин ба TPU хосиятҳои гуногуни хуби физикӣ ва механикӣ медиҳад. Диизоцианатҳое, ки ба TPU татбиқ мешаванд, инҳоянд: Метилендифенилдиизоцианат (MDI), метилен бис (-4-циклогексил изоцианат) (HMDI), p-фенилдиизоцианат (PPDI), 1,5-нафталендиизоцианат (NDI), p-phenythyldiis PXDI) ва ғайра.

(3) васеъкунандаи занҷир

Вазни занҷир бо вазни молекулавии 100 ~ 350, ки ба Диол молекулавии хурд тааллуқ дорад, вазни молекулавии хурд, сохтори занҷири кушода ва ягон гурӯҳи ивазкунанда барои ба даст овардани сахтии баланд ва вазни баланди скалярии TPU мусоидат мекунад. Ба васеъкунакҳои занҷир мувофиқ барои TPU 1,4-бутандиол (BDO), 1,4-бис (2-гидроксиэтокси) бензол (HQEE), 1,4-циклогександиметанол (CHDM), p-фенилдиметилгликол (PXG) ва ғайра дохил мешаванд.

Аризаи тағир додани TPU ҳамчун агенти пурқувваткунанда

Бо мақсади кам кардани хароҷоти маҳсулот ва ба даст овардани самаранокии иловагӣ, эластомерҳои термопластикии полиуретаниро метавон ҳамчун агентҳои сахтгиркунанда барои мустаҳкам кардани маводи гуногуни термопластикӣ ва резинӣ истифода бурд.

Аз сабаби қутбияти баландаш, полиуретан метавонад бо қатронҳои қутбӣ ё каучукҳо, ба монанди полиэтилени хлордор (CPE), ки барои истеҳсоли маҳсулоти тиббӣ истифода мешавад, мувофиқ бошад; Омезиши бо ABS метавонад термопластикҳои муҳандисиро барои истифода иваз кунад; Вақте ки дар якҷоягӣ бо поликарбонат (PC) истифода мешавад, он дорои хосиятҳои монанди муқовимати нафт, муқовимати сӯзишворӣ ва муқовимат ба зарба, ва метавонад истифода шавад барои сохтани кузовҳои мошин; Ҳангоми якҷоя бо полиэстер, устувории онро беҳтар кардан мумкин аст; Илова бар ин, он метавонад бо PVC, Polyoxymethylene ё PVDC хуб мувофиқ бошад; Полиуретани полиэфир метавонад бо 15% каучуки нитрилӣ ё 40% резини нитрилӣ/омехтаи PVC хуб мувофиқ бошад; Полиуретани полиэтерӣ инчунин метавонад бо илтиёми омехтаи 40% резини нитрил/поливинилхлориди хуб мувофиқ бошад; Он инчунин метавонад бо сополимерҳои акрилонитрил стирол (SAN) мувофиқ бошад; Он метавонад сохторҳои шабакаи байниҳамдигарӣ (IPN) бо полисилоксанҳои реактивиро ташкил диҳад. Аксарияти куллии часпакҳои омехтаи дар боло зикршуда аллакай расман истеҳсол шудаанд.

Дар солҳои охир, тадқиқот оид ба пурзӯр кардани POM аз ҷониби TPU дар Чин афзоиш ёфтааст. Омезиши TPU ва POM на танҳо муқовимат ба ҳарорати баланд ва хосиятҳои механикии TPU-ро беҳтар мекунад, балки POM-ро ба таври назаррас сахттар мекунад. Баъзе муҳаққиқон нишон доданд, ки дар озмоишҳои шикастани шиканҷа, дар муқоиса бо матритсаи POM, хӯлаи POM бо TPU аз шикастани шикаста ба шикастани чандир гузаштааст. Иловаи TPU инчунин POM-ро бо иҷрои хотираи шакл медиҳад. Минтақаи кристаллии POM ҳамчун марҳилаи собитшудаи хӯлаи хотираи шакл хизмат мекунад, дар ҳоле ки минтақаи аморфии аморфӣ TPU ва POM ҳамчун марҳилаи баръакс хизмат мекунад. Вақте ки ҳарорати вокуниши барқароршавӣ 165 ℃ ва вақти барқароршавӣ 120 сония аст, суръати барқароршавии хӯла ба 95% мерасад ва таъсири барқарорсозӣ беҳтарин аст.

