En 1958, Goodrich Chemical Company (maintenant renommé Lubrizol) a enregistré la marque TPU Estane pour la première fois. Au cours des 40 dernières années, il y a eu plus de 20 noms de marque dans le monde, et chaque marque a plusieurs séries de produits. À l'heure actuelle, les fabricants de matières premières TPU comprennent principalement BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, etc.
1 、 Catégorie de TPU
Selon la structure du segment souple, il peut être divisé en type polyester, type polyéther et type butadiène, qui contiennent respectivement le groupe d'ester, le groupe éther ou le groupe butene.
Selon la structure du segment dur, il peut être divisé en type d'uréthane et type d'urée d'uréthane, qui sont respectivement obtenus à partir d'élargisseurs de chaîne de glycol éthylène ou d'étendants de chaîne de diamine. La classification commune est divisée en type polyester et type de polyéther.
Selon la présence ou l'absence de réticulation, elle peut être divisée en thermoplastique pure et semi-thermoplastique.
Le premier a une structure linéaire pure et aucune liaison de réticulation; Ce dernier contient une petite quantité de liaisons réticulées telles que l'ester d'acide allophanique.
Selon l'utilisation de produits finis, ils peuvent être divisés en pièces profilées (divers éléments de la machine), tuyaux (gaines, profils de bar), films (feuilles, plaques minces), adhésifs, revêtements, fibres, etc.
2 、 Synthèse de TPU
Le TPU appartient au polyuréthane en termes de structure moléculaire. Alors, comment cela s'est-il agrégé?
Selon différents processus de synthèse, il est principalement divisé en polymérisation en vrac et polymérisation de la solution.
Dans la polymérisation en vrac, il peut également être divisé en méthode de pré-polymérisation et méthode en une étape basée sur la présence ou l'absence de préaction:
La méthode de prépolymérisation consiste à réagir au diisocyanate avec des diols macromoléculaires pendant une certaine période de temps avant d'ajouter une extension de la chaîne pour produire du TPU;
La méthode en une étape consiste à mélanger et à réagir des diols macromoléculaires, des diisocyanates et des étendurs de chaîne pour former TPU.
La polymérisation de la solution implique d'abord la dissolution du diisocyanate dans un solvant, puis ajoutant des diols macromoléculaires pour réagir pendant une certaine période, et finalement ajoutant des étendants de chaîne pour générer du TPU.
Le type de segment souple TPU, de poids moléculaire, de teneur en segment dur ou de douceur et d'état d'agrégation TPU peut affecter la densité du TPU, avec une densité d'environ 1,10-1,25, et il n'y a pas de différence significative par rapport aux autres caoutchoucs et plastiques.
À la même dureté, la densité de TPU de type polyéther est inférieure à celle de TPU de type polyester.
3 、 Traitement de TPU
Les particules de TPU nécessitent divers processus pour former le produit final, en utilisant principalement des méthodes de fusion et de solution pour le traitement TPU.
Le traitement de la fusion est un processus couramment utilisé dans l'industrie du plastique, comme le mélange, le roulement, l'extrusion, le moulage par soufflage et le moulage;
Le traitement de la solution est le processus de préparation d'une solution en dissolvant les particules dans un solvant ou en les polymérisant directement dans un solvant, puis en revêtement, en tournant, etc.
Le produit final fabriqué à partir de TPU ne nécessite généralement pas de réaction de réticulation de vulcanisation, qui peut raccourcir le cycle de production et recycler les déchets.
4 、 Performance de TPU
Le TPU a un module élevé, une forte résistance, un allongement élevé et une élasticité, une excellente résistance à l'usure, une résistance à l'huile, une résistance à basse température et une résistance au vieillissement.
Une résistance à la traction élevée, un allongement élevé et un taux de déformation permanent à long terme à long terme sont tous des avantages significatifs du TPU.
Xiaou élaborera principalement les propriétés mécaniques du TPU à partir d'aspects tels que la résistance à la traction et l'allongement, la résilience, la dureté, etc.
Résistance à la traction élevée et allongement élevé
Le TPU a une excellente résistance à la traction et un allongement. D'après les données de la figure ci-dessous, nous pouvons voir que la résistance à la traction et l'allongement du TPU de type polyéther sont bien meilleurs que ceux du chlorure de polyvinyle en plastique et en caoutchouc.
