Beth yw elastomer polywrethan thermoplastig?

Beth yw elastomer polywrethan thermoplastig?

Mae elastomer polywrethan yn amrywiaeth o ddeunyddiau synthetig polywrethan (mae mathau eraill yn cyfeirio at ewyn polywrethan, glud polywrethan, cotio polywrethan a ffibr polywrethan), ac mae elastomer polywrethan thermoplastig yn un o'r tri math o elastomer polywrethan. Mae pobl yn aml yn cyfeirio ato fel TPU (y ddau brif fath arall o elastomerau polywrethan yw elastomerau polywrethan bwrw, a dalfyrrir fel CPU, ac elastomerau polywrethan cymysg, a dalfyrrir fel MPU).

Mae TPU yn fath o elastomer polywrethan y gellir ei blastigeiddio trwy ei wresogi a'i doddi gan doddydd. O'i gymharu â CPU ac MPU, nid oes gan TPU fawr ddim croesgysylltu cemegol yn ei strwythur cemegol. Mae ei gadwyn foleciwlaidd yn llinol yn y bôn, ond mae rhywfaint o groesgysylltu ffisegol. Dyma'r elastomer polywrethan thermoplastig sydd â strwythur nodweddiadol iawn.

Strwythur a dosbarthiad TPU

Mae elastomer polywrethan thermoplastig yn bolymer llinol bloc (AB). Mae A yn cynrychioli polyol polymer (ester neu polyether, pwysau moleciwlaidd o 1000 ~ 6000) gyda phwysau moleciwlaidd uchel, a elwir yn gadwyn hir; mae B yn cynrychioli diol sy'n cynnwys 2-12 atom carbon cadwyn syth, a elwir yn gadwyn fer.

Yn strwythur elastomer polywrethan thermoplastig, gelwir segment A yn segment meddal, sydd â nodweddion hyblygrwydd a meddalwch, gan wneud i TPU fod yn estynadwy; gelwir y gadwyn wrethan a gynhyrchir gan yr adwaith rhwng y segment B ac isocyanad yn segment caled, sydd â phriodweddau anhyblyg a chaled. Trwy addasu cymhareb segmentau A a B, gwneir cynhyrchion TPU â gwahanol briodweddau ffisegol a mecanyddol.

Yn ôl strwythur y segment meddal, gellir ei rannu'n fath polyester, math polyether, a math bwtadien, sy'n cynnwys grŵp ester, grŵp ether, neu grŵp bwten yn y drefn honno. Yn ôl strwythur y segment caled, gellir ei rannu'n fath wrethan a math wrethan wrea, a geir yn y drefn honno o estynwyr cadwyn ethylen glycol neu estynwyr cadwyn diamin. Y dosbarthiad cyffredin yw'r math polyester a math polyether.

Beth yw'r deunyddiau crai ar gyfer synthesis TPU?

(1) Polymer Diol

Mae diol macromoleciwlaidd gyda phwysau moleciwlaidd yn amrywio o 500 i 4000 a grwpiau deu-swyddogaethol, gyda chynnwys o 50% i 80% mewn elastomer TPU, yn chwarae rhan bendant ym mhriodweddau ffisegol a chemegol TPU.

Gellir rhannu'r polymer Diol sy'n addas ar gyfer elastomer TPU yn polyester a polyether: mae polyester yn cynnwys polytetramethylene Adipic acid glycol (PBA) ε PCL, PHC; mae polyethers yn cynnwys polyoxypropylene ether glycol (PPG), tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG), ac ati.

(2) Diisocyanad

Mae'r pwysau moleciwlaidd yn fach ond mae'r swyddogaeth yn rhagorol, sydd nid yn unig yn chwarae rhan cysylltu'r segment meddal a'r segment caled, ond hefyd yn rhoi amryw o briodweddau ffisegol a mecanyddol da i'r TPU. Y diisocyanadau sy'n berthnasol i'r TPU yw: Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl diisocyanate (PXDI), ac ati.

