Termoplastični poliuretan (TPU) je vrsta poliuretana koji se može plastizirati toplinom i otopljenim otapalima. U usporedbi s poliuretanom i poliuretanom od mljevenog mljevenja, TPU ima malo i nikakvog kemijskog umrežavanja u svojoj kemijskoj strukturi, a njegovi molekularni lanci su u osnovi linearni. Međutim, sadrži određeni broj fizičkih umrevezanih veza.
Koncept fizičkog umrežavanja prvo je predložio Schollenberger CS 1958. godine. Odnosi se na reverzibilne "točke povezivanja" koje postoje između linearnih molekularnih lanaca poliuretana kada su izloženi toplini ili otapalima. Te točke nisu kemijske umrežene veze, ali djeluju poput njih. Zahvaljujući ovim fizičkim umrežavanjima, poliuretan tvori višefazni morfologija. Vodikove veze unutar poliuretana jačaju ovu strukturu i pojačavaju njegovu otpornost na vlagu.
Koje su klasifikacije poliuretanskog TPU -a?
Budući da sada znamo što je termoplastični poliuretan, pogledajmo njegove klasifikacije. Ovisno o različitim kriterijima, TPU se može podijeliti u različite kategorije.
Na primjer:
Na temelju strukture mekog segmenta, TPU se može klasificirati u vrste na bazi poliestera, na bazi polietera i polibutadiena, koje sadrže esterske skupine, eterske skupine ili grupe butadiena.
Na temelju strukture tvrdog segmenta, postoje vrste poliuretana i vrsta poliuretana-urea, formiranih s dionicama diola ili diamina.
Najčešća klasifikacija je TPU na bazi poliestera i polietera.
Daljnje klasifikacije uključuju:
Na temelju umrežavanja: čisto termoplastična (linearna, bez umrežavanja) i polu-termoplastična (s manjim umrežavanjima poput veza uretana-UREA).
Na temelju primjene krajnje uporabe: prilagođeni dijelovi (razne mehaničke komponente), cijevi (omotači, šipke), filmovi (listovi i ploče), kao i ljepila, premazi i vlakna.
Kako se sintetizira poliuretanski TPU?
Iako TPU dolazi u mnogim kategorijama, svi spadaju pod poliuretansku obitelj na molekularnoj razini. Pa kako se sintetizira TPU?
Prema različitim procesima sinteze, TPU se uglavnom proizvodi velikom polimerizacijom ili polimerizacijom otopine.
U skupnoj polimerizaciji postoje dvije glavne metode:
PROPOLYMER METODA: Diizocijanati reagiraju s makrodiolima prvo, nakon čega slijedi dodavanje lančanih produžetaka za proizvodnju TPU -a.
Metoda s jednim pucanjem: makrodioli, diizocijanati i lančani ekstentori su pomiješani i reagiraju istovremeno kako bi formirali TPU.
U polimerizaciji otopine, diizocijanati se najprije otopljeni u otapalu, zatim se dodaju makrodioli i ostavljaju da reagiraju, a na kraju se unose i produženi lančanice za proizvodnju TPU -a.
Vrsta mekih segmenata, molekularna masa, sadržaj tvrdih ili mekih segmenata i stanje agregacije TPU -a utjecati će na njegovu gustoću, koja se uglavnom kreće od 1,10 do 1,25, ne pokazujući značajnu razliku od ostalih guma i plastike. Na istoj tvrdoći, TPU na bazi polietera obično ima nižu gustoću od TPU-a na bazi poliestera.
Kako se obrađuje poliuretanski TPU?
Jednom sintetizirani, TPU pelete trebaju se obraditi u konačne proizvode pomoću različitih metoda, prvenstveno obradu taline i obradu rješenja.
Obrada taline koristi uobičajene tehnike plastične obrade kao što su sastavljanje, kalendariranje, ekstruziranje, oblikovanje puhanja i oblikovanje (uključujući injekcijsko oblikovanje, oblikovanje kompresije, oblikovanje prijenosa i centrifugalno oblikovanje).
Obrada rješenja uključuje otapanje TPU peleta u otapalima ili polimerizaciju izravno u otapalu kako bi se stvorila otopina koja se zatim koristi za oblaganje, predenje i druge procese.
Elastomerni TPU općenito ne zahtijeva vulkanizaciju, što skraćuje cikluse proizvodnje i omogućava recikliranje otpadnih materijala.