1958년 Goodrich Chemical Company(현재 Lubrizol로 이름 변경)가 처음으로 TPU 브랜드 Estane을 등록했습니다.지난 40년 동안 전 세계에는 20개 이상의 브랜드 이름이 있었으며 각 브랜드에는 여러 가지 제품 시리즈가 있습니다.현재 TPU 원료 제조업체에는 BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical 등이 주로 포함됩니다.
1. TPU 카테고리
소프트세그먼트의 구조에 따라 폴리에스테르형, 폴리에테르형, 부타디엔형으로 구분되며 각각 에스테르기, 에테르기, 부텐기를 함유하고 있습니다.
하드세그먼트의 구조에 따라 우레탄형과 우레탄우레아형으로 구분할 수 있으며 각각 에틸렌글리콜 사슬연장제 또는 디아민 사슬연장제로부터 얻어집니다.일반적인 분류는 폴리에스테르형과 폴리에테르형으로 구분됩니다.
가교 유무에 따라 순수 열가소성 수지와 반열가소성 수지로 나눌 수 있습니다.
전자는 순수한 선형 구조를 가지며 가교 결합이 없습니다.후자에는 알로판산 에스테르와 같은 가교 결합이 소량 포함되어 있습니다.
완제품의 용도에 따라 프로파일 부품(다양한 기계 요소), 파이프(외피, 바 프로파일), 필름(시트, 박판), 접착제, 코팅, 섬유 등으로 나눌 수 있습니다.
2, TPU 합성
TPU는 분자 구조상 폴리우레탄에 속합니다.그렇다면 어떻게 집계 되었습니까?
다양한 합성 공정에 따라 주로 괴상 중합과 용액 중합으로 구분됩니다.
괴상중합에서는 전반응 유무에 따라 전중합법과 1단계법으로 나눌 수도 있습니다.
예비중합 방법은 TPU를 생산하기 위해 사슬 연장을 추가하기 전에 일정 시간 동안 디이소시아네이트와 거대분자 디올을 반응시키는 단계를 포함합니다.
1단계 방법은 고분자 디올, 디이소시아네이트 및 사슬 연장제를 동시에 혼합하고 반응시켜 TPU를 형성하는 것을 포함합니다.
용액 중합은 먼저 디이소시아네이트를 용매에 용해시킨 후 고분자 디올을 첨가하여 일정 시간 동안 반응시킨 후 마지막으로 사슬 연장제를 첨가하여 TPU를 생성하는 과정을 포함합니다.
TPU 소프트 세그먼트의 유형, 분자량, 하드 또는 소프트 세그먼트 함량, TPU 응집 상태는 TPU의 밀도에 영향을 미칠 수 있으며 밀도는 약 1.10-1.25이며 다른 고무 및 플라스틱에 비해 큰 차이는 없습니다.
동일한 경도에서 폴리에테르계 TPU의 밀도는 폴리에스터계 TPU의 밀도보다 낮습니다.
3. TPU 가공
TPU 입자는 최종 제품을 형성하기 위해 주로 TPU 가공을 위한 용융 및 용해 방법을 사용하여 다양한 공정이 필요합니다.
용융 가공은 혼합, 압연, 압출, 블로우 성형 및 성형과 같이 플라스틱 산업에서 일반적으로 사용되는 공정입니다.
용액가공이란 입자를 용매에 녹이거나 용매에 직접 중합시켜 용액을 제조한 후 코팅, 방사 등을 하는 공정이다.
TPU로 만든 최종 제품은 일반적으로 가황 가교 반응이 필요하지 않아 생산 주기를 단축하고 폐기물을 재활용할 수 있습니다.
4. TPU의 성능
TPU는 높은 모듈러스, 고강도, 높은 신율 및 탄성, 우수한 내마모성, 내유성, 저온 저항성 및 노화 저항성을 가지고 있습니다.
높은 인장 강도, 높은 신장률 및 낮은 장기 압축 영구 변형률은 모두 TPU의 중요한 장점입니다.
XiaoU는 주로 인장 강도 및 신율, 탄력성, 경도 등과 같은 측면에서 TPU의 기계적 특성에 대해 자세히 설명합니다.
높은 인장 강도와 높은 신장률
TPU는 인장강도와 신율이 매우 우수합니다.아래 그림의 데이터에서 폴리에테르 유형 TPU의 인장 강도와 신율이 폴리염화비닐 플라스틱 및 고무보다 훨씬 우수하다는 것을 알 수 있습니다.
