Năm 1958, Công ty Hóa chất Goodrich (nay đổi tên thành Lubrizol) lần đầu tiên đăng ký nhãn hiệu TPU Estane. Trong 40 năm qua, trên toàn thế giới đã có hơn 20 thương hiệu và mỗi thương hiệu có nhiều dòng sản phẩm. Hiện nay, các nhà sản xuất nguyên liệu thô 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 butadiene, lần lượt chứa nhóm ester, 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 bộ mở rộng chuỗi ethylene glycol hoặc bộ mở rộng chuỗi diamine. Phân loại phổ biến được chia thành loại polyester và loại polyether.
Theo sự hiện diện hay vắng mặt của liên kết ngang, nó có thể được chia thành nhựa nhiệt dẻo nguyên chất và nhựa bán nhiệt dẻo.
Cái trước có cấu trúc tuyến tính thuần túy và không có liên kết chéo; Loại thứ hai chứa một lượng nhỏ liên kết ngang như este axit Allophanic.
Theo mục đích sử dụng của thành phẩm, chúng có thể được chia thành các bộ phận định hình (các bộ phận máy khác nhau), ống (vỏ bọc, thanh định hình), màng (tấm, tấm mỏng), chất kết dính, lớp phủ, sợi, v.v.
2, Tổng hợp TPU
TPU thuộc về polyurethane về cấu trúc phân tử. Vậy nó được 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 quá trình trùng hợp số lượng lớn, nó cũng có thể được chia thành phương pháp tiền trùng hợp và phương pháp một bước dựa trên sự hiện diện hay vắng mặt của phản ứng trước:
Phương pháp tiền polyme hóa bao gồm phản ứng của diisocyanate với diol cao phân tử trong một khoảng thời gian nhất định trước khi thêm phần mở rộng chuỗi để tạo ra TPU;
Phương pháp một bước bao gồm việc trộn và phản ứng đồng thời các diol cao phân tử, diisocyanate và các chất mở rộng chuỗi để tạo thành TPU.
Quá trình trùng hợp dung dịch trước tiên bao gồm việc hòa tan diisocyanate trong dung môi, sau đó thêm các diol cao phân tử để phản ứng trong một khoảng thời gian nhất định và cuối cùng là thêm các chất mở rộng chuỗi để tạo ra TPU.
Loại phân đoạn mềm TPU, trọng lượng phân tử, hàm lượng phân đoạn cứng hay mềm và trạng thái kết 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 TPU loại polyether thấp hơn so với TPU loại polyester.
3, Gia công TPU
Các hạt TPU đòi hỏi nhiều quy trình khác nhau để tạo thành sản phẩm cuối cùng, chủ yếu sử dụng các phương pháp nấu chảy và dung dịch để xử lý TPU.
Gia công nóng chảy là một quy trình thường được sử dụng trong ngành nhựa, như trộn, cán, ép đùn, đúc thổi và đúc khuôn;
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, sau đó phủ, kéo sợi, v.v.
Sản phẩm cuối cùng được làm từ TPU thường không yêu cầu phản ứng liên kết ngang lưu hóa, điều này có thể rút ngắn chu trình sản xuất và tái chế chất thải.
4, Hiệu suất của TPU
TPU có mô đun cao, độ bền cao, độ giãn dài và độ đàn hồi cao, chống mài mòn tuyệt vời, chống dầu, chịu nhiệt độ thấp và chống lão hóa.
Độ bền kéo cao, độ giãn dài cao và tỷ lệ biến dạng vĩnh viễn do nén lâu dài thấp đều là những ưu điểm đáng kể của TPU.
XiaoU sẽ chủ yếu trình bày chi tiết về 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 và độ giãn dài tuyệt vời. Từ dữ liệu trong hình bên dưới, chúng ta có thể thấy rằng độ bền kéo và độ giãn dài của TPU loại polyether tốt hơn nhiều so với nhựa và cao su polyvinyl clorua.
Ngoài ra, TPU có thể đáp ứng các yêu cầu của ngành công nghiệp thực phẩm với ít hoặc không có chất phụ gia được thêm vào trong quá trình chế biến, điều mà các vật liệu khác như PVC và cao su cũng khó đạt được.
