열가소성 폴리 우레탄 엘라스토머는 무엇입니까?

열가소성 폴리 우레탄 엘라스토머는 무엇입니까?

폴리 우레탄 엘라스토머는 다양한 폴리 우레탄 합성 물질이다 (다른 품종은 폴리 우레탄 폼, 폴리 우레탄 접착제 코팅 및 폴리 우레탄 섬유를 의미한다), 열 이소성 폴리 우레탄 엘라 스토머는 TPU (다른 주요 유형의 폴리 우레네스틴 인자)의 3 가지 유형의 폴리 우레탄 엘라스토머 중 하나이다. CPU로 약칭 된 엘라스토머 및 혼합 폴리 우레탄 엘라스토머는 MPU로 축약되었다).

TPU는 가열에 의해 가소화되고 용매에 의해 용해 될 수있는 일종의 폴리 우레탄 엘라스토머이다. CPU 및 MPU와 비교하여, TPU는 화학 구조에서 화학적 가교가 거의 없거나 전혀 없다. 분자 사슬은 기본적으로 선형이지만 일정량의 물리적 가교가 있습니다. 이것은 구조에서 매우 특징적인 열가소성 폴리 우레탄 엘라스토머입니다.

TPU의 구조 및 분류

열가소성 폴리 우레탄 엘라스토머는 (AB) 블록 선형 중합체이다. A는 장쇄라고하는 고 분자량을 갖는 중합체 폴리올 (에스테르 또는 폴리 에테르, 분자량 1000 ~ 6000)을 나타낸다; B는 짧은 체인이라고하는 2-12 직선 체인 탄소 원자를 함유하는 Diol을 나타낸다.

열가소성 폴리 우레탄 엘라스토머의 구조에서, 세그먼트 A는 소프트 세그먼트라고하며, 이는 유연성과 부드러움의 특성을 가지며, TPU가 확장 성을 갖는다. B 세그먼트와 이소 시아 네이트 사이의 반응에 의해 생성 된 우레탄 사슬을 단단한 세그먼트라고하며, 이는 단단하고 단단한 특성을 갖는다. A 및 B 세그먼트의 비율을 조정함으로써 물리적 및 기계적 특성이 다른 TPU 제품이 만들어집니다.

소프트 세그먼트 구조에 따르면, 폴리 에스테르 유형, 폴리 에테르 유형 및 부타디엔 유형으로 나눌 수 있으며,이 유형은 각각 에스테르 그룹, 에테르 그룹 또는 부틴 그룹을 포함합니다. 단단한 세그먼트 구조에 따르면, 이는 에틸렌 글리콜 사슬 익스텐더 또는 디아민 사슬 익스텐더로부터 각각 얻어진 우레탄 유형 및 우레탄 요소 유형으로 나눌 수있다. 공통 분류는 폴리 에스테르 유형과 폴리 테이터 유형으로 나뉩니다.

TPU 합성을위한 원료는 무엇입니까?

(1) 중합체 디올

TPU 엘라스토머에서 50% 내지 80%의 함량을 갖는 500 내지 4000의 분자량을 갖는 거대 분자 Diol은 TPU의 물리적 및 화학적 특성에서 결정적인 역할을한다.

TPU 엘라스토머에 적합한 중합체 디올은 폴리 에스테르 및 폴리 에테르로 분할 될 수있다 : 폴리 에스테르는 폴리 테트라 메틸렌 아디 디프 산 글리콜 (PBA) ε PCL, PHC; 폴리 에테르는 폴리 옥시 프로필렌 에테르 글리콜 (PPG), 테트라 하이드로 푸란 폴리 에테르 글리콜 (PTMG) 등을 포함한다.

