TPU նյութերի համապարփակ բացատրություն

1958 թվականին Goodrich Chemical Company-ն (այժմ վերանվանվել է Lubrizol) առաջին անգամ գրանցեց TPU ապրանքանիշը Estane: Վերջին 40 տարիների ընթացքում ամբողջ աշխարհում եղել են ավելի քան 20 ապրանքանիշեր, և յուրաքանչյուր ապրանքանիշ ունի մի քանի շարք ապրանքներ: Ներկայումս TPU հումքի արտադրողները հիմնականում ներառում են BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical և այլն:

1, TPU-ի կատեգորիա

Ըստ փափուկ հատվածի կառուցվածքի՝ այն կարելի է բաժանել պոլիեսթեր տեսակի, պոլիէթեր տեսակի և բութադիենի տիպի, որոնք համապատասխանաբար պարունակում են էսթերային խումբ, եթերային խումբ կամ բութեն խումբ։

Ըստ կոշտ սեգմենտի կառուցվածքի՝ այն կարելի է բաժանել ուրեթանային տիպի և ուրեթանային միզանյութի տիպի, որոնք համապատասխանաբար ստացվում են էթիլենգլիկոլ շղթայի երկարացնողներից կամ դիամինային շղթայի երկարացնողներից։ Ընդհանուր դասակարգումը բաժանված է պոլիեսթեր տեսակի և պոլիէթեր տեսակի:

Ըստ խաչաձև կապի առկայության կամ բացակայության, այն կարելի է բաժանել մաքուր ջերմապլաստիկ և կիսաթերմոպլաստիկ:

Առաջինն ունի մաքուր գծային կառուցվածք և չունի խաչաձև կապեր. Վերջինս պարունակում է փոքր քանակությամբ խաչաձեւ կապեր, ինչպիսիք են Ալոֆանաթթվի էսթերը:

Ըստ պատրաստի արտադրանքի օգտագործման՝ դրանք կարելի է բաժանել պրոֆիլավորված մասերի (տարբեր Մեքենայի տարր), խողովակների (պատյաններ, բարերի պրոֆիլներ), թաղանթների (թերթներ, բարակ թիթեղներ), սոսինձներ, ծածկույթներ, մանրաթելեր և այլն։

2, TPU-ի սինթեզ

TPU-ն մոլեկուլային կառուցվածքով պատկանում է պոլիուրեթանային: Այսպիսով, ինչպե՞ս է այն համախմբվել:

Ըստ տարբեր սինթեզի գործընթացների՝ այն հիմնականում բաժանվում է զանգվածային պոլիմերացման և լուծույթի պոլիմերացման։

Զանգվածային պոլիմերացման դեպքում այն ​​կարելի է բաժանել նաև նախնական պոլիմերացման մեթոդի և մեկ փուլային մեթոդի, որը հիմնված է նախնական ռեակցիայի առկայության կամ բացակայության վրա.

Նախապոլիմերացման մեթոդը ներառում է դիիզոցիանատի փոխազդեցությունը մակրոմոլեկուլային դիոլների հետ որոշակի ժամանակահատվածում՝ նախքան շղթայի երկարացում ավելացնելը՝ TPU արտադրելու համար;

Մեկ քայլ մեթոդը ներառում է մակրոմոլեկուլային դիոլների, դիիզոցիանատների և շղթայի երկարացնողների միաժամանակ խառնում և արձագանքում՝ TPU ձևավորելու համար:

Լուծույթի պոլիմերացումը ներառում է նախ լուծիչի մեջ դիիզոցիանատի լուծարումը, այնուհետև մակրոմոլեկուլային դիոլների ավելացումը՝ որոշակի ժամանակահատվածում արձագանքելու համար, և վերջում ավելացնելով շղթայի ընդլայնիչներ՝ TPU առաջացնելու համար:

TPU-ի փափուկ հատվածի տեսակը, մոլեկուլային քաշը, կոշտ կամ փափուկ հատվածի պարունակությունը և TPU-ի ագրեգացման վիճակը կարող են ազդել TPU-ի խտության վրա՝ մոտավորապես 1,10-1,25 խտությամբ, և էական տարբերություն չկա՝ համեմատած այլ ռետինների և պլաստիկների հետ:

Միևնույն կարծրությամբ, պոլիէթեր տեսակի TPU-ի խտությունն ավելի ցածր է, քան պոլիեսթեր տեսակի TPU-ի խտությունը:

