Thuốc dẫn polyurethane nhiệt dẻo là gì?

Thuốc dẫn polyurethane nhiệt dẻo là gì?

Elastomer polyurethane là một loạt các vật liệu tổng hợp polyurethane (các giống khác đề cập đến bọt polyurethane, chất kết dính polyurethane, lớp phủ polyurethane và sợi polyurethane) và polyurethane elastom Các chất đàn hồi, viết tắt là CPU và các chất đàn hồi polyurethane hỗn hợp, được viết tắt là MPU).

TPU là một loại chất đàn hồi polyurethane có thể được dẻo bằng cách sưởi ấm và hòa tan bằng dung môi. So với CPU và MPU, TPU có ít hoặc không liên kết chéo hóa học trong cấu trúc hóa học của nó. Chuỗi phân tử của nó về cơ bản là tuyến tính, nhưng có một lượng liên kết chéo vật lý nhất định. Đây là chất đàn hồi polyurethane nhiệt dẻo có cấu trúc rất đặc trưng.

Cấu trúc và phân loại TPU

Nhiệt nhựa polyurethane elastome là polymer tuyến tính khối (AB). A đại diện cho một polyol polymer (este hoặc polyether, trọng lượng phân tử 1000 ~ 6000) với trọng lượng phân tử cao, được gọi là chuỗi dài; B đại diện cho một diol chứa 2-12 nguyên tử chuỗi chuỗi thẳng, được gọi là chuỗi ngắn.

Trong cấu trúc của chất đàn hồi polyurethane nhiệt dẻo, đoạn A được gọi là phân đoạn mềm, có đặc điểm của tính linh hoạt và độ mềm, làm cho TPU có khả năng mở rộng; Chuỗi urethane được tạo ra bởi phản ứng giữa phân đoạn B và isocyanate được gọi là một phân đoạn cứng, có cả tính chất cứng và cứng. Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ của các phân đoạn A và B, các sản phẩm TPU có tính chất vật lý và cơ học khác nhau được thực hiện.

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.

Các nguyên liệu thô để tổng hợp TPU là gì?

(1) Polymer Diol

Diol phân tử với trọng lượng phân tử dao động từ 500 đến 4000 và các nhóm nhị phân, với hàm lượng từ 50% đến 80% trong chất đàn hồi TPU, đóng vai trò quyết định trong các tính chất vật lý và hóa học của TPU.

Diol polymer phù hợp với chất đàn hồi TPU có thể được chia thành polyester và polyether: polyester bao gồm polytametylen adipic acid glycol (PBA) pCl, PHC; Polyethers bao gồm polyoxypropylen ether glycol (PPG), tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG), v.v.

(2) Diisocyanate

Trọng lượng phân tử là nhỏ nhưng chức năng là nổi bật, không chỉ đóng vai trò kết nối phân đoạn mềm và phân đoạn cứng, mà còn tạo ra TPU với các tính chất vật lý và cơ học tốt khác nhau. Các diisocyanate áp dụng cho TPU là: methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene Bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI) (PXDI), v.v.

(3) Trình mở rộng chuỗi

Bộ mở rộng chuỗi với trọng lượng phân tử 100 ~ 350, thuộc diol phân tử nhỏ, trọng lượng phân tử nhỏ, cấu trúc chuỗi mở và không có nhóm thế nào có lợi cho việc thu được độ cứng cao và trọng lượng vô hướng cao của TPU. Các bộ mở rộng chuỗi phù hợp với TPU bao gồm 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzen (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG)

Ứng dụng sửa đổi của TPU như một tác nhân tăng cường

Để giảm chi phí sản phẩm và có được hiệu suất bổ sung, các chất đàn hồi nhựa nhiệt dẻo polyurethane có thể được sử dụng như các chất tăng cường thường được sử dụng để làm tăng các vật liệu cao su nhiệt dẻo và biến đổi khác nhau.