Khả năng phục hồi rất nhạy cảm với nhiệt độ
Khả năng phục hồi của TPU đề cập đến mức độ nó nhanh chóng phục hồi về trạng thái ban đầu sau khi giảm bớt ứng suất biến dạng, được biểu thị bằng năng lượng phục hồi, là tỷ lệ giữa công rút biến dạng và công cần thiết để tạo ra biến dạng. Nó là một hàm của mô đun động và ma sát trong của vật đàn hồi và rất nhạy cảm với nhiệt độ.
Độ bật lại giảm khi nhiệt độ giảm cho đến khi nhiệt độ nhất định và độ đàn hồi tăng nhanh trở lại. Nhiệt độ này là nhiệt độ kết tinh của đoạn mềm, được xác định bởi cấu trúc của diol cao phân tử. TPU loại polyether thấp hơn TPU loại polyester. Ở nhiệt độ dưới nhiệt độ kết tinh, chất đàn hồi trở nên rất cứng và mất tính đàn hồi. Do đó, khả năng phục hồi tương tự như sự bật lại từ bề mặt kim loại cứng.
Phạm vi độ cứng là Shore A60-D80
Độ cứng là một chỉ số về khả năng chống biến dạng, ghi điểm và trầy xước của vật liệu.
Độ cứng của TPU thường được đo bằng máy đo độ cứng Shore A và Shore D, trong đó Shore A được sử dụng cho TPU mềm hơn và Shore D được sử dụng cho TPU cứng hơn.
Độ cứng của TPU có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh tỷ lệ các đoạn dây mềm và cứng. Do đó, TPU có phạm vi độ cứng tương đối rộng, từ Shore A60-D80, trải rộng trên độ cứng của cao su và nhựa, đồng thời có độ đàn hồi 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 những thay đổi về hiệu suất như tăng mô đun kéo và độ bền xé, tăng độ cứng và ứng suất nén (khả năng tải), giảm độ giãn dài, tăng mật độ và sinh nhiệt động cũng như tăng khả năng chống chịu môi trường.
5, Ứng dụng của TPU
Là một chất đàn hồi tuyệt vời, TPU có nhiều hướng sản phẩm hạ nguồn và được sử dụng rộng rãi trong nhu cầu thiết yếu hàng ngày, đồ thể thao, đồ chơi, vật liệu trang trí và các lĩnh vực khác.
Chất liệu giày
TPU chủ yếu được sử dụng làm chất liệu giày do tính đàn hồi và chống mài mòn tuyệt vời. Các sản phẩm giày dép có chứa TPU mang lại cảm giác thoải mái hơn nhiều so với các sản phẩm giày dép thông thường nên được sử dụng rộng rãi hơn trong các sản phẩm giày dép cao cấp, đặc biệt là một số loại giày thể thao và giày thông thường.
vòi nước
Do mềm mại, độ bền kéo tốt, độ bền va đập và khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp, ống TPU được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc làm ống dẫn khí và dầu cho các thiết bị cơ khí như máy bay, xe tăng, ô tô, xe máy và máy công cụ.
cáp
TPU cung cấp các đặc tính chống rách, chống mài mòn và uốn cong, với khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp là chìa khóa cho hiệu suất của cáp. Vì vậy, tại thị trường Trung Quốc, các loại cáp tiên tiến như cáp điều khiển và cáp điện đều sử dụng TPU để bảo vệ vật liệu phủ của các thiết kế cáp phức tạp và ứng dụng của chúng ngày càng trở nên phổ biến.
Thiết bị y tế
TPU là vật liệu thay thế PVC an toàn, ổn định và chất lượng cao, không chứa Phthalate và các chất độc hại hóa học khác, đồng thời 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 loại TPU ép đùn và ép phun được phát triển đặc biệt.
phim ảnh
Màng TPU là màng mỏng được làm từ vật liệu dạng hạt TPU thông qua các quy trình đặc biệt như cán, đúc, thổi và phủ. Do độ bền cao, chống mài mòn, độ đàn hồi tốt và khả năng chống chịu thời tiết, màng TPU được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, chất liệu giày, phụ kiện quần áo, ô tô, hóa chất, điện tử, y tế và các lĩnh vực khác.
Thời gian đăng: Feb-05-2020