Termoplastiski poliuretāni, pazīstams arī kā TPU, ir unikāla plastmasas kategorija, kas izveidota, izmantojot poliaddition reakcijas starp diizocianātiem un vienu vai vairākiem dioliem.
Termins termoplastika attiecas uz materiālu, kas kļūst lokīgs un veidojams, sildot, un sacietē dzesēšanu. Termoplastiskos materiālus var izkausēt un veidot vairākas reizes, un tos vairākas reizes var pārstrādāt, nezaudējot strukturālo integritāti.
Termins poliuretāns attiecas uz noderīgu polimēra veidu, ko savieno uretāna monomēri, kurus ražo izocianāta un poliola reakcija.
Termoplastiskā poliuretāna īpašības
Termoplastiskais poliuretāns apvieno poliuretāna produktu noderīgās īpašības, ērti lietojot un atkārtoti apstrādājamas termoplastikas īpašības, veidojot plastmasu, kas ideāli piemērota lietojumiem plašā laukā un nozarēs. TPU var ekstrudēt vai iesmidzināt uz parastajām termoplastiskām ražošanas iekārtām, ļaujot atvieglot ražošanu.
TPU ir daudz skaidru priekšrocību un noderīgu īpašību, ieskaitot to nodilumizturību, elastību, izturību pret eļļām un smērvielām plašā temperatūras diapazonā, trieciena pretestība un elastība. TPU ir ideāls termoplastisks lietojumiem zemā temperatūrā, kur nepieciešama nodiluma pretestība un elastība.
Ir divi galvenie termoplastisko poliuretānu veidi: poliestera bāzes TPU un poliētera bāzes TPU. Divu veidu TPU veidi atšķiras pēc ķēdes mīkstā segmenta izvēles, ar poliestera bāzes TPU, kas tradicionāli izmanto poliesterus, kas iegūti no adipīnskābes esteriem, savukārt poliētera bāzes TPU izmanto tetrahidrofurānu ēterus. Diviem TPU veidiem ir arī nedaudz atšķirīgas īpašības, kuras var ņemt vērā, izvēloties ideālo termoplastisko.
Kā tiek ražots TPU
Termoplastiskos uretānus ražo, izmantojot poliola ķīmisko reakciju (garās ķēdes diol), īsās ķēdes diol, kas darbojas kā ķēdes pagarinātājs, un diizocianāts. Tā rezultātā tiek izveidota mainīga ķēde ar aizvietotājiem, kas pazīstami kā cietie un mīkstie bloki.
TPU īsāku, cieto bloku daļu veido ķēdes pagarinātājs un diizocianāts un darbojas kā stingrs, polārs plastmasas mugurkauls. Tas rada mehānisku stingrību un izturību. Metilēna diizocianāts (MDI) ir visbiežāk izmantotais diizocianāts TPU, un 1,4-butāndiols (BDO) ir visizplatītākais ķēdes paplašinātājs.
Cietā bloka segments bieži ir kristālisks vai pseidokristālisks, kā rezultātā polimērā ir trīsdimensiju savstarpējo saišu tīkls. Kovalentās saites veido šo tīklu, iegūstot augstu izturību un izturību pret nodilumu.
Pēc sildīšanas krusteniskās saites izkliedējas, ļaujot veidot un ekstrūzēt TPU, izmantojot tradicionālo ražošanu. Mīksto bloku daļu veido garās ķēdes diols un tas rada turpmāku elastību TPU. Mainot mīksto bloku attiecību pret cietiem blokiem vai mainot bloku identitāti, var mainīt attiecīgā TPU fizikālās īpašības.