3, TPU-ի մշակում

TPU մասնիկները պահանջում են տարբեր գործընթացներ վերջնական արտադրանքի ձևավորման համար, հիմնականում օգտագործելով հալման և լուծույթի մեթոդները TPU մշակման համար:

Հալման վերամշակումը պլաստիկ արդյունաբերության մեջ սովորաբար օգտագործվող գործընթաց է, ինչպիսիք են խառնումը, գլանվածքը, արտամղումը, փչող ձևավորումը և ձուլումը;

Լուծույթների մշակումը լուծույթի պատրաստման գործընթացն է՝ մասնիկները լուծիչում լուծելու կամ դրանք լուծիչում ուղղակիորեն պոլիմերացնելու միջոցով, այնուհետև ծածկելով, պտտելով և այլն։

TPU-ից պատրաստված վերջնական արտադրանքը, որպես կանոն, չի պահանջում վուլկանացման խաչմերուկային ռեակցիա, որը կարող է կրճատել արտադրության ցիկլը և վերամշակել թափոնների նյութերը:

4, TPU-ի կատարումը

TPU-ն ունի բարձր մոդուլ, բարձր ուժ, բարձր երկարացում և առաձգականություն, գերազանց մաշվածության դիմադրություն, նավթի դիմադրություն, ցածր ջերմաստիճանի դիմադրություն և ծերացման դիմադրություն:

Բարձր առաձգական ուժը, բարձր երկարացումը և երկարաժամկետ սեղմման մշտական ​​դեֆորմացիայի ցածր արագությունը TPU-ի նշանակալի առավելություններն են:

XiaoU-ն հիմնականում կմշակի TPU-ի մեխանիկական հատկությունները այնպիսի ասպեկտներից, ինչպիսիք են առաձգական ուժը և երկարացումը, առաձգականությունը, կարծրությունը և այլն:

Բարձր առաձգական ուժ և բարձր երկարացում

TPU-ն ունի գերազանց առաձգական ուժ և երկարացում: Ստորև բերված նկարի տվյալներից մենք կարող ենք տեսնել, որ պոլիեթերային տիպի TPU-ի առաձգական ուժն ու երկարացումը շատ ավելի լավն են, քան պոլիվինիլքլորիդ պլաստիկի և կաուչուկի:

Բացի այդ, TPU-ն կարող է բավարարել սննդի արդյունաբերության պահանջները՝ մշակման ընթացքում ավելացված քիչ կամ առանց հավելումների, ինչը նույնպես դժվար է հասնել այլ նյութերի, ինչպիսիք են PVC-ը և ռետինը:

Ճկունությունը շատ զգայուն է ջերմաստիճանի նկատմամբ

TPU-ի առաձգականությունը վերաբերում է այն աստիճանին, որով այն արագորեն վերականգնվում է իր սկզբնական վիճակին՝ դեֆորմացիոն սթրեսից ազատվելուց հետո, որն արտահայտվում է որպես վերականգնման էներգիա, որը դեֆորմացիայի ետ քաշման աշխատանքի հարաբերակցությունն է դեֆորմացիա առաջացնելու համար պահանջվող աշխատանքին: Այն առաձգական մարմնի դինամիկ մոդուլի և ներքին շփման ֆունկցիա է և շատ զգայուն է ջերմաստիճանի նկատմամբ։

Վերադարձը նվազում է ջերմաստիճանի նվազման հետ մինչև որոշակի ջերմաստիճան, և առաձգականությունը կրկին արագորեն մեծանում է: Այս ջերմաստիճանը փափուկ հատվածի բյուրեղացման ջերմաստիճանն է, որը որոշվում է մակրոմոլեկուլային դիոլի կառուցվածքով։ Պոլիեթեր տեսակի TPU-ն ավելի ցածր է, քան պոլիեսթեր տեսակի TPU-ն: Բյուրեղացման ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճանում էլաստոմերը դառնում է շատ կոշտ և կորցնում է իր առաձգականությունը: Հետևաբար, առաձգականությունը նման է կոշտ մետաղի մակերևույթից դուրս գալուն:

Կարծրության միջակայքը Shore A60-D80 է

Կարծրությունը նյութի ունակության ցուցիչն է՝ դիմադրելու դեֆորմացիային, քերծվածքներին և քերծվածքներին:

