Goodrich Chemical Company (şimdiki adı Lubrizol), TPU markası Estane'yi ilk kez 1958 yılında tescil ettirmiştir. Son 40 yılda dünya çapında 20'den fazla marka ismi oluşmuş ve her markanın çeşitli ürün serileri bulunmaktadır. Şu anda TPU hammadde üreticileri arasında BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical vb. bulunmaktadır.
1、 TPU Kategorisi
Yumuşak segment yapısına göre sırasıyla ester grubu, eter grubu veya büten grubu içeren polyester tipi, polieter tipi ve bütadien tipi olmak üzere üçe ayrılabilir.
Sert segment yapısına göre, üretan tipi ve üretan üre tipi olmak üzere ikiye ayrılırlar; bunlar sırasıyla etilen glikol zincir uzatıcılarından veya diamin zincir uzatıcılarından elde edilir. Yaygın sınıflandırma ise polyester tipi ve polieter tipidir.
Çapraz bağların varlığına veya yokluğuna göre saf termoplastik ve yarı termoplastik olarak ikiye ayrılır.
Birincisi saf doğrusal bir yapıya sahiptir ve çapraz bağlayıcı bağ içermez; ikincisi ise az miktarda Allofanik asit esteri gibi çapraz bağlı bağlar içerir.
Bitmiş ürünler kullanım amacına göre profilli parçalar (çeşitli makine elemanları), borular (kılıflar, çubuk profiller), filmler (levhalar, ince levhalar), yapıştırıcılar, kaplamalar, elyaflar vb. olarak sınıflandırılabilir.
2、 TPU Sentezi
TPU, moleküler yapı olarak poliüretan sınıfına aittir. Peki, nasıl bir araya gelmiştir?
Çeşitli sentez proseslerine göre başlıca yığın polimerizasyonu ve çözelti polimerizasyonu olmak üzere ikiye ayrılır.
Toplu polimerizasyonda, ön reaksiyonun varlığına veya yokluğuna göre ön polimerizasyon yöntemi ve tek adımlı yöntem olarak ikiye ayrılabilir:
Ön polimerizasyon yöntemi, TPU üretmek için zincir uzatması eklenmeden önce diizosiyanatın makromoleküler diollerle belirli bir süre reaksiyona sokulmasını içerir;
Tek adımlı yöntem, TPU oluşturmak için makromoleküler diollerin, diizosiyanatların ve zincir uzatıcıların aynı anda karıştırılıp reaksiyona sokulmasını içerir.
Çözelti polimerizasyonu, önce diizosiyanatın bir çözücüde çözülmesini, ardından makromoleküler diollerin eklenerek belirli bir süre reaksiyona sokulmasını ve son olarak zincir uzatıcıların eklenerek TPU oluşturulmasını içerir.
TPU yumuşak segmentinin türü, molekül ağırlığı, sert veya yumuşak segment içeriği ve TPU agregasyon durumu TPU yoğunluğunu etkileyebilir, yoğunluğu yaklaşık 1,10-1,25 arasındadır ve diğer kauçuk ve plastiklere kıyasla önemli bir fark yoktur.
Aynı sertlikte polieter tipi TPU'nun yoğunluğu polyester tipi TPU'dan daha düşüktür.
3、 TPU'nun işlenmesi
TPU parçacıklarının son ürün haline gelmesi için çeşitli prosesler gerekir, TPU işlemede çoğunlukla eritme ve çözelti yöntemleri kullanılır.
Eritme işlemi, karıştırma, haddeleme, ekstrüzyon, şişirme ve kalıplama gibi plastik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir işlemdir;
Çözelti işleme, parçacıkların bir çözücü içinde çözülmesi veya doğrudan bir çözücü içinde polimerize edilmesi ve ardından kaplanması, döndürülmesi vb. ile bir çözelti hazırlama sürecidir.
TPU'dan üretilen nihai ürün genellikle vulkanizasyon çapraz bağlama reaksiyonuna ihtiyaç duymaz, bu da üretim döngüsünü kısaltabilir ve atık malzemelerin geri dönüştürülmesini sağlayabilir.
4、 TPU'nun Performansı
TPU yüksek modül, yüksek mukavemet, yüksek uzama ve elastikiyet, mükemmel aşınma direnci, yağ direnci, düşük sıcaklık direnci ve yaşlanma direncine sahiptir.
Yüksek çekme dayanımı, yüksek uzama ve düşük uzun vadeli basınç kalıcı deformasyon oranı TPU'nun önemli avantajlarıdır.
XiaoU, TPU'nun çekme dayanımı ve uzaması, esneklik, sertlik vb. gibi mekanik özelliklerini esas alarak ayrıntılı bilgi verecektir.
Yüksek çekme mukavemeti ve yüksek uzama
TPU, mükemmel çekme dayanımı ve uzama özelliğine sahiptir. Aşağıdaki şekildeki verilerden, polieter tipi TPU'nun çekme dayanımı ve uzamasının polivinil klorür plastik ve kauçuktan çok daha iyi olduğunu görebiliriz.