(3) Estynnydd cadwyn

Mae'r estynnydd cadwyn gyda phwysau moleciwlaidd o 100 ~ 350, sy'n perthyn i Diol moleciwlaidd bach, pwysau moleciwlaidd bach, strwythur cadwyn agored a dim grŵp amnewid yn ffafriol i gael caledwch uchel a phwysau sgalar uchel o TPU. Mae'r estynwyr cadwyn sy'n addas ar gyfer TPU yn cynnwys 1,4-bwtanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) bensen (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG), ac ati.

Addasu Cymhwysiad TPU fel Asiant Caledhau

Er mwyn lleihau costau cynnyrch a chael perfformiad ychwanegol, gellir defnyddio elastomerau thermoplastig polywrethan fel asiantau caledu a ddefnyddir yn gyffredin i galedu amrywiol ddeunyddiau rwber thermoplastig a wedi'u haddasu.

Oherwydd ei bolaredd uchel, gall polywrethan fod yn gydnaws â resinau pegynol neu rwber, fel polyethylen clorinedig (CPE), y gellir ei ddefnyddio i wneud cynhyrchion meddygol; Gall cymysgu ag ABS ddisodli thermoplastigion peirianneg; Pan gaiff ei ddefnyddio ar y cyd â pholycarbonad (PC), mae ganddo briodweddau fel ymwrthedd i olew, ymwrthedd i danwydd, a ymwrthedd i effaith, a gellir ei ddefnyddio i wneud cyrff ceir; Pan gaiff ei gyfuno â polyester, gellir gwella ei galedwch; Yn ogystal, gall fod yn gydnaws yn dda â PVC, Polyoxymethylene neu PVDC; Gall polywrethan polyester fod yn gydnaws yn dda â rwber nitrile 15% neu gymysgedd rwber nitrile/PVC 40%; Gall polywrethan polyether hefyd fod yn gydnaws yn dda â glud cymysgedd rwber nitrile/polyfinyl clorid 40%; Gall hefyd fod yn gydnaws â chopolymerau acrylonitrile styren (SAN); Gall ffurfio strwythurau rhwydwaith rhyngdreiddiol (IPN) gyda polysiloxanau adweithiol. Mae'r mwyafrif helaeth o'r gludyddion cymysg a grybwyllir uchod eisoes wedi'u cynhyrchu'n swyddogol.

Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, bu ymchwil gynyddol ar galedwch POM gan TPU yn Tsieina. Mae cymysgu TPU a POM nid yn unig yn gwella ymwrthedd tymheredd uchel a phriodweddau mecanyddol TPU, ond mae hefyd yn caledu POM yn sylweddol. Mae rhai ymchwilwyr wedi dangos, mewn profion torri tynnol, o'i gymharu â matrics POM, fod yr aloi POM gyda TPU wedi trawsnewid o dorri brau i dorri hydwyth. Mae ychwanegu TPU hefyd yn rhoi perfformiad cof siâp i POM. Mae rhanbarth crisialog POM yn gwasanaethu fel y cyfnod sefydlog o'r aloi cof siâp, tra bod rhanbarth amorffaidd TPU a POM amorffaidd yn gwasanaethu fel y cyfnod gwrthdroadwy. Pan fydd tymheredd ymateb adferiad yn 165 ℃ a'r amser adferiad yn 120 eiliad, mae cyfradd adferiad yr aloi yn cyrraedd dros 95%, a'r effaith adferiad yw'r gorau.

Mae'n anodd i TPU fod yn gydnaws â deunyddiau polymer anpolar fel polyethylen, polypropylen, rwber Ethylene propylen, rwber bwtadien, rwber isopren neu bowdr rwber gwastraff, ac ni ellir ei ddefnyddio i gynhyrchu cyfansoddion â pherfformiad da. Felly, defnyddir dulliau trin wyneb fel plasma, corona, cemeg wlyb, primer, fflam neu nwy adweithiol yn aml ar gyfer yr olaf. Er enghraifft, mae'r American Air Products and Chemicals Company wedi cynnal triniaeth wyneb nwy gweithredol F2/O2 ar bowdr mân polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel gyda phwysau moleciwlaidd o 3-5 miliwn, a'i ychwanegu at elastomer polywrethan ar gymhareb o 10%, a all wella ei fodiwlws plygu, ei gryfder tynnol a'i wrthwynebiad gwisgo yn sylweddol. A gellir hefyd gymhwyso'r driniaeth wyneb nwy gweithredol F2/O2 i'r ffibrau byr wedi'u hymestyn yn gyfeiriadol gyda hyd o 6-35mm, a all wella anystwythder a chaledwch rhwygo'r deunydd cyfansawdd.