TPU-ի կարծրությունը սովորաբար չափվում է Shore A-ի և Shore D-ի կարծրության ստուգիչների միջոցով, Shore A-ն օգտագործվում է ավելի փափուկ TPU-ների համար, իսկ Shore D-ն՝ ավելի կոշտ TPU-ների համար:

TPU-ի կարծրությունը կարող է կարգավորվել՝ կարգավորելով փափուկ և կոշտ շղթայի հատվածների համամասնությունը: Հետևաբար, TPU-ն ունի համեմատաբար լայն կարծրության տիրույթ՝ սկսած Shore A60-D80-ից, ընդգրկելով ռետինե և պլաստիկի կարծրությունը և ունի բարձր առաձգականություն ողջ կարծրության միջակայքում:

Քանի որ կարծրությունը փոխվում է, TPU-ի որոշ հատկություններ կարող են փոխվել: Օրինակ, TPU-ի կարծրության բարձրացումը կհանգեցնի կատարողականի փոփոխությունների, ինչպիսիք են առաձգական մոդուլի և պատռման ուժի ավելացումը, կոշտության և սեղմման լարման (բեռնվածքի հզորությունը) ավելացումը, երկարացման նվազումը, խտության և դինամիկ ջերմության առաջացումը և շրջակա միջավայրի դիմադրության բարձրացումը:

5, TPU-ի կիրառում

Որպես հիանալի էլաստոմեր՝ TPU-ն ունի արտադրանքի ներքևի ուղղությունների լայն տեսականի և լայնորեն օգտագործվում է ամենօրյա կարիքների, սպորտային ապրանքների, խաղալիքների, դեկորատիվ նյութերի և այլ ոլորտներում:

Կոշիկի նյութեր

TPU-ն հիմնականում օգտագործվում է կոշիկի նյութերի համար՝ շնորհիվ իր գերազանց առաձգականության և մաշվածության դիմադրության: TPU պարունակող կոշկեղենի արտադրանքը շատ ավելի հարմար է կրելու համար, քան սովորական կոշկեղենի արտադրանքը, ուստի դրանք ավելի լայնորեն օգտագործվում են բարձրակարգ կոշիկի արտադրանքներում, հատկապես որոշ սպորտային կոշիկների և ամենօրյա կոշիկների մեջ:

գուլպաներ

Շնորհիվ իր փափկության, լավ առաձգական ուժի, հարվածային ուժի և բարձր և ցածր ջերմաստիճանների դիմադրության, TPU գուլպաները լայնորեն օգտագործվում են Չինաստանում որպես գազի և նավթի գուլպաներ մեխանիկական սարքավորումների համար, ինչպիսիք են ինքնաթիռները, տանկերը, ավտոմեքենաները, մոտոցիկլետները և հաստոցները:

մալուխ

TPU-ն ապահովում է պատռման դիմադրություն, մաշվածության դիմադրություն և ճկման բնութագրեր, ընդ որում բարձր և ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունը մալուխի աշխատանքի բանալին է: Այսպիսով, չինական շուկայում առաջադեմ մալուխները, ինչպիսիք են կառավարման մալուխները և հոսանքի մալուխները, օգտագործում են TPU-ներ՝ պաշտպանելու բարդ մալուխային դիզայնի ծածկույթի նյութերը, և դրանց կիրառությունները գնալով ավելի են տարածվում:

Բժշկական սարքեր

TPU-ն անվտանգ, կայուն և բարձրորակ PVC փոխարինող նյութ է, որը չի պարունակի ֆտալատ և այլ քիմիական վնասակար նյութեր և ներգաղթում է դեպի արյուն կամ այլ հեղուկներ բժշկական կաթետերի կամ բժշկական պարկի մեջ՝ առաջացնելով կողմնակի բարդություններ: Այն նաև հատուկ մշակված էքստրուզիայի և ներարկման աստիճանի TPU է:

ֆիլմ

TPU թաղանթը բարակ թաղանթ է, որը պատրաստված է TPU հատիկավոր նյութից հատուկ գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են գլորումը, ձուլումը, փչելը և ծածկելը: Իր բարձր ամրության, մաշվածության դիմադրության, լավ առաձգականության և եղանակային դիմադրության շնորհիվ TPU ֆիլմերը լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերության, կոշիկի նյութերի, հագուստի կցամասերի, ավտոմոբիլային, քիմիական, էլեկտրոնային, բժշկական և այլ ոլորտներում: