В обширной области материаловедения,пленка ТПУБлагодаря своим уникальным свойствам и широкому спектру применения, термопластичный полиуретан (ТПУ) постепенно становится объектом внимания во многих отраслях промышленности. Термопластичный полиуретан (ТПУ) – это тонкоплёночный материал, изготовленный из полиуретанового сырья с помощью специальных технологий. Его молекулярная структура содержит как гибкие, так и жёсткие сегменты, что наделяет ТПУ-плёнку рядом превосходных свойств, демонстрируя непревзойдённые преимущества во многих областях.

Эксплуатационные преимущества пленки TPU

Отличные механические свойства

Одним из наиболее значительных преимуществ пленки TPU являются ее превосходные механические свойства, сочетающие высокую прочность и высокую эластичность. Прочность на разрыв обычно достигает 20–50 МПа, а некоторые усовершенствованные модели даже превышают 60 МПа. Относительное удлинение при разрыве может достигать 300–1000%, а коэффициент упругого восстановления превышает 90%. Это означает, что даже при многократном растяжении пленки TPU она быстро возвращается к своей первоначальной форме после снятия нагрузки, практически без остаточной деформации. Например, в производстве спортивной обуви пленка TPU, используемая в качестве материала для верха обуви, может гибко растягиваться вместе с движением стопы, обеспечивая комфорт при ношении, сохраняя при этом хорошую форму и поддержку.

Это «сочетание жёсткости и гибкости» обусловлено синергетическим эффектом жёстких (изоцианатных) и мягких (полиольных) сегментов в молекулярной цепи. Жёсткие сегменты образуют физические точки сшивки, подобно стальным прутьям в зданиях, обеспечивая прочность материала; мягкие сегменты, подобно пружинам, придают материалу эластичность. Соотношение этих двух факторов можно точно регулировать путём корректировки формулы, что позволяет удовлетворить разнообразные требования: от «высокой эластичности, близкой к резине» до «высокой прочности, аналогичной конструкционным пластикам».

Кроме того, термопластичный полиуретан (ТПУ) обладает превосходной прочностью на разрыв и износостойкостью. Прочность на разрыв под прямым углом составляет ≥40 кН/м, а потеря на истирание – ≤5 мг/1000 раз, что значительно лучше, чем у традиционных пленочных материалов, таких как ПВХ и ПЭ. В сфере производства спортивного снаряжения для активного отдыха, например, в качестве несущих систем альпинистских рюкзаков и защиты кантов лыжных досок, высокая прочность на разрыв и износостойкость ТПУ-пленки позволяет эффективно продлить срок службы изделий и выдерживать испытания в суровых условиях.

Отличная устойчивость к воздействию окружающей среды

пленка ТПУОбладает высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды и может адаптироваться к различным сложным условиям окружающей среды. Термостойкость позволяет сохранять стабильные характеристики в широком диапазоне температур от -40 ℃ до 80 ℃. В условиях низких температур мягкие сегменты не кристаллизуются, что предотвращает хрупкое разрушение материала; в условиях высоких температур жесткие сегменты не плавятся, сохраняя структурную прочность материала. Эта характеристика позволяет использовать термопластичные полиуретановые пленки в холодных полярных регионах, например, для изготовления водонепроницаемых и воздухопроницаемых слоев для костюмов полярных экспедиций, а также в условиях жаркой пустыни, например, в качестве теплоизоляционных защитных пленок для автомобильных моторных отсеков.

В то же время, пленка TPU обладает исключительной атмосферостойкостью. После 1000 часов испытания на старение под воздействием ультрафиолета степень затухания ее прочности на разрыв составляет всего 10-15%, что значительно ниже, чем у пленки ПВХ (более 50%). Кроме того, она нечувствительна к изменениям влажности, и при длительном использовании в среде с относительной влажностью 90% колебания ее характеристик могут контролироваться в пределах 5%. Поэтому пленка TPU отлично подходит для наружных строительных материалов, таких как солнцезащитные козырьки и строительные мембранные конструкции, которые могут противостоять воздействию ультрафиолетового излучения, ветра, дождя и влажности в течение длительного времени, сохраняя при этом хорошие эксплуатационные характеристики и внешний вид.

