1958 жылы Goodrich Chemical Company (қазіргі атауы Lubrizol) алғаш рет TPU бренді Estane-ді тіркеді. Соңғы 40 жылда әлемде 20-дан астам бренд атауы болды және әрбір брендтің бірнеше өнім сериясы бар. Қазіргі уақытта TPU шикізат өндірушілерінің қатарына негізінен BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical және т.б. кіреді.
1, TPU санаты
Жұмсақ сегмент құрылымына сәйкес, оны полиэстер түріне, полиэфир түріне және бутадиен түріне бөлуге болады, олардың құрамында эфир тобы, эфир тобы немесе бутен тобы болады.
Қатты сегмент құрылымына сәйкес, оны уретан түріне және уретан мочевина түріне бөлуге болады, олар сәйкесінше этиленгликоль тізбегін ұзартқыштардан немесе диамин тізбегін ұзартқыштардан алынады. Жалпы жіктеу полиэстер түріне және полиэфир түріне бөлінеді.
Айқас байланыстың болуына немесе болмауына байланысты оны таза термопластикалық және жартылай термопластикалық деп бөлуге болады.
Біріншісі таза сызықтық құрылымға ие және көлденең байланысқан байланыстар жоқ; Соңғысында аллофан қышқылының эфирі сияқты аз мөлшерде көлденең байланысқан байланыстар бар.
Дайын өнімдерді пайдалану тәсіліне қарай оларды профильді бөлшектерге (әртүрлі машина элементтері), құбырларға (қабықтар, штанга профильдері), пленкаларға (қаңылтырлар, жұқа пластиналар), желімдерге, жабындарға, талшықтарға және т.б. бөлуге болады.
2, TPU синтезі
Молекулалық құрылымы жағынан TPU полиуретанға жатады. Сонымен, ол қалай агрегацияланды?
Әртүрлі синтез процестеріне сәйкес, ол негізінен көлемдік полимерлену және ерітінділік полимерлену болып бөлінеді.
Көлемді полимерлеу кезінде оны алдын ала реакцияның болуына немесе болмауына байланысты полимерлеуге дейінгі әдіс және бір сатылы әдіс деп бөлуге болады:
Алдын ала полимерлеу әдісі диизоцианатты макромолекулалық диолдармен белгілі бір уақыт аралығында әрекеттестіріп, тізбекті кеңейтуді қосып, ТПУ алуды қамтиды;
Бір сатылы әдіс макромолекулалық диолдарды, диизоцианаттарды және тізбекті кеңейткіштерді бір мезгілде араластырып, реакцияға түсіруді және ТПУ түзуді қамтиды.
Ерітінді полимерленуі алдымен диизоцианатты еріткіште ерітуді, содан кейін белгілі бір уақыт аралығында реакцияға түсу үшін макромолекулалық диолдарды қосуды және соңында ТПУ алу үшін тізбекті кеңейткіштерді қосуды қамтиды.
TPU жұмсақ сегментінің түрі, молекулалық салмағы, қатты немесе жұмсақ сегменттің құрамы және TPU агрегация күйі TPU тығыздығына әсер етуі мүмкін, тығыздығы шамамен 1,10-1,25 құрайды және басқа резеңкелер мен пластмассалармен салыстырғанда айтарлықтай айырмашылық жоқ.
Сол қаттылықта полиэфир типті TPU тығыздығы полиэфир типті TPU тығыздығына қарағанда төмен.
3, TPU өңдеу
TPU бөлшектері соңғы өнімді қалыптастыру үшін әртүрлі процестерді қажет етеді, негізінен TPU өңдеу үшін балқыту және ерітінді әдістерін қолданады.
Балқыту арқылы өңдеу - пластмасса өнеркәсібінде араластыру, илемдеу, экструзия, үрлеу және қалыптау сияқты кең таралған процесс;
Ерітіндіні өңдеу - бөлшектерді еріткіште еріту немесе оларды еріткіште тікелей полимерлеу арқылы ерітінді дайындау, содан кейін жабу, иіру және т.б. процесі.
TPU-дан жасалған соңғы өнім, әдетте, вулканизациялық көлденең байланыстыру реакциясын қажет етпейді, бұл өндіріс циклін қысқартып, қалдық материалдарды қайта өңдеуге мүмкіндік береді.
4, TPU өнімділігі
TPU жоғары модульге, жоғары беріктікке, жоғары созылу мен серпімділікке, тамаша тозуға төзімділікке, майға төзімділікке, төмен температураға төзімділікке және қартаюға төзімділікке ие.
Жоғары созылу беріктігі, жоғары созылу және ұзақ мерзімді қысудың тұрақты деформация жылдамдығының төмендігі TPU-ның маңызды артықшылықтары болып табылады.
XiaoU негізінен TPU механикалық қасиеттерін созылу беріктігі мен созылуы, серпімділігі, қаттылығы және т.б. сияқты аспектілерден егжей-тегжейлі сипаттайды.
Жоғары созылу беріктігі және жоғары созылу
TPU созылу беріктігі мен созылуының тамаша деңгейіне ие. Төмендегі суреттегі мәліметтерден полиэфир типті TPU созылу беріктігі мен созылуының поливинилхлоридті пластик пен резеңкеге қарағанда әлдеқайда жақсы екенін көруге болады.