(2) Diisocyanate

분자량은 작지만 함수는 탁월하며, 이는 소프트 세그먼트와 하드 세그먼트를 연결하는 역할을 할뿐만 아니라 TPU를 다양한 물리적 및 기계적 특성으로 부여합니다. TPU에 적용 할 수있는 디 이소 시아네이트는 메틸렌 디 페닐 디이 소시 아니이트 (MDI), 메틸렌 비스 (-4- 시클로 헥실 이소 시아 네이트) (HMDI), P- 페닐 디지 쉐아 네이트 (P- 페닐 디시 오 시아 네이트 (PPDI), 1,5- 나프 탈렌 디소 시아 네이트 (NDI), P-PHELYLDITHYLDIOTATE (P-PHENYLDITHYLDIOTATE) 등.

(3) 체인 익스텐더

소분자 Diol, 소분자 중량, 오픈 사슬 구조 및 치환기에 속하는 분자량 100 ~ 350의 사슬 익스텐더는 TPU의 높은 경도 및 높은 스칼라 중량을 얻는 데 도움이된다. TPU에 적합한 사슬 익스텐더에는 1,4- 부탄데 디올 (BDO), 1,4-BIS (2- 하이드 록시에 톡시) 벤젠 (HQEE), 1,4- 사이클로 헥사 네디 메탄올 (CHDM), P- 페닐 디메틸 글리콜 (PXG) 등이 포함됩니다.

강화제로서 TPU의 수정 적용

제품 비용을 줄이고 추가 성능을 얻기 위해 폴리 우레탄 열가소성 엘라스토머는 다양한 열가소성 및 변형 고무 재료를 강화하기 위해 일반적으로 사용되는 강화제로 사용될 수 있습니다.

극성이 높기 때문에 폴리 우레탄은 의료 제품을 만드는 데 사용될 수있는 염소화 폴리에틸렌 (CPE)과 같은 극성 수지 또는 고무와 호환 될 수 있습니다. ABS와 블렌딩하면 사용하기 위해 엔지니어링 열가소성을 대체 할 수 있습니다. 폴리 카보네이트 (PC)와 함께 사용될 때, 오일 저항, 연료 저항 및 충격 저항과 같은 특성이 있으며 자동차 몸체를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 폴리 에스테르와 결합되면 그 강인성이 향상 될 수 있습니다. 또한, PVC, 폴리 옥시 메틸렌 또는 PVDC와 잘 호환 될 수 있으며; 폴리 에스테르 폴리 우레탄은 15% 니트릴 고무 또는 40% 니트릴 고무/PVC 블렌드와 잘 호환 될 수있다; 폴리 에테르 폴리 우레탄은 또한 40% 니트릴 고무/폴리 비닐 혼합 접착제와 잘 호환 될 수있다; 또한 아크릴로 니트릴 스티렌 (SAN) 공중 합체와 공동 호환 될 수있다; 반응성 폴리 실록산과 상호 침투 네트워크 (IPN) 구조를 형성 할 수있다. 위에서 언급 한 혼합 접착제의 대부분은 이미 공식적으로 생성되었습니다.

최근에는 중국의 TPU에 의한 POM 강화에 대한 연구가 증가하고 있습니다. TPU 및 POM의 블렌딩은 TPU의 고온 저항성 및 기계적 특성을 향상시킬뿐만 아니라 POM을 상당히 강하게합니다. 일부 연구자들은 POM 매트릭스와 비교하여 인장 골절 테스트에서 TPU를 사용한 POM 합금이 부서지기 쉬운 골절에서 연성 골절로 전환 된 것으로 나타났습니다. TPU의 추가는 또한 형상 메모리 성능으로 POM을 부여합니다. POM의 결정질 영역은 형상 메모리 합금의 고정상으로서 작용하는 반면, 비정질 TPU 및 POM의 비정질 영역은 가역적 인 단계로서 작용한다. 회복 응답 온도가 165 ℃이고 회복 시간이 120 초인 경우 합금의 회복 속도는 95%이상이며 회복 효과가 가장 좋습니다.

