Termoplastiske polyuretaner, også kjent somTpuS, er en unik kategori av plast som er opprettet via polyaddisjonsreaksjoner mellom diisocyanater og en eller flere dioler.
Begrepet termoplastisk refererer til et materiale som blir smidig og formbart ved oppvarming og stivner av kjøling. Termoplastiske materialer kan smeltes og støpes flere ganger og er i stand til å bli opparbeidet flere ganger uten å miste strukturell integritet.
Begrepet polyuretan refererer til en nyttig type polymer forbundet sammen av uretanmonomerer som produseres via reaksjonen av et isocyanat og en polyol.
Egenskaper til termoplastisk polyuretan
Termoplastiske polyuretan blander sammen de nyttige egenskapene til polyuretanprodukter med brukervennlighet og omarbeidbare egenskaper ved termoplast for å danne et plastideal for applikasjoner i et bredt spekter av felt og næringer. TPU kan ekstruderes eller injeksjonsstøpes på konvensjonelt termoplastisk produksjonsutstyr, noe som gir enkel produksjon.
TPUer har mange klare fordeler og nyttige egenskaper, inkludert deres slitestyrke, elastisitet, motstand mot oljer og fett ved et bredt spekter av temperaturer, påvirkningsmotstand og fleksibilitet. TPU er den ideelle termoplastisk for applikasjoner med lav temperatur der slitestyrke og fleksibilitet er nødvendig.
Det er to hovedtyper av termoplastiske polyuretaner: polyesterbaserte TPU-er og polyeterbaserte TPU-er. De to typene TPU-er er forskjellige i valget av det myke segmentet av kjeden, med polyesterbaserte TPUer som tradisjonelt bruker polyestere avledet fra adipinsyreestere, mens polyeterbaserte TPU-er bruker tetrahydrofuranske etere. De to typene TPU -er har også litt forskjellige egenskaper som kan vurderes når du velger den ideelle termoplastisk.
Hvordan TPU produseres
Termoplastiske uretaner produseres gjennom den kjemiske reaksjonen av en polyol (langkjedet diol), en kortkjedet diol som fungerer som en kjedeforlenger, og et diisocyanat. Dette resulterer i en vekslende kjede med substituenter kjent som harde og myke blokker.
Den kortere, harde blokkeringsdelen av en TPU består av kjedenforlengeren og diisocyanatet og fungerer som en stiv, polar ryggrad for plasten. Dette resulterer i mekanisk stivhet og holdbarhet. Metylen diisocyanat (MDI) er det mest brukte diisocyanatet for TPUer, og 1, 4- butanediol (BDO) er den vanligste kjedeforlengeren.
Det harde blokkeringssegmentet er ofte krystallinsk eller pseudokrystallinsk, noe som resulterer i et tredimensjonalt nettverk av tverrbindinger i polymeren. Kovalente obligasjoner danner dette nettverket, og gir høy holdbarhet og motstand mot slitasje.
Ved oppvarming forsvinner tverrbindinger, noe som gir mulighet for støping og ekstrudering av TPUer ved tradisjonell produksjon. Den myke blokkdelen består av langkjedede diol og gir ytterligere fleksibilitet i TPU. Ved å variere forholdet mellom myke blokker og harde blokker eller ved å variere identiteten til blokkene, kan de fysiske egenskapene til den aktuelle TPU endres.