또한 TPU는 가공 중에 첨가물을 거의 또는 전혀 첨가하지 않고도 식품 산업의 요구 사항을 충족할 수 있으며, 이는 PVC 및 고무와 같은 다른 재료로도 달성하기 어렵습니다.
탄력성은 온도에 매우 민감합니다.
TPU의 복원력은 변형응력이 완화된 후 원래 상태로 빠르게 회복되는 정도를 말하며, 회복에너지로 표현되는데, 이는 변형을 일으키는데 필요한 일에 대한 변형 수축 일의 비율이다.이는 탄성체의 동적 계수와 내부 마찰의 함수이며 온도에 매우 민감합니다.
특정 온도까지는 온도가 감소함에 따라 반발력이 감소하고, 다시 탄력성은 급격히 증가합니다.이 온도는 고분자 디올의 구조에 의해 결정되는 소프트 세그먼트의 결정화 온도입니다.폴리에테르형 TPU는 폴리에스테르형 TPU보다 낮습니다.결정화 온도보다 낮은 온도에서 엘라스토머는 매우 단단해지고 탄력성을 잃습니다.따라서 탄력성은 단단한 금속 표면의 반발과 유사합니다.
경도 범위는 Shore A60-D80입니다.
경도는 변형, 긁힘 및 긁힘에 저항하는 재료의 능력을 나타내는 지표입니다.
TPU의 경도는 일반적으로 Shore A 및 Shore D 경도 시험기를 사용하여 측정되며, Shore A는 더 부드러운 TPU에 사용되고 Shore D는 더 단단한 TPU에 사용됩니다.
TPU의 경도는 소프트 체인과 하드 체인 세그먼트의 비율을 조정하여 조정할 수 있습니다.따라서 TPU는 Shore A60~D80까지 고무와 플라스틱의 경도에 걸쳐 상대적으로 넓은 경도 범위를 가지며, 전체 경도 범위에 걸쳐 높은 탄성을 가지고 있습니다.
경도가 변경됨에 따라 TPU의 일부 특성이 변경될 수 있습니다.예를 들어, TPU의 경도를 높이면 인장 탄성률 및 인열 강도 증가, 강성 및 압축 응력(하중 용량) 증가, 연신율 감소, 밀도 및 동적 열 발생 증가, 환경 저항성 증가와 같은 성능 변화가 발생합니다.
5、 TPU의 응용
TPU는 우수한 엘라스토머로서 다양한 다운스트림 제품 방향을 갖고 있으며 생활용품, 스포츠용품, 장난감, 장식재 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
신발 재료
TPU는 신축성과 내마모성이 뛰어나 신발 소재로 주로 사용된다.TPU를 함유한 신발 제품은 일반 신발 제품보다 훨씬 편안하기 때문에 고급 신발 제품, 특히 일부 운동화와 캐주얼 신발에 더 널리 사용됩니다.
호스
부드러움, 우수한 인장 강도, 충격 강도 및 고온 및 저온에 대한 저항성으로 인해 TPU 호스는 중국에서 항공기, 탱크, 자동차, 오토바이 및 공작 기계와 같은 기계 장비의 가스 및 오일 호스로 널리 사용됩니다.
케이블
TPU는 찢어짐 방지, 내마모성 및 굽힘 특성을 제공하며 고온 및 저온 저항이 케이블 성능의 핵심입니다.이에 중국 시장에서는 제어케이블, 전력케이블 등 첨단 케이블이 복잡한 케이블 디자인의 코팅재를 보호하기 위해 TPU를 사용하고 있으며 그 적용 범위가 점점 확대되고 있다.
의료 기기
TPU는 안전하고 안정적인 고품질 PVC 대체 소재로 프탈레이트 및 기타 화학적 유해 물질이 포함되어 있지 않으며 의료용 카테터나 의료용 가방에 있는 혈액이나 기타 액체로 이동하여 부작용을 일으킬 수 있습니다.또한 특별히 개발된 압출 Grade와 사출 Grade TPU입니다.
영화
TPU 필름은 TPU 입상 소재를 롤링, 캐스팅, 블로잉, 코팅 등의 특수 공정을 거쳐 만든 얇은 필름입니다.높은 강도, 내마모성, 우수한 탄성 및 내후성으로 인해 TPU 필름은 산업, 신발 재료, 의류 피팅, 자동차, 화학, 전자, 의료 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
게시 시간: 2020년 2월 5일