Năm 1958, Công ty Hóa chất Goodrich (hiện đã đổi tên thành Lubrizol) lần đầu tiên đăng ký thương hiệu TPU Estane. Trong 40 năm qua, đã có hơn 20 tên thương hiệu trên khắp thế giới và mỗi thương hiệu có một số loạt sản phẩm. Hiện tại, các nhà sản xuất nguyên liệu thô của TPU chủ yếu bao gồm BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, v.v.
1 loại TPU
Theo cấu trúc phân đoạn mềm, nó có thể được chia thành loại polyester, loại polyether và loại butadien, có chứa nhóm este, nhóm ether hoặc nhóm butene.
Theo cấu trúc phân đoạn cứng, nó có thể được chia thành loại urethane và loại urê urethane, tương ứng thu được từ các bộ mở rộng chuỗi ethylene glycol hoặc các bộ mở rộng chuỗi diamine. Phân loại chung được chia thành loại polyester và loại polyether.
Theo sự hiện diện hoặc vắng mặt của liên kết chéo, nó có thể được chia thành nhựa nhiệt dẻo nguyên chất và bán nhựa nhiệt dẻo.
Cái trước có cấu trúc tuyến tính thuần túy và không có liên kết liên kết ngang; Loại thứ hai chứa một lượng nhỏ các liên kết liên kết chéo như este axit allophanic.
Theo việc sử dụng các sản phẩm hoàn chỉnh, chúng có thể được chia thành các bộ phận được định dạng (phần tử máy khác nhau), đường ống (vỏ bọc, hồ sơ thanh), phim (tấm, tấm mỏng), chất kết dính, lớp phủ, sợi, v.v.
2 Tổng hợp TPU
TPU thuộc về polyurethane về cấu trúc phân tử. Vì vậy, nó đã tổng hợp như thế nào?
Theo các quá trình tổng hợp khác nhau, nó chủ yếu được chia thành trùng hợp số lượng lớn và trùng hợp dung dịch.
Trong trùng hợp số lượng lớn, nó cũng có thể được chia thành phương pháp trùng hợp trước và phương pháp một bước dựa trên sự hiện diện hoặc vắng mặt của phản ứng trước:
Phương pháp chuẩn bị trước liên quan đến việc phản ứng diisocyanate với các diols đại phân tử trong một khoảng thời gian nhất định trước khi thêm mở rộng chuỗi để tạo ra TPU;
Phương pháp một bước liên quan đến việc trộn đồng thời và phản ứng diols, diisocyanates và các bộ mở rộng chuỗi để tạo thành TPU.
Phản ứng trùng hợp dung dịch liên quan đến diisocyanate hòa tan đầu tiên trong dung môi, sau đó thêm các diols đại phân tử để phản ứng trong một khoảng thời gian nhất định, và cuối cùng thêm các bộ mở rộng chuỗi để tạo TPU.
Loại phân đoạn mềm TPU, trọng lượng phân tử, hàm lượng phân đoạn cứng hoặc mềm và trạng thái tổng hợp TPU có thể ảnh hưởng đến mật độ của TPU, với mật độ khoảng 1,10-1,25, và không có sự khác biệt đáng kể so với các loại cao su và nhựa khác.
Ở cùng độ cứng, mật độ của loại polyether TPU thấp hơn so với loại polyester TPU.
3 、 Xử lý TPU
Các hạt TPU yêu cầu các quy trình khác nhau để hình thành sản phẩm cuối cùng, chủ yếu sử dụng các phương pháp tan chảy và giải pháp để xử lý TPU.
Xử lý nóng chảy là một quá trình thường được sử dụng trong ngành nhựa, chẳng hạn như trộn, lăn, đùn, đúc thổi và đúc;
Xử lý dung dịch là quá trình chuẩn bị dung dịch bằng cách hòa tan các hạt trong dung môi hoặc trùng hợp trực tiếp chúng trong dung môi, và sau đó phủ, quay, v.v.
Sản phẩm cuối cùng được làm từ TPU thường không yêu cầu phản ứng liên kết ngang lưu hóa, có thể rút ngắn chu kỳ sản xuất và tái chế vật liệu chất thải.
4 、 Hiệu suất của TPU
TPU có mô đun cao, cường độ cao, độ giãn dài và độ đàn hồi cao, điện trở hao mòn tuyệt vời, khả năng chống dầu, kháng nhiệt độ thấp và khả năng chống lão hóa.
Độ bền kéo cao, độ giãn dài cao và tỷ lệ biến dạng vĩnh viễn nén dài hạn thấp đều là những lợi thế đáng kể của TPU.
Xiaou sẽ chủ yếu xây dựng các tính chất cơ học của TPU từ các khía cạnh như độ bền kéo và độ giãn dài, khả năng phục hồi, độ cứng, v.v.
Độ bền kéo cao và độ giãn dài cao
TPU có độ bền kéo tuyệt vời và độ giãn dài. Từ dữ liệu trong hình dưới đây, chúng ta có thể thấy rằng độ bền kéo và độ giãn dài của loại TPU polyether tốt hơn nhiều so với nhựa polyvinyl clorua và cao su.
