Синтез, коркард, иҷро ва татбиқи маводҳои TPU

TPU (полиуретан термопластикӣ)як навъи полиуретан аст, ки онро бо гармкунӣ пластикӣ кардан мумкин аст ва бо ҳалкунандаҳо ҳал кардан мумкин аст. Дар муқоиса бо полиуретани навъи омехта ва рехтагарӣ, полиуретани термопластикӣ дар сохтори кимиёвӣ пайванди кимиёвӣ надорад ё кам дорад ва молекулаҳои он асосан хаттӣ мебошанд, аммо миқдори муайяни мубодилаи физикӣ вуҷуд дорад.
Мафҳуми мубодилаи физикӣ, ки бори аввал аз ҷониби Шолленбергер К.С. дар соли 1958 пешниҳод шудааст, ба мавҷудияти "нуқтаҳои пайвастшавӣ"-и баръаксшаванда байни занҷирҳои молекулавии полиуретани хаттӣ ҳангоми дучор шудан ба гармӣ ё ҳалкунандаҳо ишора мекунад. Дар асл, он пайванди салибии кимиёвӣ нест. Аммо он ҳамчун пайванди салибии кимиёвӣ амал мекунад. Дар натиҷаи ин пайванди салибии физикӣ, полиуретан назарияи сохтори морфологии гетерогениро ташкил медиҳад ва пайванди гидрогении полиуретан морфологияи онро мустаҳкам мекунад ва онро ба намии баланд тобовар мегардонад.

Таснифоти TPU чист?

Акнун, ки мо медонем, ки TPU чист, таснифоти он кадомҳоянд? Мувофиқи стандартҳои гуногуни таснифот, TPU метавонад таснифоти гуногуни зиёде дошта бошад.

Масалан, аз рӯи сохтори сегменти нарм, онро метавон ба намуди полиэстер, навъи полиэфир ва навъи бутадиен, ки мутаносибан гурӯҳи эфир, гурӯҳи эфир ё гурӯҳи бутенро дар бар мегиранд, тақсим кард. Аз рӯи сохтори сегменти сахт, онро метавон ба намуди уретан ва навъи уретан-мочевина, ки мутаносибан аз васеъкунакҳои занҷири диол ё васеъкунакҳои занҷири диамин ба даст оварда мешаванд, тақсим кард. Тақсимоти маъмулӣ ба намуди полиэстер ва навъи полиэфир тақсим мешавад.
Вобаста ба мавҷуд будан ё набудани пайвандҳои салибӣ, онро ба термопластикии холис ва нимтермопластикӣ тақсим кардан мумкин аст. Аввалин сохтори хаттии холис бе пайвандҳои салибӣ мебошад; дуввумӣ миқдори ками аллофанат ва дигар пайвандҳои салибӣ дорад. Вобаста ба истифодаи маҳсулоти тайёр, онро ба қисмҳои шакли махсус (қисмҳои гуногуни механикӣ), қубурҳо (ғилофҳо, профилҳои чӯбӣ), плёнкаҳо (варақҳо, варақаҳо), часпакҳо, рӯйпӯшҳо ва нахҳо тақсим кардан мумкин аст.

Чӣ тавр TPU синтез карда мешавад

Гарчанде ки таснифоти зиёди TPU мавҷуданд, ҳамаи онҳо аз ҷиҳати сохтори молекулавӣ ба полиуретан тааллуқ доранд. Пас, он чӣ гуна ба ҳам пайваст шуд? Мувофиқи равандҳои гуногуни синтез, он асосан ба полимеризатсияи оммавӣ ва полимеризатсияи маҳлул тақсим мешавад.

Дар полимеризатсияи оммавӣ, онро вобаста ба мавҷудияти реаксияи пешакӣ ба усули пеш аз полимеризатсия ва усули якқадам тақсим кардан мумкин аст: усули пеш аз полимеризатсия ин реаксияи диизоцианат бо диоли макромолекулавӣ барои муддати муайян ва сипас илова кардани тамдиди занҷир барои истеҳсоли TPU мебошад; Диолҳои молекулавӣ, диизоэфирҳо ва васеъкунакҳои занҷир ҳамзамон омехта ва реаксия карда мешаванд, то TPU-ро ташкил диҳанд.
Полимеризатсияи маҳлул аввал ҳал кардани диизоцианат дар ҳалкунанда, сипас илова кардани диоли макромолекулавӣ барои вокуниш ба муддати муайян ва дар ниҳоят илова кардани васеъкунандаи занҷир барои тавлиди TPU мебошад.
Навъи сегменти нарм, вазни молекулавӣ, таркиби сегменти сахт ё сегменти нарм ва ҳолати агрегатсияи TPU-и TPU ба зичии TPU таъсир мерасонад. Зичии он аз 1.10 то 1.25 аст, ки аз дигар резинҳо ва пластикҳо фарқи назаррас надорад. Дар ҳамон сахтӣ, зичии TPU-и полиэфирӣ нисбат ба TPU-и полиэстерӣ пасттар аст.

