Что такое термопластичный полиуретановый эластомер?

Что такое термопластичный полиуретановый эластомер?

Полиуретановый эластомер представляет собой разнообразные полиуретановые синтетические материалы (другие разновидности относятся к полиуретановой пене, полиуретаново -адгезиво Эластомеры, сокращенные в виде процессора и смешанные полиуретановые эластомеры, сокращенные как MPU).

TPU является своего рода полиуретановым эластомером, который может быть пластифицирован путем нагрева и растворена растворителем. По сравнению с процессором и MPU, TPU мало или вообще не имеет химического сшивания в своей химической структуре. Его молекулярная цепь в основном линейна, но существует определенное количество физического сшивки. Это термопластичный полиуретановый эластомер, который очень характерен по структуре.

Структура и классификация TPU

Термопластичный полиуретановый эластомер представляет собой линейный полимер блока (AB). A представляет собой полиол полимера (эфир или полиэфир, молекулярная масса 1000 ~ 6000) с высокой молекулярной массой, называемой длинной цепью; B представляет собой диол, содержащий 2-12 атомов углерода с прямой цепи, называемый короткой цепью.

В структуре термопластичного полиуретанового эластомера сегмент A называется мягким сегментом, который имеет характеристики гибкости и мягкости, создание TPU имеет расширяемость; Уретановая цепь, генерируемая реакцией между сегментом B и изоцианатом, называется жестким сегментом, который обладает как жесткими, так и жесткими свойствами. Регулируя соотношение сегментов A и B, производится продукты TPU с различными физическими и механическими свойствами.

Согласно структуре мягкого сегмента, его можно разделить на тип полиэстера, тип полиэфира и тип бутадиена, которые соответственно содержат группу эфиров, эфирную группу или группу бутене. В соответствии со структурой жесткой сегмента его можно разделить на уретановый тип и тип мочевины уретана, которые соответственно получают от расширятелей цепи этиленгликоля или расширителей диамильной цепи. Общая классификация делится на тип полиэстера и тип полиэфира.

Что такое сырье для синтеза TPU?

(1) Полимер Диол

Макромолекулярный диол с молекулярной массой в диапазоне от 500 до 4000 и бифункциональных групп с содержанием от 50% до 80% в эластомере TPU, играет решающую роль в физических и химических свойствах ТПУ.

Полимер Diol, подходящий для эластомера TPU, может быть разделен на полиэфир и полиэфир: полиэстер включает в себя политетраметилендискую адипиновую кислоту гликоль (PBA) ε PCL, PHC; Полиэфики включают полиоксипропиленовый гликоль (PPG), полиэфирный гликол тетрагидрофурана (PTMG) и т. Д.

(2) Дизоцианат

Молекулярный вес мал, но функция выдающаяся, которая не только играет роль соединения мягкого сегмента и жесткого сегмента, но также наделяет TPU различными хорошими физическими и механическими свойствами. Дизоцианаты, применимые к TPU: метилен дифенилдизоцианат (MDI), метилен бис (-4-циклогэксил изоцианат) (HMDI), P-фенизоцианат (PPDI), 1,5-нафталеновый дизоцианат (NDI), P-фенидайлдимат-дизанат (NDI), P-фенилдимат-дизанат (NDI), P-фенидайлдимат-дизайната (NDI), P-фенидайлдимат.

(3) Цепный удлинитель

Экспендер цепи с молекулярной массой 100 ~ 350, принадлежащий мелкомолекулярному диолу, малой молекулярной массе, структуре открытой цепи и ни одной заместительной группой, способствует получению высокой твердости и высокой скалярной веса ТПУ. Экспрессии цепей, подходящие для TPU, включают 1,4-бутандиол (BDO), 1,4-бис (2-гидроксиэтокси) бензол (HQEE), 1,4-циклогексанедиметанол (ХДМ), п-фенилдиметилкол (PXG) и т. Д.

Применение модификации TPU в качестве агента ужесточения

Чтобы снизить затраты на продукт и получить дополнительную производительность, полиуретановые термопластичные эластомеры могут использоваться в качестве обычно используемых загадных агентов для устранения различных термопластичных и модифицированных резиновых материалов.

Из -за высокой полярности полиуретан может быть совместим с полярными смолами или каучуками, такими как хлорированный полиэтилен (CPE), который можно использовать для изготовления медицинских продуктов; Смешивание с ABS может заменить инженерные термопластики для использования; При использовании в сочетании с поликарбонатом (ПК) он обладает такими свойствами, как нефтяная стойкость, топливная стойкость и воздействие, и может использоваться для изготовления автомобильных тел; В сочетании с полиэстером его прочность может быть улучшена; Кроме того, он может быть хорошо совместимы с ПВХ, полиоксиметиленом или ПВД; Полиэфир полиуретан может быть хорошо совместимы с 15% нитрильной резиной или 40% нитрильной резиновой/ПВХ смесью; Полиэфирный полиуретан также может быть хорошо совместимы с 40% смеси нитрильного резины/поливинилхлорида; Он также может быть CO, совместимый с акрилонитрильных стирол (SAN) сополимеров; Он может сформировать структуры интерпентрирующей сети (IPN) с реактивными полисилоксанами. Подавляющее большинство вышеупомянутых смешанных клея уже официально произведено.