Beth yw meysydd cymhwysiad TPU?

Ym 1958, cofrestrodd Goodrich Chemical Company (a ailenwyd bellach yn Lubrizol) y brand TPU Estane am y tro cyntaf. Dros y 40 mlynedd diwethaf, mae mwy nag 20 o enwau brand ledled y byd, ac mae gan bob brand sawl cyfres o gynhyrchion. Ar hyn o bryd, y prif wneuthurwyr deunyddiau crai TPU yn y byd yw: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, ac ati.

Fel elastomer rhagorol, mae gan TPU ystod eang o gynhyrchion i lawr yr afon, a ddefnyddir yn helaeth mewn anghenion beunyddiol, nwyddau chwaraeon, teganau, deunyddiau addurniadol, a meysydd eraill. Isod mae ychydig o enghreifftiau.

① Deunyddiau esgidiau

Defnyddir TPU yn bennaf ar gyfer deunyddiau esgidiau oherwydd ei hydwythedd a'i wrthwynebiad gwisgo rhagorol. Mae cynhyrchion esgidiau sy'n cynnwys TPU yn llawer mwy cyfforddus i'w gwisgo na chynhyrchion esgidiau rheolaidd, felly fe'u defnyddir yn ehangach mewn cynhyrchion esgidiau pen uchel, yn enwedig rhai esgidiau chwaraeon ac esgidiau achlysurol.

② Pibellau

Oherwydd ei feddalwch, ei gryfder tynnol da, ei gryfder effaith, a'i wrthwynebiad i dymheredd uchel ac isel, defnyddir pibellau TPU yn helaeth yn Tsieina fel pibellau nwy ac olew ar gyfer offer mecanyddol fel awyrennau, tanciau, automobiles, beiciau modur, ac offer peiriant.

③ Cebl

Mae TPU yn darparu ymwrthedd i rwygo, ymwrthedd i wisgo, a nodweddion plygu, gyda gwrthiant tymheredd uchel ac isel yn allweddol i berfformiad cebl. Felly yn y farchnad Tsieineaidd, mae ceblau uwch fel ceblau rheoli a cheblau pŵer yn defnyddio TPUs i amddiffyn deunyddiau cotio dyluniadau cebl cymhleth, ac mae eu cymwysiadau'n dod yn fwyfwy cyffredin.

④ Dyfeisiau meddygol

Mae TPU yn ddeunydd amnewid PVC diogel, sefydlog ac o ansawdd uchel, na fydd yn cynnwys Ffthalad na sylweddau cemegol niweidiol eraill, a bydd yn mudo i'r gwaed neu hylifau eraill yn y cathetr meddygol neu'r bag meddygol i achosi sgîl-effeithiau. Ar ben hynny, gellir defnyddio'r TPU gradd allwthio a gradd chwistrellu a ddatblygwyd yn arbennig yn hawdd gydag ychydig o ddadfygio yn yr offer PVC presennol.

⑤ Cerbydau a dulliau cludo eraill

Drwy allwthio a gorchuddio dwy ochr ffabrig neilon ag elastomer thermoplastig polywrethan, gellir gwneud rafftiau ymosod ymladd chwyddadwy a rafftiau rhagchwilio sy'n cludo 3-15 o bobl, gyda pherfformiad llawer gwell na rafftiau chwyddadwy rwber wedi'i folcaneiddio; Gellir defnyddio elastomer thermoplastig polywrethan wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr i wneud cydrannau corff fel rhannau mowldio ar ddwy ochr y car ei hun, croen drysau, bymperi, stribedi gwrth-ffrithiant, a griliau.