Чӣ тавр TPU коркард мешавад

Барои тайёр кардани маҳсулоти тайёр, қатрони TPU бояд коркард карда шавад ва TPU асосан бо усули гудохта ва усули маҳлул коркард мешавад. Сохтори молекулавии он як блоки сахтест, ки тавассути реаксияи дифенилметан диизоцианат (MDI) ё толуол диизоцианат (TDI) бо экстендери занҷир ба даст оварда мешавад ва диизоцианат ба монанди дифенилметан диизоцианат (MDI) ё толуол диизоцианат (TDI) Молекулаҳо ва полиолҳои макромолекулавӣ барои ташкил додани сегментҳои чандир ба таври навбатӣ реаксия мекунанд.

Коркарди гудохта равандест, ки маъмулан дар саноати пластикӣ истифода мешавад: ба монанди омехта кардан, тақвим кардан, экструзия, қолаби бо зарба ва қолаб (аз ҷумла тазриқ, фишурдан, интиқол ва сентрифугакунӣ ва ғайра). Коркарди маҳлул ин ҳал кардани гранулаҳо дар ҳалкунандаҳо ё полимеризатсияи мустақим дар ҳалкунандаҳо мебошад. Пас аз тайёр кардани маҳлул, пӯшонидан, чарх задан ва ғайра анҷом дода мешаванд.
TPU ба маҳсулоти ниҳоӣ табдил дода мешавад, ки одатан вулканизатсия ва реаксияи пайванди салибро талаб намекунад, ки метавонад давраи истеҳсолотро кӯтоҳ кунад ва маводҳои партовро метавон коркард ва дубора истифода бурд.

Иҷрои TPU

Мисли полиуретани рехтагарӣ (моеъ) ва полиуретани омехта (сахт), TPU дорои модули баланд, мустаҳкамии баланд, дарозшавии баланд ва чандирии баланд, муқовимати аълои фарсудашавӣ, муқовимати равған, муқовимати ҳарорати паст ва муқовимати пиршавӣ мебошад. Дар байни онҳо, мустаҳкамии баланди кашиш, дарозшавии баланд ва маҷмӯи пасти фишурдасозии дарозмуддат ҳамаи бартариҳои назарраси TPU мебошанд.

1. Қувваи баланди кашиш ва дарозшавии баланд
TPU дорои қувваи аълои кашиш ва дарозшавӣ мебошад. Аз маълумоти расми зер, мо мебинем, ки қувваи кашиш ва дарозшавии TPU-и полиэфирӣ нисбат ба пластик ва резини поливинилхлорид хеле беҳтар аст.

Илова бар ин, TPU метавонад ба талаботи саноати хӯрокворӣ бидуни илова ё илова кардани чанд илова дар раванди коркард ҷавобгӯ бошад, ки барои дигар маводҳо, ба монанди PVC ва резина, душвор аст.

2. Тобоварӣ ба ҳарорат хеле ҳассос аст
Устувории TPU ба дараҷаи барқароршавии босуръати шакли аввалааш пас аз раҳо шудани фишори деформатсия ишора мекунад, ки бо энергияи барқароршавӣ, яъне таносуби кори бозпасгирии деформатсия ба кори зарурӣ барои деформатсия ифода карда мешавад. Он функсияи модули динамикӣ ва соиши дохилии эластомер буда, ба ҳарорат хеле ҳассос аст.

Пружинаи бозгашт бо паст шудани ҳарорат кам мешавад, то он даме, ки ҳарорати муайяне мерасад, чандирӣ боз ҳам босуръат меафзояд. Ин ҳарорат ҳарорати кристаллизатсияи сегменти нарм аст, ки аз сохтори диоли макромолекулавӣ вобаста аст ва TPU-и полиэфирӣ нисбат ба TPU-и полиэстерӣ пасттар аст. Дар ҳароратҳои пасттар аз ҳарорати кристаллизатсия, эластомер хеле сахт мешавад ва чандирии худро гум мекунад, аз ин рӯ, барқароршавӣ ба барқароршавӣ аз сатҳи сахти металл монанд аст.

