Termoplastiska polyuretaner, även känd somTpuS, är en unik kategori av plast som skapas via polyadditionsreaktioner mellan diisocyanater och en eller flera dioler.
Termen termoplast hänvisar till ett material som blir böjligt och formbart vid uppvärmning och stelnar vid kylning. Termoplastiska material kan smälts och gjutas flera gånger och kan upparbetas flera gånger utan att förlora strukturell integritet.
Termen polyuretan hänvisar till en användbar typ av polymer som förenas av uretanmonomerer som produceras via reaktionen av ett isocyanat och en polyol.
Egenskaper hos termoplastisk polyuretan
Termoplastisk polyuretan blandar samman de användbara egenskaperna hos polyuretanprodukter med användarvänlighet och upparbetningsbara egenskaper hos termoplast för att bilda ett plastideal för applikationer inom ett brett spektrum av fält och industrier. TPU kan extruderas eller formsprutad på konventionell termoplastisk tillverkningsutrustning, vilket möjliggör produktion av produktion.
TPU: er har många tydliga fördelar och användbara egenskaper, inklusive deras nötningsmotstånd, elasticitet, resistens mot oljor och fett vid ett brett spektrum av temperaturer, slagmotstånd och flexibilitet. TPU är den perfekta termoplasten för applikationer med låg temperatur där nötningsresistens och flexibilitet krävs.
Det finns två huvudtyper av termoplastiska polyuretaner: polyesterbaserade TPU: er och polyeterbaserade TPU: er. De två typerna av TPU: er skiljer sig åt i sitt val av det mjuka segmentet i kedjan, med polyesterbaserade TPU: er som traditionellt använder polyestrar härrörande från adipinsyraestrar, medan polyeterbaserade TPU: er använder tetrahydrofuranetrar. De två typerna av TPU: er har också något olika egenskaper som kan övervägas när man väljer den perfekta termoplasten.
Hur TPU produceras
Termoplastiska uretaner produceras genom den kemiska reaktionen av en polyol (långkedjig diol), en kortkedjig diol som fungerar som en kedjeförlängare och ett diisocyanat. Detta resulterar i en växlande kedja med substituenter som kallas hårda och mjuka block.
Den kortare, hårda blockdelen av en TPU består av kedjeförlängaren och diisocyanatet och fungerar som en styv, polär ryggrad för plasten. Detta resulterar i mekanisk styvhet och hållbarhet. Metylendiisocyanat (MDI) är det oftast använda diisocyanatet för TPU: er, och 1, 4- Butanediol (BDO) är den vanligaste kedjeförlängaren.
Det hårda blocksegmentet är ofta kristallint eller pseudokristallint, vilket resulterar i ett tredimensionellt nätverk av tvärbindningar inom polymeren. Kovalenta bindningar bildar detta nätverk, vilket ger hög hållbarhet och motstånd mot slitage.
Vid uppvärmning försvinner tvärbindningar, vilket möjliggör formning och strängsprutning av TPU: er genom traditionell tillverkning. Den mjuka blockdelen består av långkedjig diol och ger ytterligare flexibilitet i TPU. Genom att variera förhållandet mellan mjuka block och hårda block eller genom att variera blockens identitet kan de fysiska egenskaperna hos TPU i fråga modifieras.