Introduction aux paramètres de résistance à l'hydrolyse des matériaux TPU

Résistance à l'hydrolyse du TPUCela fait référence à sa capacité à résister à l'humidité et à prévenir la dégradation de ses performances. Cette capacité est déterminée par la structure chimique et les additifs du TPU, et constitue un indicateur clé pour évaluer sa fiabilité à long terme en milieux humides ou sous-marins.

Facteur décisif : à base de polyester ouTPU à base de polyéther

La différence fondamentale en matière de résistance à l'hydrolyse provient de la structure du « segment souple » au sein de la chaîne moléculaire.

• TPU à base de polyester : les liaisons ester de la chaîne moléculaire sont sensibles à l’hydrolyse, ce qui entraîne une dégradation importante des performances en milieu chaud et humide. Par conséquent, sa résistance à l’hydrolyse est intrinsèquement faible.
• TPU à base de polyéther : les liaisons éther de la chaîne moléculaire sont stables et résistantes à l’hydrolyse, ce qui lui confère une excellente résistance à l’hydrolyse. C’est pourquoi il est privilégié pour les applications sous-marines ou en milieu très humide.

En résumé : pour les applications nécessitant un contact prolongé avec l’eau ou des environnements humides, il convient de privilégier le TPU à base de polyéther.

Indicateurs d'évaluation de base

La résistance à l'hydrolyse est généralement évaluée par des tests de vieillissement accéléré, en se concentrant sur les paramètres clés suivants :

• Taux de rétention de la résistance à la traction : pourcentage de résistance à la traction conservée après vieillissement par rapport à la valeur initiale. Une rétention plus élevée indique une meilleure résistance à l’hydrolyse ; l’industrie exige généralement ≥ 80 %.
• Variation de l'allongement à la rupture : mesure la variation de la flexibilité du matériau. Plus la variation est faible, plus la performance est stable.
• Variation de dureté : reflète les variations de dureté superficielle. Des variations plus faibles indiquent une meilleure stabilité du matériau.
• Aspect visuel : observer si la surface de l’échantillon présente des signes de dégradation tels que des fissures, des cloques ou un farinage.

Méthodes d'essai et normes

La résistance à l'hydrolyse est évaluée par des tests de vieillissement accéléré. Les principales normes sont les suivantes :

• ISO 4611 : Norme internationale pour le vieillissement thermique des matières plastiques.
• ASTM D570 : Méthode d'essai normalisée pour l'absorption d'eau des plastiques.
• DIN 53366 : Utilisé pour la classification de la stabilité à l'hydrolyse des matériaux.

Les conditions de test typiques sont de 70 °C / 95 % d'humidité relative (HR) pendant des centaines à des milliers d'heures, avec un échantillonnage périodique pour surveiller les changements de performance.

Méthodes pour améliorer la résistance à l'hydrolyse

Si la résistance à l'hydrolyse du TPU à base de polyester est insuffisante, les méthodes suivantes peuvent être employées :

1. Ajout de stabilisateurs d'hydrolyse : L'une des méthodes les plus efficaces consiste à ajouter du polycarbodiimide (PCD) ou d'autres agents anti-hydrolyse. Ces derniers « réparent » les chaînes moléculaires rompues et retardent la dégradation.
2. Optimisation de la structure moléculaire : la sélection de polyols de polyester avec un poids moléculaire plus élevé, des chaînes plus longues ou des structures ramifiées peut également améliorer dans une certaine mesure la stabilité à l’hydrolyse.

Résumé et recommandations de sélection

• Choix clé : En milieu humide, privilégier le TPU à base de polyéther.
• Base d'évaluation : Évaluer quantitativement différentes qualités de TPU en comparant les taux de rétention de la résistance à la traction et d'autres données issues de tests de vieillissement.
• L’équilibre est essentiel : il faut savoir que les TPU à base de polyéther peuvent présenter une résistance mécanique et thermique légèrement inférieure à celle des TPU à base de polyester. Un compromis entre résistance à l’hydrolyse et propriétés mécaniques doit être trouvé.

La compréhension de ces paramètres vous aidera à sélectionner le matériau TPU adapté à votre produit, garantissant ainsi sa fiabilité à long terme dans son environnement cible.

À proposYantai Linghua nouveau matériel Co., Ltd.

Yantai Linghua New Material Co., Ltd. possède de solides capacités de recherche et développement et de production dans le domaine du TPU à base de polyéther. Fournisseur professionnel de TPU depuis 2010, l'entreprise est devenue un acteur majeur de la chaîne de valeur, intégrant le commerce des matières premières, la recherche et le développement de matériaux, ainsi que la production et la vente.

Ses produits en TPU à base de polyéther, dont la structure moléculaire repose sur la liaison éther, confèrent au matériau une excellente résistance à l'hydrolyse, des performances supérieures à basse température (jusqu'à -40 °C et moins) et une résistance remarquable aux moisissures. De plus, ces produits présentent une résistance mécanique élevée, une bonne résistance à l'abrasion et une excellente aptitude à la transformation, tout en étant conformes aux exigences de qualité internationales, notamment REACH, RoHS et FDA. Grâce à ces propriétés, les produits en TPU à base de polyéther de Linghua New Materials sont largement utilisés dans la fabrication de fils et câbles, de composants automobiles, de tuyaux d'incendie, de tubes et de canalisations, ainsi que de chaussures – des applications industrielles et grand public exigeant une haute résistance aux intempéries et une stabilité à long terme.