Ngoài ra, TPU có thể đáp ứng các yêu cầu của ngành công nghiệp thực phẩm với rất ít hoặc không có phụ gia được thêm vào trong quá trình chế biến, điều này cũng khó khăn cho các vật liệu khác như PVC và cao su để đạt được.
Khả năng phục hồi rất nhạy cảm với nhiệt độ
Khả năng phục hồi của TPU đề cập đến mức độ mà nó nhanh chóng hồi phục về trạng thái ban đầu của nó sau khi ứng suất biến dạng được giảm bớt, được biểu thị bằng năng lượng phục hồi, là tỷ lệ rút lại biến dạng cho công việc cần thiết để tạo ra biến dạng. Nó là một chức năng của mô đun động và ma sát bên trong của một cơ thể đàn hồi và rất nhạy cảm với nhiệt độ.
Sự phục hồi giảm khi giảm nhiệt độ cho đến khi nhiệt độ nhất định và độ co giãn tăng nhanh trở lại. Nhiệt độ này là nhiệt độ kết tinh của đoạn mềm, được xác định bởi cấu trúc của diol phân tử. TPU loại polyether thấp hơn polyester loại TPU. Ở nhiệt độ dưới nhiệt độ kết tinh, chất đàn hồi trở nên rất khó khăn và mất độ đàn hồi. Do đó, khả năng phục hồi tương tự như sự phục hồi từ bề mặt của một kim loại cứng.
Phạm vi độ cứng là bờ A60-D80
Độ cứng là một chỉ số về khả năng chống biến dạng, ghi điểm và gãi của vật liệu.
Độ cứng của TPU thường được đo bằng cách sử dụng các máy kiểm tra độ cứng của Shore A và Shore D, với bờ A được sử dụng cho TPU mềm hơn và bờ D được sử dụng cho TPU cứng hơn.
Độ cứng của TPU có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh tỷ lệ các phân đoạn chuỗi mềm và cứng. Do đó, TPU có phạm vi độ cứng tương đối rộng, từ Shore A60-D80, trải qua độ cứng của cao su và nhựa, và có độ co giãn cao trong toàn bộ phạm vi độ cứng.
Khi độ cứng thay đổi, một số tính chất của TPU có thể thay đổi. Ví dụ, việc tăng độ cứng của TPU sẽ dẫn đến thay đổi hiệu suất như tăng mô đun kéo và độ bền của nước mắt, tăng độ cứng và ứng suất nén (khả năng tải), giảm độ giãn dài, tăng mật độ và phát nhiệt động và tăng sức đề kháng môi trường.
5 Ứng dụng của TPU
Là một chất đàn hồi tuyệt vời, TPU có một loạt các hướng sản phẩm hạ nguồn và được sử dụng rộng rãi trong các nhu yếu phẩm hàng ngày, hàng thể thao, đồ chơi, vật liệu trang trí và các lĩnh vực khác.
Vật liệu giày
TPU chủ yếu được sử dụng cho vật liệu giày do độ đàn hồi tuyệt vời và khả năng chống mài mòn. Các sản phẩm giày có chứa TPU thoải mái hơn nhiều so với các sản phẩm giày thông thường, vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi hơn trong các sản phẩm giày cao cấp, đặc biệt là một số giày thể thao và giày bình thường.
vòi nước
Do độ mềm, độ bền kéo tốt, độ bền va chạm và khả năng chống lại nhiệt độ cao và thấp, các ống TPU được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc làm ống khí và dầu cho các thiết bị cơ học như máy bay, xe tăng, ô tô, xe máy và máy công cụ.
cáp
TPU cung cấp khả năng chống nước mắt, khả năng chống mài mòn và đặc tính uốn, với điện trở nhiệt độ cao và thấp là chìa khóa cho hiệu suất cáp. Vì vậy, tại thị trường Trung Quốc, các cáp nâng cao như cáp điều khiển và cáp điện sử dụng TPU để bảo vệ các vật liệu phủ của các thiết kế cáp phức tạp và các ứng dụng của chúng đang ngày càng phổ biến.
Thiết bị y tế
TPU là một vật liệu thay thế PVC an toàn, ổn định và chất lượng cao, sẽ không chứa phthalate và các chất có hại hóa học khác, và sẽ di chuyển vào máu hoặc các chất lỏng khác trong ống thông y tế hoặc túi y tế để gây ra tác dụng phụ. Nó cũng là một lớp đùn được phát triển đặc biệt và TPU cấp tiêm.
phim ảnh
Phim TPU là một bộ phim mỏng được làm từ vật liệu hạt TPU thông qua các quy trình đặc biệt như lăn, đúc, thổi và phủ. Do sức mạnh cao, khả năng chống mài mòn, độ đàn hồi tốt và khả năng chống thời tiết, màng TPU được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, vật liệu giày, lắp quần áo, ô tô, hóa chất, điện tử, y tế và các lĩnh vực khác.
Thời gian đăng: Tháng 2-05-2020