Хорошая химическая стабильность и функциональное разнообразие

Пленка TPU обладает хорошей устойчивостью к таким обычным средам, как вода, масло, кислота и щелочь. После замачивания в воде в течение 30 дней прочность на разрыв снижается не более чем на 8%; после контакта с машинным маслом, моющими средствами и т. д. не происходит набухания или растрескивания, в то время как пленка ПВХ легко набухает под воздействием масла, а пленка PE будет разрушаться под воздействием органических растворителей. Основываясь на этой характеристике, поверхность пленки TPU может быть модифицирована различными способами. Например, обработка матированием может улучшить сопротивление скольжению, что используется для изготовления защитных корпусов для электронных продуктов; покрытие антибактериальным слоем может улучшить гигиенические характеристики, что применяется для защиты поверхности медицинского оборудования; компаундирование с гидрофильным покрытием может улучшить воздухопроницаемость, что используется для изготовления тканей для спортивной одежды и т. д. Более того, эти модификации в основном не влияют на исходные механические свойства пленки TPU.

Кроме того, барьерные свойства термополиуретановой пленки (ТПУ) можно регулировать по мере необходимости. Изменяя плотность и микропористую структуру, можно получить высокодышащую пленку для одежды и медицинского применения, позволяющую коже человека свободно дышать, а также высокогерметичную пленку для надувных изделий, водонепроницаемой упаковки и т.д., гарантируя отсутствие утечки газа или жидкости. Например, в надувных аквапарках высокогерметичная пленка ТПУ может обеспечить стабильное надувание конструкции и обеспечить безопасные и надежные развлечения; в медицинских раневых повязках высокодышащая пленка ТПУ не только предотвращает проникновение бактерий, но и способствует газообмену при заживлении ран.

Преимущества удобства переработки и защиты окружающей среды

пленка ТПУОбладает хорошими технологическими характеристиками и может быть изготовлен из изделий различной толщины (0,01–2 мм) различными методами, такими как экструзия, выдувное формование и литье. Кроме того, он легко поддается вторичной обработке, такой как термосварка, высокочастотная сварка, резка и сшивание. При этом прочность соединения достигает более 90% прочности основного материала, а эффективность обработки на 30–50% выше, чем у резиновой пленки. В процессе производства чемоданов пленка ТПУ может быть быстро и прочно соединена с другими материалами с помощью технологии термосварки, что позволяет получать водонепроницаемые и износостойкие детали чемоданов.

С точки зрения защиты окружающей среды, пленка ТПУ демонстрирует превосходные экологические показатели. В процессе ее производства не используются токсичные пластификаторы, такие как фталаты. После утилизации она полностью перерабатывается и подвергается повторной формовке. При сжигании она выделяет только CO₂ и H₂O, не выделяя загрязняющих веществ, таких как диоксины, и соответствует строгим экологическим стандартам, таким как директивы ЕС RoHS и REACH. Это делает пленку ТПУ идеальным выбором для замены неэкологичных материалов, таких как ПВХ, и обладает большим потенциалом развития в современном обществе, уделяющем большое внимание охране окружающей среды. Например, в области упаковки пищевых продуктов экологические характеристики пленки ТПУ позволяют ей безопасно контактировать с пищевыми продуктами, обеспечивая безопасность для здоровья потребителей и снижая загрязнение окружающей среды.

Области применения пленки ТПУ

Медицинская сфера

Благодаря хорошей биосовместимости и физическим свойствам ТПУ широко применяется в медицине. Он может использоваться для изготовления высокотехнологичных медицинских изделий, таких как устройства искусственной сердечной поддержки, искусственные кровеносные сосуды и искусственная кожа. Например, искусственные кровеносные сосуды должны обладать высокой гибкостью, прочностью и антикоагуляционными свойствами. Пленка ТПУ как раз соответствует этим требованиям, имитируя эластичность и механические свойства кровеносных сосудов человека, снижая риск тромбоза и улучшая качество жизни пациентов.

Пленка ТПУ также может использоваться для изготовления покрытий хирургических инструментов, снижающих трение между инструментами и тканями и уменьшающих хирургическую травматичность; для изготовления искусственных сердечных клапанов, обеспечивающих стабильное и надежное открытие и закрытие клапанов; а также в системах доставки лекарственных средств для достижения более эффективного терапевтического эффекта за счет точного контроля скорости высвобождения препарата. Можно сказать, что пленка ТПУ обеспечивает важную материальную поддержку для развития медицинских технологий и способствует инновациям и прогрессу в медицинской сфере.