Сонымен қатар, TPU өңдеу кезінде аз немесе мүлдем қоспалар қосылмай тамақ өнеркәсібінің талаптарын қанағаттандыра алады, бұл ПВХ және резеңке сияқты басқа материалдар үшін де қиын.
Төзімділік температураға өте сезімтал
ТПУ серпімділігі деформация кернеуі жойылғаннан кейін оның бастапқы күйіне тез оралу дәрежесін білдіреді, ол қалпына келтіру энергиясы ретінде көрінеді, бұл деформацияны тарту жұмысының деформацияны тудыру үшін қажетті жұмысқа қатынасы. Бұл серпімді дененің динамикалық модулі мен ішкі үйкелісіне байланысты және температураға өте сезімтал.
Белгілі бір температураға жеткенше температураның төмендеуімен серпіліс азаяды, ал серпімділік қайтадан тез артады. Бұл температура - жұмсақ сегменттің кристалдану температурасы, ол макромолекулалық диолдың құрылымымен анықталады. Полиэфир типті ТПУ полиэфир типті ТПУ-ға қарағанда төмен. Кристалдану температурасынан төмен температурада эластомер өте қатты болып, серпімділігін жоғалтады. Сондықтан серпімділік қатты металдың бетінен серпіліске ұқсас.
Қаттылық диапазоны - Shore A60-D80
Қаттылық - материалдың деформацияға, сызаттарға және сызаттарға төтеп беру қабілетінің көрсеткіші.
TPU қаттылығы әдетте Shore A және Shore D қаттылық өлшегіштерін пайдаланып өлшенеді, Shore A жұмсақ TPU үшін, ал Shore D қатты TPU үшін қолданылады.
TPU қаттылығын жұмсақ және қатты тізбек сегменттерінің үлесін реттеу арқылы реттеуге болады. Сондықтан, TPU резеңке мен пластиктің қаттылығын қамтитын Shore A60-D80 бастап салыстырмалы түрде кең қаттылық диапазонына ие және бүкіл қаттылық диапазонында жоғары серпімділікке ие.
Қаттылық өзгерген сайын, TPU-ның кейбір қасиеттері өзгеруі мүмкін. Мысалы, TPU қаттылығын арттыру созылу модулі мен жыртылу беріктігінің жоғарылауы, қаттылық пен сығылу кернеуінің (жүк көтергіштігінің) жоғарылауы, созылудың төмендеуі, тығыздық пен динамикалық жылу түзілуінің жоғарылауы және қоршаған ортаға төзімділіктің жоғарылауы сияқты өнімділік өзгерістеріне әкеледі.
5, TPU қолдану
Тамаша эластомер ретінде TPU өнімнің кең ауқымды бағыттарына ие және күнделікті қажетті заттарда, спорт тауарларында, ойыншықтарда, сәндік материалдарда және басқа да салаларда кеңінен қолданылады.
Аяқ киім материалдары
TPU негізінен аяқ киім материалдарында қолданылады, себебі оның серпімділігі мен тозуға төзімділігі жоғары. TPU бар аяқ киім өнімдері кәдімгі аяқ киім өнімдеріне қарағанда киюге әлдеқайда ыңғайлы, сондықтан олар жоғары сапалы аяқ киім өнімдерінде, әсіресе кейбір спорттық аяқ киімдер мен күнделікті аяқ киімдерде кеңінен қолданылады.
шланг
Жұмсақтығы, жақсы созылу беріктігі, соққы беріктігі және жоғары және төмен температураларға төзімділігінің арқасында TPU шлангілері Қытайда ұшақтар, цистерналар, автомобильдер, мотоциклдер және станоктар сияқты механикалық жабдықтарға арналған газ және май шлангілері ретінде кеңінен қолданылады.
кабель
TPU жыртылуға, тозуға және иілуге төзімділік сипаттамаларын қамтамасыз етеді, жоғары және төмен температураға төзімділік кабельдің жұмысының кілті болып табылады. Сондықтан Қытай нарығында басқару кабельдері және қуат кабельдері сияқты озық кабельдер күрделі кабель конструкцияларының жабын материалдарын қорғау үшін TPU пайдаланады және оларды қолдану кең таралуда.
Медициналық құрылғылар
TPU - қауіпсіз, тұрақты және жоғары сапалы ПВХ алмастырғыш материал, оның құрамында фталат және басқа да химиялық зиянды заттар болмайды және медициналық катетердегі немесе медициналық пакеттегі қанға немесе басқа сұйықтықтарға ауысып, жанама әсерлер тудырады. Сондай-ақ, ол арнайы жасалған экструзиялық және инъекциялық TPU болып табылады.
фильм
TPU пленкасы - бұл TPU түйіршікті материалынан илемдеу, құю, үрлеу және жабу сияқты арнайы процестер арқылы жасалған жұқа пленка. Жоғары беріктігі, тозуға төзімділігі, жақсы серпімділігі және ауа райына төзімділігінің арқасында TPU пленкалары өнеркәсіпте, аяқ киім материалдарында, киім тігуде, автомобиль жасауда, химиялық, электроника, медициналық және басқа да салаларда кеңінен қолданылады.
Жарияланған уақыты: 05.02.2020 ж.