Do tính phân cực cao, polyurethane có thể tương thích với nhựa hoặc cao su cực, chẳng hạn như polyetylen clo (CPE), có thể được sử dụng để tạo ra các sản phẩm y tế; Pha trộn với ABS có thể thay thế nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật để sử dụng; Khi được sử dụng kết hợp với polycarbonate (PC), nó có các đặc tính như kháng dầu, kháng nhiên liệu và khả năng chống va đập và có thể được sử dụng để tạo ra thân xe; Khi kết hợp với polyester, độ bền của nó có thể được cải thiện; Ngoài ra, nó có thể tương thích tốt với PVC, polyoxymethylen hoặc PVDC; Polyester polyurethane có thể tương thích tốt với cao su 15% nitrile hoặc hỗn hợp cao su nitrile/PVC 40%; Polyether polyurethane cũng có thể tương thích tốt với chất kết dính cao su/polyvinyl clorua 40% nitrile; Nó cũng có thể tương thích với copolyme acrylonitril (SAN); Nó có thể hình thành các cấu trúc mạng xen kẽ (IPN) với các polysiloxan phản ứng. Phần lớn các chất kết dính pha trộn đã đề cập ở trên đã được sản xuất chính thức.

Trong những năm gần đây, đã có một nghiên cứu ngày càng tăng về sự gia tăng POM của TPU ở Trung Quốc. Sự pha trộn của TPU và POM không chỉ cải thiện tính kháng nhiệt độ cao và tính chất cơ học của TPU, mà còn làm cứng đáng kể POM. Một số nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong các xét nghiệm gãy xương kéo, so với ma trận POM, hợp kim POM với TPU đã chuyển từ gãy giòn sang gãy xương. Việc bổ sung TPU cũng có được POM với hiệu suất bộ nhớ hình dạng. Vùng tinh thể của POM đóng vai trò là pha cố định của hợp kim bộ nhớ hình dạng, trong khi vùng vô định hình của tpu và pom vô định hình đóng vai trò là pha đảo ngược. Khi nhiệt độ đáp ứng phục hồi là 165 và thời gian phục hồi là 120 giây, tốc độ thu hồi của hợp kim đạt hơn 95%và hiệu ứng phục hồi là tốt nhất.

TPU rất khó tương thích với các vật liệu polymer không phân cực như polyetylen, polypropylen, cao su ethylene propylene, cao su butadien, cao su isopren hoặc bột cao su thải, và không thể được sử dụng để tạo ra vật liệu tổng hợp với hiệu suất tốt. Do đó, các phương pháp xử lý bề mặt như huyết tương, corona, hóa học ướt, mồi, ngọn lửa hoặc khí phản ứng thường được sử dụng cho loại sau. Ví dụ, công ty sản phẩm và hóa chất không khí của Mỹ đã thực hiện xử lý bề mặt khí hoạt động F2/O2 trên bột mịn polyethylen trọng lượng phân tử cực cao với trọng lượng phân tử là 3-5 triệu, và thêm nó vào chất đàn hồi polyurethane với tỷ lệ 10%, có thể cải thiện đáng kể chế biến uốn cong, cường độ tăng cường độ mòn. Và xử lý bề mặt khí hoạt động F2/O2 cũng có thể được áp dụng cho các sợi ngắn kéo dài theo hướng với chiều dài 6-35mm, có thể cải thiện độ cứng và độ bền của nước mắt của vật liệu composite.

Các khu vực ứng dụng của TPU là gì?

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 trên thế giới là: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, v.v.

Là một chất đàn hồi tuyệt vời, TPU có một loạt các sản phẩm hạ nguồn, 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. Dưới đây là một vài ví dụ.

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.

② ống

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.

③ 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. Hơn nữa, loại TPU cấp đùn được phát triển đặc biệt và TPU có thể được sử dụng dễ dàng với một ít gỡ lỗi trong thiết bị PVC hiện có.

Xe và phương tiện giao thông khác

Bằng cách đùn và phủ cả hai mặt của vải nylon bằng chất đàn hồi nhựa nhiệt dẻo polyurethane, các bè tấn công chống bơm bơm hơi và các bè trinh sát mang 3-15 người có thể được tạo ra, với hiệu suất tốt hơn nhiều so với bè bơm hơi cao su lưu hóa; Có thể sử dụng chất đàn hồi nhựa nhiệt dẻo bằng sợi thủy tinh để tạo ra các bộ phận cơ thể như các bộ phận đúc ở cả hai bên của xe, da cửa, cản, dải chống ma sát và lưới tản nhiệt.