Обувная промышленность

В обувной промышленности термополиуретановая пленка (ТПУ) пользуется популярностью благодаря своей высокой прочности и износостойкости. Она широко используется в производстве различных моделей обуви, таких как спортивная обувь, альпинистская обувь и горнолыжные ботинки. В качестве материала для верха обуви термополиуретановая пленка не только обеспечивает отличную поддержку и защиту, предотвращая деформацию, но и эластично растягивается в соответствии с движениями стопы, повышая комфорт. Например, в некоторых моделях спортивной обуви премиум-класса используется композитный материал из термополиуретановой пленки и текстиля, обладающий как водонепроницаемыми, так и воздухопроницаемыми свойствами, а также обладающий уникальным и модным внешним видом.

В подошвенной части плёнка ТПУ может использоваться для изготовления опорной конструкции или декоративных элементов подошвы, повышения её износостойкости и прочности на разрыв, а также для продления срока службы обуви. Кроме того, плёнка ТПУ может использоваться для изготовления различных аксессуаров для обуви методом литья под давлением и другими методами, например, каблуков и пряжек для шнурков, что расширяет возможности дизайна и функциональности обувных изделий.

Защита электронных продуктов

С ростом популярности электронных продуктов растёт и спрос на их защиту.пленка ТПУМатериал можно адаптировать к конкретной ситуации, что делает его идеальным для защитных корпусов новых продуктов 3C. Его можно использовать для изготовления защитных пленок, наклеек на клавиатуру, чехлов для мобильных телефонов и т. д. для электронных устройств, эффективно защищая их внешний корпус от царапин, ударов и повседневного износа.

Гибкость и прозрачность термополиуретановой пленки позволяют защищать электронные устройства, не влияя на их работу и внешний вид. Например, защитные пленки для мобильных телефонов из термополиуретана плотно прилегают к поверхности экрана, обеспечивают приятные тактильные ощущения и обладают защитой от отпечатков пальцев и антибликовым эффектом, повышая удобство использования. Кроме того, термополиуретановая пленка обладает определёнными демпфирующими свойствами, поглощая часть ударной силы при случайном падении электронных устройств, что снижает повреждение внутренних компонентов.

Трубопроводная промышленность

Гибкость и устойчивость к старению термопластичного полиуретана (ТПУ) дают ему уникальные преимущества в трубопроводной промышленности, особенно в средах, где необходимо предотвратить коррозию и окисление. Его можно использовать для изготовления различных трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов, таких как химические трубопроводы, трубопроводы для транспортировки продуктов питания и напитков, автомобильные топливные трубы и т. д. Трубопроводы из термопластичного полиуретана (ТПУ) устойчивы к воздействию различных химических веществ, обеспечивая безопасность транспортируемой среды и долгосрочную стабильную эксплуатацию трубопроводов.

В некоторых особых случаях применения, например, на подводных нефтепроводах, термопластичный полиуретан (ТПУ) может надежно работать в суровых морских условиях благодаря высокой стойкости к давлению воды и коррозии в морской воде. По сравнению с традиционными металлическими трубопроводами, трубопроводы с покрытием ТПУ обладают такими преимуществами, как малый вес, удобство монтажа и низкая стоимость, а также эффективно снижают риск утечек и повышают эффективность транспортировки.

Упаковочная промышленность

В упаковочной промышленности гибкость и прочность на разрыв пленки ТПУ делают ее идеальным выбором для защиты упакованных материалов от повреждений и загрязнений. Она часто используется в таких областях, как упаковка пищевых продуктов, фармацевтической продукции и промышленной продукции. В пищевой промышленности пленка ТПУ обладает хорошей гибкостью, может плотно прилегать к форме продукта, обеспечивать вакуумную или азотонаполненную упаковку, а также продлевать срок годности продуктов. Кроме того, ее прочность на разрыв предотвращает повреждение упаковки при транспортировке и хранении, обеспечивая безопасность и гигиеничность пищевых продуктов.

Для фармацевтической упаковки химическая стабильность и барьерные свойства термопластичного полиуретана (ТПУ) имеют решающее значение. Плёнка способна эффективно блокировать проникновение кислорода, влаги и микроорганизмов, обеспечивая качество и эффективность лекарственных средств. Кроме того, ТПУ позволяет создавать изысканный дизайн упаковки с помощью печати и компаундирования, повышая конкурентоспособность продукции на рынке.