3. Диапазони сахтӣ Shore A60 ~ D80 аст
Сахтӣ нишондиҳандаи қобилияти мавод барои муқовимат ба деформатсия, харошидан ва шикастан аст.
Сахтии TPU-ро бо танзими таносуби сегментҳои занҷири нарм ва сахт танзим кардан мумкин аст. Аз ин рӯ, TPU дорои диапазони нисбатан васеи сахтӣ мебошад. Сахтии он аз Shore A60 то D80 буда, сахтии резинӣ ва пластикиро дар бар мегирад ва дар тамоми диапазони сахтӣ доираи васеи сахтӣ дорад. Эластикии баланд.
Бо тағйирёбии сахтӣ, баъзе хосиятҳои TPU тағйир меёбанд. Масалан, агар сахтии TPU зиёд карда шавад, тағйироти фаъолият ба монанди афзоиши модули кашиш ва қувваи кандашавӣ, афзоиши сахтӣ ва фишори фишурдашавӣ (иқтидори боркунӣ), коҳиши дарозшавӣ, афзоиши зичӣ ва тавлиди гармии динамикӣ ва афзоиши муқовимат ба муҳити зист ба амал меоянд.

Соҳаи татбиқи TPU

TPU бори аввал соли 1958 аз ҷониби ширкати амрикоии Goodrich Chemical (ҳоло Lubrizol) бомуваффақият ба тиҷорат табдил дода шуд ва аз он вақт инҷониб дар саросари ҷаҳон таҳқиқ ва густариш ёфтааст. Дар айни замон, истеҳсолкунандагони ашёи хоми TPU асосан BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical, Shanghai Hengan, Ruihua, Asahikawa Chemical ва ғайра мебошанд.
Ҳамчун эластомер бо иҷрои аъло, TPU доираи васеи маҳсулоти поёнобро дорад ва дар ниёзҳои ҳаррӯза, молҳои варзишӣ, бозичаҳо, маводҳои ороишӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Инҳоянд чанд мисол.
1. Маводи пойафзол
TPU дар маводҳои пойафзол асосан аз сабаби чандирии аъло ва муқовимати фарсудашавӣ истифода мешавад. Маҳсулоти пойафзоли дорои TPU аз ҷиҳати роҳати пӯшидан нисбат ба маҳсулоти пойафзоли оддӣ хеле бартарӣ доранд, аз ин рӯ онҳо дар маҳсулоти пойафзоли баландсифат, бахусус баъзе пойафзолҳои варзишӣ ва пойафзоли оддӣ васеъ истифода мешаванд.


2. Шланг
Азбаски шланги TPU нармӣ, қувваи хуби кашиш, қувваи зарба ва муқовимати ҳарорати баланд ва паст дорад, шланги TPU дар Чин барои интиқоли газ ва нафт ба ҳавопаймоҳо, танкҳо, автомобилҳо, мотосиклҳо, асбобҳои дастгоҳӣ ва дигар шлангҳои таҷҳизоти механикӣ васеъ истифода мешавад.



3. Сим
TPU хусусиятҳои муқовимат ба кандашавӣ, муқовимат ба фарсудашавӣ ва хамшавиро таъмин мекунад ва муқовимат ба ҳарорати баланд ва паст калиди кори кабелҳо мебошад. Аз ин рӯ, дар бозори Чин, TPU барои кабелҳои баландсифат, ба монанди кабелҳои идоракунӣ ва кабелҳои барқӣ, барои ҳифзи маводҳои рӯйпӯши кабелҳо бо тарҳҳои мураккаб истифода мешавад ва истифодаи он рӯз аз рӯз васеътар мешавад.



4. Таҷҳизоти тиббӣ
TPU алтернативаи бехатар, устувор ва босифат ба PVC мебошад. Он дорои моддаҳои кимиёвии зараровар ба монанди фталат нахоҳад буд ва ба хун ё дигар моеъҳо дар катетерҳои тиббӣ ё халтаҳои тиббӣ барои ба вуҷуд овардани таъсири манфӣ интиқол меёбад. TPU-и дараҷаи экструзия ва дараҷаи тазриқро бо танзими каме дар таҷҳизоти мавҷудаи PVC ба осонӣ истифода бурдан мумкин аст.