TPU는 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌, 에틸렌 프로필렌 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무 고무 파우더와 같은 비극성 중합체 물질과 호환되기가 어렵고 우수한 성능으로 복합재를 생산하는 데 사용될 수 없습니다. 따라서, 혈장, 코로나, 습식 화학, 프라이머, 불꽃 또는 반응성 가스와 같은 표면 처리 방법은 종종 후자에 사용됩니다. 예를 들어, American Air Products and Chemicals Company는 분자량 3-5 백만의 초고 분자량 폴리에틸렌 미세 분말에서 F2/O2 활성 가스 표면 처리를 수행하여 10%의 비율로 폴리 우레탄 엘라스토머에 첨가하여 굽힘 모듈러스, 긴장 강도 및 웨이브 저항성을 상당히 향상시킬 수 있습니다. F2/O2 활성 가스 표면 처리는 또한 길이가 6-35mm 인 방향으로 길쭉한 짧은 섬유에 적용될 수 있으며, 이는 복합 재료의 강성 및 눈물 강인성을 향상시킬 수있다.

TPU의 응용 영역은 무엇입니까?

1958 년 Goodrich Chemical Company (현재 Lubrizol로 이름이 바뀌 었음)는 처음으로 TPU 브랜드 Estane을 등록했습니다. 지난 40 년 동안 전 세계에 20 개가 넘는 브랜드 이름이 있었으며 각 브랜드에는 여러 가지 일련의 제품이 있습니다. 현재 세계의 주요 TPU 원료 제조업체는 BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding 등입니다.

우수한 엘라스토머로서 TPU는 매일 필수품, 스포츠 용품, 장난감, 장식 재료 및 기타 분야에 널리 사용되는 광범위한 다운 스트림 제품을 보유하고 있습니다. 다음은 몇 가지 예입니다.

① 신발 재료

TPU는 주로 탄력성과 내마모성으로 인해 신발 재료에 사용됩니다. TPU를 함유 한 신발 제품은 일반 신발 제품보다 착용하기가 훨씬 편안하므로 고급 신발 제품, 특히 일부 스포츠 신발 및 캐주얼 신발에 더 널리 사용됩니다.

Hoses

부드러움, 우수한 인장 강도, 충격 강도 및 고온 및 저온에 대한 내성으로 인해 TPU 호스는 항공기, 탱크, 자동차, 오토바이 및 공작 기계와 같은 기계 장비의 가스 및 오일 호스로서 중국에서 널리 사용됩니다.

③ 케이블

TPU는 눈물 저항, 내마모성 및 굽힘 특성을 제공하며, 높은 온도 저항은 케이블 성능의 열쇠입니다. 따라서 중국 시장에서는 제어 케이블 및 전원 케이블과 같은 고급 케이블이 TPU를 사용하여 복잡한 케이블 설계의 코팅 재료를 보호하며 응용 프로그램이 점점 더 널리 퍼지고 있습니다.

의료 기기

TPU는 안전하고 안정적이며 고품질 PVC 대체 물질로 프탈레이트 및 기타 화학적 유해 물질을 포함하지 않으며 의료 카테터 또는 의료용 백의 혈액 또는 다른 액체로 이동하여 부작용을 유발합니다. 또한, 특수 개발 된 압출 등급 및 사출 등급 TPU는 기존 PVC 장비에서 약간의 디버깅과 함께 쉽게 사용할 수 있습니다.

⑤ 차량 및 기타 운송 수단

폴리 우레탄 열가소성 엘라스토머로 나일론 패브릭의 양쪽을 압출 및 코팅함으로써, 3-15 명을 운반하는 풍선 전투 공격 뗏목 및 정찰 뗏목을 만들 수 있으며, 가황 화 된 고무 팽창 식 뗏목보다 훨씬 더 나은 성능을 발휘할 수 있습니다. 유리 섬유로 강화 된 폴리 우레탄 열가소성 엘라스토머는 차량 자체의 성형 부품, 도어 스킨, 범퍼, 마찰 방지 스트립 및 그릴과 같은 신체 성분을 만드는 데 사용될 수 있습니다.