TPU бо маводи полимерии ғайриқутбӣ, аз қабили полиэтилен, полипропилен, резини этиленӣ, резини бутадиен, резини изопрен ё хокаи резинии партовҳо мувофиқат кардан душвор аст ва онро барои истеҳсоли композитҳо бо иҷрои хуб истифода бурдан мумкин нест. Аз ин рӯ, барои охирин усулҳои коркарди рӯизаминӣ, ба монанди плазма, корона, химияи тар, праймер, шӯъла ё гази реактивӣ истифода мешаванд. Масалан, ширкати American Air Products and Chemicals коркарди сатҳи гази фаъоли F2/O2-ро дар хокаи нозуки полиэтиленӣ вазнаш ултрабаланд бо вазни молекулавии 3-5 миллион гузаронида, онро ба эластомери полиуретан дар таносуби 10 илова кардааст. %, ки метавонад модули флексураи он, устувории кашиш ва муқовимати фарсудашавии онро ба таври назаррас беҳтар кунад. Ва коркарди сатҳи гази фаъоли F2/O2 инчунин метавонад ба нахҳои кӯтоҳи ба самт дарозшуда бо дарозии 6-35 мм татбиқ карда шавад, ки метавонад сахтӣ ва сахтии ашкро беҳтар кунад.

Самтҳои татбиқи TPU кадомҳоянд?

Соли 1958 Ширкати кимиёвии Гудрих (ҳоло Lubrizol номгузорӣ шудааст) бори аввал бренди TPU Estane-ро ба қайд гирифт. Дар тӯли 40 соли охир дар саросари ҷаҳон зиёда аз 20 бренд мавҷуд аст ва ҳар як бренд якчанд силсилаи маҳсулот дорад. Дар айни замон, истеҳсолкунандагони асосии ашёи хоми TPU дар ҷаҳон инҳоянд: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding ва ғайра.

Ҳамчун эластоми аъло, TPU дорои доираи васеи маҳсулоти поёноб мебошад, ки ба таври васеъ дар эҳтиёҷоти рӯзмарра, молҳои варзишӣ, бозичаҳо, маводҳои ороишӣ ва дигар соҳаҳо истифода мешаванд. Дар зер якчанд мисол оварда шудааст.

① Маводҳои пойафзол

TPU бо сабаби чандирии аъло ва муқовимат ба фарсудашавӣ асосан барои маводи пойафзол истифода мешавад. Маҳсулоти пойафзоли дорои TPU нисбат ба пойафзолҳои муқаррарӣ барои пӯшидан хеле қулайтаранд, аз ин рӯ онҳо дар маҳсулоти пойафзоли баландсифат, махсусан баъзе пойафзолҳои варзишӣ ва пойафзоли тасодуфӣ васеътар истифода мешаванд.

② Шлангҳо

Шлангҳои TPU аз сабаби нармӣ, қобилияти хуби кашиш, тобоварӣ ва муқовимат ба ҳарорати баланд ва паст, шлангҳои TPU дар Чин ба таври васеъ ҳамчун шлангҳои газ ва нафт барои таҷҳизоти механикӣ ба монанди ҳавопаймо, танкҳо, автомобилҳо, мотосиклҳо ва асбобҳо истифода мешаванд.

③ Кабел

TPU муқовимат ба ашк, муқовимат ба фарсудашавӣ ва мепечонад, бо муқовимати ҳарорати баланд ва паст калиди иҷрои кабел мебошанд. Ҳамин тавр, дар бозори Чин, ноқилҳои пешрафта, аз қабили ноқилҳои назоратӣ ва ноқилҳои барқӣ TPU-ро барои муҳофизат кардани маводи пӯшиши тарҳҳои мураккаби кабелӣ истифода мебаранд ва барномаҳои онҳо торафт васеътар мешаванд.

④ Таҷҳизоти тиббӣ

TPU як маводи ивазкунандаи PVC-и бехатар, устувор ва баландсифат мебошад, ки дар таркибаш фталат ва дигар моддаҳои зараровари кимиёвӣ нахоҳанд буд ва ба хун ё дигар моеъҳо дар катетери тиббӣ ё халтаи тиббӣ кӯчида, таъсири тарафро ба вуҷуд меорад. Ғайр аз он, дараҷаи махсус таҳияшудаи экструзия ва дараҷаи тазриқии TPU-ро бо каме ислоҳ кардани таҷҳизоти мавҷудаи PVC ба осонӣ истифода бурдан мумкин аст.

⑤ Мошинҳо ва дигар воситаҳои нақлиёт

Тавассути экструдсия ва пӯшонидани ҳар ду тарафи матои нейлон бо эластомери термопластикии полиуретанӣ, рафҳои ҳамлаи ҷангӣ ва разведкаҳое, ки 3-15 нафарро доранд, сохтан мумкин аст, ки нисбат ба рафҳои валкании резинии вулканизатсияшуда хеле беҳтар кор мекунанд; Эластомери термопластикии полиуретан, ки бо нахи шиша мустаҳкам карда шудааст, метавонад барои сохтани ҷузъҳои бадан, аз қабили қисмҳои қолабӣ дар ҳарду тарафи худи мошин, пӯстҳои дарҳо, бамперҳо, тасмаҳои зидди фриксия ва торҳо истифода шавад.