В последние годы проводились всеобъемлющие исследования по ужесточению POM по TPU в Китае. Смешивание TPU и POM не только улучшает высокотемпературную сопротивление и механические свойства TPU, но также значительно ужесточает POM. Некоторые исследователи показали, что в испытаниях на растяжение перелома, по сравнению с матрицей POM, сплав POM с TPU перешел от хрупкого перелома к пластичному перелому. Добавление TPU также наделяет POM с производительностью памяти формы. Кристаллическая область POM служит фиксированной фазой сплава памяти формы, в то время как аморфная область аморфного TPU и POM служит обратимой фазой. Когда температура отклика восстановления составляет 165 ℃, а время восстановления составляет 120 секунд, скорость восстановления сплава достигает более 95%, а эффект восстановления является лучшим.

ТПУ трудно быть совместимым с непольсными полимерными материалами, такими как полиэтилен, полипропилен, этилен пропиленовый каучук, бутадиен-резин, изопреновый резин или резиновый порошок отходов, и не может использоваться для производства композитов с хорошими характеристиками. Следовательно, методы обработки поверхности, такие как плазма, корона, влажная химия, праймер, пламя или реактивный газ, часто используются для последнего. Например, компания American Air Products and Chemicals выполнила обработку Active Gas Active F2/O2 при сверхвысоком молекулярном полиэтиленовом порошке с молекулярной массой 3-5 миллионов и добавила его к полиуретановому эластомеру при соотношении 10%, что может значительно улучшить его изгиб-модуль, прочность на ткани и сопротивление износа. И обработка активной газовой поверхности F2/O2 также может быть применена на направленные удлиненные короткие волокна длиной 6-35 мм, что может повысить жесткость и вязкость разрыва композитного материала.

Каковы области применения TPU?

В 1958 году Goodrich Chemical Company (теперь переименован в Lubrizol) впервые зарегистрировала бренд TPU Estane. За последние 40 лет по всему миру было более 20 брендов, и у каждого бренда есть несколько серий продуктов. В настоящее время основными производителями сырья TPU в мире являются: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding и т. Д.

Как отличный эластомер, TPU имеет широкий спектр нижестоящих продуктов, которые широко используются в повседневных веществах, спортивных товарах, игрушках, декоративных материалах и других областях. Ниже приведены несколько примеров.

① Материалы для обуви

TPU в основном используется для обувных материалов из -за ее превосходной эластичности и износостойкости. Продукты обуви, содержащие TPU, гораздо удобнее носить, чем обычные товары для обуви, поэтому они более широко используются в высококлассных продуктах обуви, особенно в некоторых спортивных обуви и повседневной обуви.

② Шланги

Из -за своей мягкости, хорошей прочности растяжения, воздействия и устойчивости к высоким и низким температурам, шланги ТПУ широко используются в Китае в качестве газа и нефтяных шлангов для механического оборудования, такого как самолеты, резервуары, автомобили, мотоциклы и машины.

③ Кабель

TPU обеспечивает сопротивление слезы, износостойкость и характеристики изгиба, причем высокая и низкая температурная сопротивление является ключом к производительности кабеля. Таким образом, на китайском рынке передовые кабели, такие как управляющие кабели и кабели силовых кабелей, используют TPU для защиты материалов покрытия сложных кабельных конструкций, и их приложения становятся все более широко распространенными.

④ Медицинские устройства

TPU является безопасным, стабильным и высококачественным заместителем ПВХ материал, который не будет содержать фталатные и другие химические вредные вещества, и будет мигрировать в кровь или другие жидкости в медицинском катетере или медицинской сумке, чтобы вызвать побочные эффекты. Более того, специально разработанные экструзионные оценки и TPU в инъекционном уровне могут быть легко использованы с небольшой отладкой в ​​существующем оборудовании из ПВХ.

⑤ Транспортные средства и другие средства транспорта

Эквердируя и покрывая обе стороны нейлоновой ткани полиуретановым термопластичным эластомером, надувные рафты боевой атаки и разведывательные рафты с 3-15 человек могут быть сделаны, с гораздо лучшими показателями, чем надувные надувные рафты вулканизированных резиновых плотов; Полиуретановый термопластичный эластомер, усиленный стеклянным волокном, можно использовать для изготовления компонентов тела, таких как формованные детали с обеих сторон самого автомобиля, кожуры двери, бамперы, полосы против трения и решетки.