Другие промышленные применения

Пластиковая пленка TPU может использоваться для изготовления надувных материалов, таких как спасательные шлюпки и подушки безопасности. При производстве спасательных шлюпок высокая герметичность и прочность пленки TPU обеспечивают хорошую плавучесть и грузоподъемность спасательных шлюпок на воде, обеспечивая безопасность пострадавших. Пленка TPU в подушках безопасности должна выдерживать огромные удары и обладать хорошими газобарьерными свойствами, чтобы обеспечить быстрое раскрытие и устойчивость подушки безопасности, эффективно защищая водителя и пассажиров.

В строительной сфере,пленка ТПУМожет применяться в качестве строительного покрытия и изоляционных материалов. Например, в качестве гидроизоляционного слоя для кровли термополиуретановая пленка обеспечивает превосходную водонепроницаемость, препятствует проникновению дождевой воды, а ее атмосферостойкость гарантирует, что она не будет стареть и трескаться на открытом воздухе в течение длительного времени. В строительных мембранных конструкциях высокая прочность и гибкость термополиуретановой пленки позволяют создавать различные уникальные архитектурные формы, добавляя современным зданиям художественный шарм.

Пленка ТПУ также широко используется в автомобильной и авиационной промышленности. Что касается салонов автомобилей, её можно использовать для изготовления чехлов сидений, ковриков, панелей отделки дверей и т. д., обеспечивая приятный на ощупь и высокую износостойкость. В производстве деталей экстерьера автомобиля, атмосферостойкость и химическая коррозионная стойкость пленки ТПУ обеспечивают долговечность и стабильность внешнего вида автомобиля. В авиации пленку ТПУ можно использовать для отделки и защиты салонов самолётов, а также для изготовления некоторых авиационных компонентов. Благодаря лёгкому весу и высокой прочности, она способствует снижению веса самолёта и повышению топливной экономичности.

Умная одежда и новая энергия

Пленка ТПУ широко используется в носимых устройствах, таких как ремешки и корпуса умных браслетов, умных часов и других устройств. Благодаря своей гибкости, износостойкости и биосовместимости, пленка ТПУ плотно облегает запястье, обеспечивает комфорт при ношении, а также устойчива к трению и воздействию пота при ежедневном использовании, обеспечивая сохранение внешнего вида и производительности устройства.

В области новой энергетики плёнка ТПУ также играет важную роль. Например, в солнечных батареях плёнка ТПУ может использоваться в качестве инкапсулирующего материала для защиты аккумуляторных элементов от воздействия внешней среды, увеличивая срок службы и эффективность генерации энергии. В лопастях ветряных турбин плёнка ТПУ может использоваться в качестве защитного покрытия на поверхности лопастей для повышения их атмосферостойкости и износостойкости, защиты от эрозии, вызываемой ветром, песком и дождём, а также обеспечения стабильной работы ветряной турбины.

Товары первой необходимости

В сфере товаров повседневного спроса плёнку ТПУ можно встретить повсеместно. В одежде и текстильных изделиях её можно использовать для подкладок, тканевых покрытий, водонепроницаемой одежды и т.д. Например, для создания водонепроницаемых и дышащих материалов.пленка ТПУПри использовании на верхней одежде, она сохраняет тело сухим в дождливые дни и одновременно отводит влагу, выделяемую телом, обеспечивая ощущение комфорта. В спортивных товарах пленка ТПУ широко используется в спортивной обуви, спортивной одежде, спортивном инвентаре и т. д. благодаря своей эластичности и износостойкости. Например, воздушная подушка спортивной обуви изготовлена ​​из пленки ТПУ, которая обеспечивает отличную амортизацию и улучшает спортивные результаты; ручка спортивного инвентаря покрыта пленкой ТПУ для повышения трения и комфорта.

Пленка ТПУЯньтай Линхуа Новый материалБлагодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам, термопластичный полиуретан (ТПУ) продемонстрировал высокую прикладную ценность во многих областях. Благодаря постоянному развитию науки и техники, эксплуатационные характеристики термопластичного полиуретана (ТПУ) будут постоянно совершенствоваться, а область его применения будет расширяться, открывая новые возможности и внося изменения в развитие различных отраслей промышленности, становясь важной движущей силой, способствующей развитию материаловедения и модернизации промышленности.