Pada tahun 1958, Goodrich Chemical Company (sekarang berganti nama menjadi Lubrizol) mendaftarkan merek TPU Estane untuk pertama kalinya. Selama 40 tahun terakhir, terdapat lebih dari 20 nama merek di seluruh dunia, dan setiap merek memiliki beberapa seri produk. Saat ini, produsen bahan baku TPU terutama mencakup BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, dll.
1[UNK] Kategori TPU
Menurut struktur segmen lunaknya, dapat dibagi menjadi jenis poliester, jenis polieter, dan jenis butadiena, yang masing-masing mengandung gugus ester, gugus eter, atau gugus butena.
Menurut struktur segmen kerasnya, dapat dibagi menjadi tipe uretan dan tipe urea uretan, yang masing-masing diperoleh dari pemanjang rantai etilen glikol atau pemanjang rantai diamina. Klasifikasi umum dibagi menjadi tipe poliester dan tipe polieter.
Menurut ada tidaknya ikatan silang, dapat dibedakan menjadi termoplastik murni dan semi termoplastik.
Yang pertama memiliki struktur linier murni dan tidak ada ikatan silang; Yang terakhir mengandung sejumlah kecil ikatan silang seperti ester asam alofanat.
Menurut penggunaan produk jadi, mereka dapat dibagi menjadi bagian yang diprofilkan (berbagai elemen Mesin), pipa (selubung, profil batangan), film (lembaran, pelat tipis), perekat, pelapis, serat, dll.
2[UNK] Sintesis TPU
TPU milik poliuretan dalam hal struktur molekul. Jadi, bagaimana cara agregatnya?
Menurut proses sintesis yang berbeda, ini terutama dibagi menjadi polimerisasi massal dan polimerisasi larutan.
Dalam polimerisasi massal, dapat juga dibagi menjadi metode pra-polimerisasi dan metode satu langkah berdasarkan ada tidaknya pra-reaksi:
Metode prapolimerisasi melibatkan mereaksikan diisosianat dengan diol makromolekul selama jangka waktu tertentu sebelum menambahkan ekstensi rantai untuk menghasilkan TPU;
Metode satu langkah melibatkan pencampuran dan reaksi makromolekul diol, diisosianat, dan pemanjang rantai secara bersamaan untuk membentuk TPU.
Polimerisasi larutan pertama-tama melibatkan pelarutan diisosianat dalam pelarut, kemudian menambahkan diol makromolekul untuk bereaksi selama jangka waktu tertentu, dan terakhir menambahkan pemanjang rantai untuk menghasilkan TPU.
Jenis segmen lunak TPU, berat molekul, kandungan segmen keras atau lunak, dan keadaan agregasi TPU dapat mempengaruhi kepadatan TPU, dengan kepadatan sekitar 1,10-1,25, dan tidak ada perbedaan yang signifikan dibandingkan karet dan plastik lainnya.
Pada kekerasan yang sama, kepadatan TPU jenis polieter lebih rendah dibandingkan dengan TPU jenis poliester.
3[UNK] Pengolahan TPU
Partikel TPU memerlukan berbagai proses untuk membentuk produk akhir, terutama menggunakan metode peleburan dan larutan untuk pemrosesan TPU.
Pemrosesan peleburan merupakan proses yang umum digunakan dalam industri plastik, seperti pencampuran, penggulungan, ekstrusi, pencetakan tiup, dan pencetakan;
Pemrosesan larutan adalah proses pembuatan larutan dengan cara melarutkan partikel dalam pelarut atau langsung mempolimerisasikannya dalam pelarut, kemudian melapisi, memutar, dan sebagainya.
Produk akhir berbahan TPU umumnya tidak memerlukan reaksi pengikatan silang vulkanisasi, sehingga dapat memperpendek siklus produksi dan mendaur ulang bahan limbah.
4、 Kinerja TPU
TPU memiliki modulus tinggi, kekuatan tinggi, perpanjangan dan elastisitas tinggi, ketahanan aus yang sangat baik, tahan minyak, tahan suhu rendah, dan tahan penuaan.
Kekuatan tarik tinggi, perpanjangan tinggi, dan laju deformasi permanen kompresi jangka panjang yang rendah merupakan keunggulan signifikan TPU.
XiaoU terutama akan menguraikan sifat mekanik TPU dari aspek seperti kekuatan tarik dan perpanjangan, ketahanan, kekerasan, dll.
Kekuatan tarik tinggi dan perpanjangan tinggi
TPU memiliki kekuatan tarik dan perpanjangan yang sangat baik. Dari data pada gambar di bawah ini terlihat bahwa kekuatan tarik dan elongasi TPU jenis polieter jauh lebih baik dibandingkan dengan plastik polivinil klorida dan karet.