De plus, TPU peut répondre aux exigences de l'industrie alimentaire avec peu ou pas d'additifs ajoutés pendant la transformation, ce qui est également difficile pour d'autres matériaux tels que le PVC et le caoutchouc à réaliser.
La résilience est très sensible à la température
La résilience du TPU fait référence à la mesure dans laquelle il se récupère rapidement à son état d'origine après que le stress de déformation est soulagé, exprimé en énergie de récupération, qui est le rapport des travaux de rétraction de déformation aux travaux nécessaires pour produire une déformation. Il est fonction du module dynamique et du frottement interne d'un corps élastique et est très sensible à la température.
Le rebond diminue avec la diminution de la température jusqu'à une certaine température, et l'élasticité augmente rapidement à nouveau. Cette température est la température de cristallisation du segment molle, qui est déterminée par la structure du diol macromoléculaire. Le TPU de type polyéther est inférieur à TPU de type polyester. À des températures inférieures à la température de cristallisation, l'élastomère devient très dur et perd son élasticité. Par conséquent, la résilience est similaire à un rebond de la surface d'un métal dur.
La gamme de dureté est le rivage A60-D80
La dureté est un indicateur de la capacité d'un matériau à résister à la déformation, à la notation et à la grattage.
La dureté du TPU est généralement mesurée à l'aide de testeurs du rivage A et du rivage D, avec un rivage A utilisé pour les TPU plus doux et le rivage D pour les TPU plus durs.
La dureté du TPU peut être ajustée en ajustant la proportion de segments de chaîne doux et dure. Par conséquent, TPU a une plage de dureté relativement large, allant du rivage A60-D80, couvrant la dureté du caoutchouc et du plastique, et a une élasticité élevée dans toute la gamme de dureté.
À mesure que la dureté change, certaines propriétés de TPU peuvent changer. Par exemple, l'augmentation de la dureté du TPU entraînera des changements de performance tels que l'augmentation du module de traction et la résistance à la déchirure, une rigidité accrue et une contrainte de compression (capacité de charge), une diminution de l'allongement, une densité accrue et une génération de chaleur dynamique et une résistance accrue environnementale.
5 、 Application de TPU
En tant qu'excellent élastomère, TPU possède une large gamme de directions de produits en aval et est largement utilisée dans les nécessités quotidiennes, les produits de sport, les jouets, les matériaux décoratifs et autres champs.
Matériaux de chaussures
Le TPU est principalement utilisé pour les matériaux de chaussures en raison de son excellente élasticité et résistance à l'usure. Les produits de chaussures contenant du TPU sont beaucoup plus confortables à porter que les produits de chaussures ordinaires, ils sont donc plus largement utilisés dans les produits de chaussures haut de gamme, en particulier certaines chaussures de sport et chaussures décontractées.
tuyau
En raison de sa douceur, de sa bonne résistance à la traction, de sa résistance à l'impact et de sa résistance à des températures élevées et basses, les tuyaux TPU sont largement utilisés en Chine comme tuyaux de gaz et d'huile pour les équipements mécaniques tels que les avions, les réservoirs, les automobiles, les motos et les machines-outils.
câble
Le TPU fournit une résistance à la déchirure, une résistance à l'usure et des caractéristiques de flexion, la résistance à haute et basse température étant la clé des performances du câble. Ainsi, sur le marché chinois, les câbles avancés tels que les câbles de contrôle et les câbles d'alimentation utilisent les TPU pour protéger les matériaux de revêtement des conceptions de câbles complexes, et leurs applications deviennent de plus en plus répandues.
Dispositifs médicaux
Le TPU est un matériau de substitution en PVC sûr, stable et de haute qualité, qui ne contiendra pas de phtalate et d'autres substances chimiques nocives, et migrera vers le sang ou d'autres liquides du cathéter médical ou du sac médical pour provoquer des effets secondaires. Il s'agit également d'un TPU de qualité extrusion et d'injection spécialement développé.
film
Le film TPU est un film mince en matériau granulaire TPU à travers des processus spéciaux tels que le roulement, le casting, le soufflage et le revêtement. En raison de sa résistance élevée, de sa résistance à l'usure, de sa bonne élasticité et de sa résistance aux intempéries, les films TPU sont largement utilisés dans les industries, les matériaux de chaussures, le raccord de vêtements, l'automobile, les produits chimiques, électroniques, médicaux et autres.
Heure du poste: février-05-2020