Ayrıca TPU, PVC ve kauçuk gibi diğer malzemeler için zor olan, işleme sırasında çok az veya hiç katkı maddesi eklenmeden gıda endüstrisinin gereksinimlerini karşılayabilir.
Dayanıklılık sıcaklığa karşı çok hassastır
TPU'nun esnekliği, deformasyon gerilimi giderildikten sonra orijinal durumuna ne kadar hızlı geri döndüğünü ifade eder. Bu, deformasyon geri çekilme işinin deformasyon oluşturmak için gereken işe oranı olan geri kazanım enerjisi olarak ifade edilir. Elastik bir cismin dinamik modülü ve iç sürtünmesinin bir fonksiyonudur ve sıcaklığa karşı oldukça hassastır.
Geri tepme, sıcaklığın düşmesiyle belirli bir sıcaklığa kadar azalır ve elastikiyet hızla tekrar artar. Bu sıcaklık, yumuşak segmentin kristalleşme sıcaklığıdır ve makromoleküler diolün yapısı tarafından belirlenir. Polieter tipi TPU, polyester tipi TPU'dan daha düşüktür. Kristalleşme sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda elastomer çok sertleşir ve elastikiyetini kaybeder. Bu nedenle, esneklik, sert bir metalin yüzeyinden gelen geri tepmeye benzer.
Sertlik aralığı Shore A60-D80'dir
Sertlik, bir malzemenin deformasyona, çizilmeye ve çizilmeye karşı direnç gösterme yeteneğinin bir göstergesidir.
TPU'nun sertliği genellikle Shore A ve Shore D sertlik test cihazları kullanılarak ölçülür; Shore A daha yumuşak TPU'lar için, Shore D ise daha sert TPU'lar için kullanılır.
TPU'nun sertliği, yumuşak ve sert zincir segmentlerinin oranı ayarlanarak ayarlanabilir. Bu nedenle TPU, Shore A60-D80 arasında değişen, kauçuk ve plastiğin sertliğini kapsayan nispeten geniş bir sertlik aralığına sahiptir ve tüm sertlik aralığında yüksek elastikiyete sahiptir.
Sertlik değiştikçe TPU'nun bazı özellikleri de değişebilir. Örneğin, TPU'nun sertliğinin artırılması, çekme modülü ve yırtılma mukavemetinin artması, sertliğin ve basınç geriliminin (yük kapasitesi) artması, uzamanın azalması, yoğunluğun ve dinamik ısı üretiminin artması ve çevresel direncin artması gibi performans değişikliklerine yol açacaktır.
5、 TPU'nun Uygulaması
Mükemmel bir elastomer olan TPU, çok çeşitli alt ürün yönlerine sahiptir ve günlük ihtiyaçlar, spor malzemeleri, oyuncaklar, dekoratif malzemeler ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır.
Ayakkabı malzemeleri
TPU, mükemmel esnekliği ve aşınma direnci nedeniyle çoğunlukla ayakkabı malzemelerinde kullanılır. TPU içeren ayakkabı ürünleri, normal ayakkabı ürünlerine göre çok daha rahattır, bu nedenle özellikle bazı spor ayakkabılar ve günlük ayakkabılar olmak üzere lüks ayakkabı ürünlerinde daha yaygın olarak kullanılırlar.
hortum
Yumuşaklığı, iyi çekme dayanımı, darbe dayanımı ve yüksek ve düşük sıcaklıklara dayanıklılığı nedeniyle TPU hortumlar Çin'de uçak, tank, otomobil, motosiklet ve makine aletleri gibi mekanik ekipmanlar için gaz ve yağ hortumu olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
kablo
TPU, yırtılma, aşınma ve bükülme direnci sağlar; yüksek ve düşük sıcaklık direnci ise kablo performansının anahtarıdır. Bu nedenle, Çin pazarında kontrol kabloları ve güç kabloları gibi gelişmiş kablolar, karmaşık kablo tasarımlarının kaplama malzemelerini korumak için TPU'ları kullanır ve uygulamaları giderek yaygınlaşmaktadır.
Tıbbi cihazlar
TPU, ftalat ve diğer zararlı kimyasal maddeler içermeyen, tıbbi kateter veya tıbbi çantadaki kana veya diğer sıvılara karışarak yan etkilere neden olmayan güvenli, dayanıklı ve yüksek kaliteli bir PVC ikame malzemesidir. Ayrıca özel olarak geliştirilmiş ekstrüzyon ve enjeksiyon sınıfı bir TPU'dur.
film
TPU film, haddeleme, döküm, üfleme ve kaplama gibi özel işlemlerle TPU granül malzemeden üretilen ince bir filmdir. Yüksek mukavemeti, aşınma direnci, iyi elastikiyeti ve hava koşullarına dayanıklılığı sayesinde TPU filmler, endüstride, ayakkabı malzemelerinde, giyim üretiminde, otomotivde, kimyada, elektronikte, tıpta ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Gönderi zamanı: 05 Şubat 2020