Selain itu, TPU dapat memenuhi persyaratan industri makanan dengan sedikit atau tanpa bahan tambahan apa pun yang ditambahkan selama pemrosesan, yang juga sulit dicapai oleh bahan lain seperti PVC dan karet.
Ketahanan sangat sensitif terhadap suhu
Ketahanan TPU mengacu pada sejauh mana ia dengan cepat pulih ke keadaan semula setelah tegangan deformasi dihilangkan, dinyatakan sebagai energi pemulihan, yang merupakan rasio kerja retraksi deformasi dengan kerja yang diperlukan untuk menghasilkan deformasi. Ini adalah fungsi dari modulus dinamis dan gesekan internal benda elastis dan sangat sensitif terhadap suhu.
Rebound berkurang seiring dengan penurunan suhu hingga suhu tertentu, dan elastisitas meningkat lagi dengan cepat. Suhu ini merupakan suhu kristalisasi segmen lunak, yang ditentukan oleh struktur makromolekul diol. TPU jenis polieter lebih rendah dibandingkan TPU jenis poliester. Pada suhu di bawah suhu kristalisasi, elastomer menjadi sangat keras dan kehilangan elastisitasnya. Oleh karena itu, ketahanannya mirip dengan pantulan dari permukaan logam keras.
Kisaran kekerasannya adalah Shore A60-D80
Kekerasan merupakan indikator kemampuan suatu material untuk menahan deformasi, goresan, dan goresan.
Kekerasan TPU biasanya diukur menggunakan penguji kekerasan Shore A dan Shore D, dengan Shore A digunakan untuk TPU yang lebih lunak dan Shore D digunakan untuk TPU yang lebih keras.
Kekerasan TPU dapat diatur dengan mengatur proporsi segmen rantai lunak dan keras. Oleh karena itu, TPU memiliki rentang kekerasan yang relatif luas, mulai dari Shore A60-D80, mencakup kekerasan karet dan plastik, serta memiliki elastisitas tinggi di seluruh rentang kekerasan.
Saat kekerasan berubah, beberapa sifat TPU mungkin berubah. Misalnya, peningkatan kekerasan TPU akan mengakibatkan perubahan kinerja seperti peningkatan modulus tarik dan kekuatan sobek, peningkatan kekakuan dan tegangan tekan (kapasitas beban), penurunan perpanjangan, peningkatan kepadatan dan pembangkitan panas dinamis, serta peningkatan ketahanan lingkungan.
5、 Penerapan TPU
Sebagai elastomer unggulan, TPU memiliki beragam arah produk hilir dan banyak digunakan dalam kebutuhan sehari-hari, perlengkapan olah raga, mainan, bahan dekoratif, dan bidang lainnya.
Bahan sepatu
TPU terutama digunakan untuk bahan sepatu karena elastisitas dan ketahanan ausnya yang sangat baik. Produk alas kaki yang mengandung TPU jauh lebih nyaman dipakai dibandingkan produk alas kaki biasa, sehingga lebih banyak digunakan pada produk alas kaki kelas atas, terutama beberapa sepatu olahraga dan sepatu kasual.
selang
Karena kelembutannya, kekuatan tarik yang baik, kekuatan benturan, dan ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah, selang TPU banyak digunakan di China sebagai selang gas dan minyak untuk peralatan mekanis seperti pesawat terbang, tank, mobil, sepeda motor, dan peralatan mesin.
kabel
TPU memberikan karakteristik ketahanan sobek, ketahanan aus, dan tekukan, dengan ketahanan suhu tinggi dan rendah menjadi kunci kinerja kabel. Jadi di pasar Tiongkok, kabel canggih seperti kabel kontrol dan kabel daya menggunakan TPU untuk melindungi bahan pelapis desain kabel yang rumit, dan penerapannya semakin meluas.
Alat kesehatan
TPU adalah bahan pengganti PVC yang aman, stabil, dan berkualitas tinggi, tidak mengandung Phthalate dan zat kimia berbahaya lainnya, dan akan berpindah ke darah atau cairan lain di dalam kateter medis atau tas medis sehingga menimbulkan efek samping. Ini juga merupakan TPU kelas ekstrusi dan kelas injeksi yang dikembangkan secara khusus.
film
Film TPU adalah film tipis yang terbuat dari bahan granular TPU melalui proses khusus seperti penggulungan, pengecoran, peniupan, dan pelapisan. Karena kekuatannya yang tinggi, ketahanan aus, elastisitas yang baik, dan tahan cuaca, film TPU banyak digunakan dalam industri, bahan sepatu, perlengkapan pakaian, otomotif, kimia, elektronik, medis, dan bidang lainnya.
Waktu posting: 05 Februari 2020