TPU (poliuretanos termoplásticos) é uma borracha elastomérica de poliuretano termoplástico. É principalmente dividida em tipo poliéster e tipo poliéter. Tem uma ampla faixa de dureza (60HA-85HD), resistência ao desgaste, resistência ao óleo, transparência, boa elasticidade e é amplamente utilizada em necessidades diárias, artigos esportivos, brinquedos, materiais decorativos e outros campos. TPU retardante de chamas sem halogênio também pode substituir softPVCPara atender aos requisitos de proteção ambiental em cada vez mais campos.
O chamado elastômero se refere a um material polimérico com uma temperatura de transição vítrea menor que a temperatura ambiente, alongamento na ruptura > 50% e boa recuperação após a remoção da força externa. O elastômero de poliuretano é uma categoria relativamente especial de elastômeros. Ele tem uma ampla faixa de dureza e uma ampla faixa de desempenho, portanto, é um material polimérico entre borracha e plástico.
Ele pode ser plastificado por aquecimento, tem pouca ou nenhuma reticulação em sua estrutura química, e suas moléculas são basicamente lineares, mas há uma certa quantidade de reticulação física. Esse tipo de poliuretano é chamado TPU.
As principais características do TPU são:
Ampla faixa de dureza: alterando a proporção de cada componente de reação do TPU, produtos com dureza diferente podem ser obtidos e, à medida que a dureza aumenta, o produto ainda mantém boa elasticidade e resistência ao desgaste.
Alta resistência mecânica: os produtos TPU têm excelente capacidade de carga, resistência a impactos e desempenho de absorção de choque.
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TPU
Excelente resistência ao frio: o TPU tem uma temperatura de transição vítrea relativamente baixa e pode manter boa elasticidade, flexibilidade e outras propriedades físicas a 35 graus negativos.
Bom desempenho de processamento: o TPU pode ser processado por métodos comuns de processamento de materiais termoplásticos, como moldagem por injeção, extrusão, calandragem, etc. Ao mesmo tempo, o TPU pode ser processado junto com certos materiais poliméricos para obter ligas poliméricas com propriedades complementares.
Resistente a óleo, água e germes.
Boa reciclabilidade.
TPU
Como um elastômero é um material entre borracha e plástico, o que pode ser visto por sua rigidez, a rigidez do TPU pode ser medida pelo módulo elástico. O módulo elástico da borracha é geralmente de 1 a 10 MPa, TPU é de 10 a 1000 MPa e plástico (nylon, ABS, PC, POM) é de 1000 a 10000 MPa. A faixa de dureza do TPU é bastante ampla, de Shore A 60 a Shore D 80 e tem alta elasticidade em toda a faixa de dureza; TPU é flexível em uma ampla faixa de temperatura de -40 a 120 ℃ sem a necessidade de plastificantes; TPU tem boa resistência a óleos (óleo mineral, óleos animais e vegetais e óleos lubrificantes) e muitos solventes; TPU também tem boa resistência às intempéries e excelente resistência a raios de alta energia. A conhecida resistência ao desgaste, resistência ao rasgo e resistência ao escoamento são todas excelentes; alta resistência à tração, grande alongamento e baixa taxa de deformação permanente de compressão de longo prazo são todas vantagens significativas do TPU.
As propriedades do TPU apresentadas aqui incluem três aspectos: propriedades mecânicas, propriedades físicas e propriedades ambientais.
1. Propriedades mecânicas: As propriedades mecânicas dos elastômeros TPU incluem principalmente: dureza, resistência à tração, desempenho de compressão, resistência ao rasgo, resiliência e resistência ao desgaste, resistência à flexão, etc., enquanto as propriedades mecânicas dos plásticos elásticos TPU, além dessas propriedades, também incluem maior resistência ao cisalhamento e energia de impacto.
(a) Dureza: A dureza é um indicador da capacidade de um material de resistir à deformação, entalhes e arranhões. A dureza do TPU é geralmente medida usando testadores de dureza Shore A e Shore D, com Shore A usado para TPU relativamente macio e Shore D usado para TPU mais duro. A dureza é determinada principalmente pelo conteúdo do segmento duro na estrutura do TPU. Quanto maior o conteúdo do segmento duro, maior a dureza do TPU. À medida que a dureza aumenta, outras propriedades do TPU também mudam, com aumento do módulo de tração e resistência ao rasgo, aumento da rigidez e estresse compressivo (capacidade de carga), diminuição do alongamento, aumento da densidade e geração dinâmica de calor e aumento da resistência ambiental. A dureza do TPU tem uma certa relação com a temperatura. Ao resfriar da temperatura ambiente para a temperatura de mudança repentina (-4~-12℃), a dureza não muda significativamente; na temperatura de mudança repentina, a dureza do TPU aumenta repentinamente e se torna muito dura e perde elasticidade, que é o resultado da cristalização do segmento macio.
(b) A relação entre dureza e tensão de tração e alongamento, bem como a relação entre dureza e resistência ao rasgo. À medida que a dureza do TPU aumenta, a tensão de tração de 100% e a tensão de tração de 300% aumentam rapidamente, e o alongamento diminui. Isso se deve principalmente ao aumento do conteúdo do segmento duro: quanto maior o conteúdo do segmento duro, mais fácil é para a fase do segmento duro formar cristais secundários ou estruturas cristalinas, o que aumenta o número de ligações cruzadas físicas e limita a deformação do material. Se o material for deformado, a tensão pode ser aumentada, aumentando assim a tensão de tração, enquanto o alongamento diminui. A relação entre a dureza do TPU e a resistência ao rasgo é que a resistência ao rasgo aumenta rapidamente com o aumento da dureza, e a razão é a mesma que a explicação do módulo.
A fórmula e o desempenho do TPU podem ser arranjados em uma ampla variedade de combinações. No entanto, no design real de fórmulas e produção industrial, as matérias-primas (polióis, poliisocianatos e extensores de cadeia) são mutuamente restritas, tornando a pesquisa e o desenvolvimento de aplicações verdadeiramente de ponta muito difíceis.
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3. Usos
Aplicações de diversas moldagens de TPU:
Autopeças
Acoplamento de esfera; cobertura contra poeira; freio de pedal; atacante de fechadura de porta; casquilho
Buchas de molas; rolamentos; peças antivibração; peças decorativas interiores e exteriores; correntes antiderrapantes, etc.
Máquinas e peças industriais
Várias engrenagens; vedações (principalmente para resistência ao desgaste e resistência ao óleo); peças à prova de choque; agulhas de molde; buchas; rolamentos
Capas; conectores; telas de borracha; impressão de rolos de borracha, etc.
Roupas e acessórios
Alças de sutiã feminino, elásticos para roupas, etc.
calçados
Sapatos de softball, sapatos de beisebol, sapatos de golfe, solas e antepé de chuteiras
Saltos de sapatos femininos; botas de esqui; botas de segurança, solas de alta qualidade, etc.
outro
Roda autoposicionável; alça; pulseira de relógio, etc.
Tubos e mangueiras
Tubo de alta pressão; tubo médico; tubo de pressão de óleo; tubo de pressão de ar; Mangueira de combustível; tubo de revestimento
Tubo transportador; mangueira de incêndio, etc.
Filme e Folha
Correia rotativa (com certo efeito de alongamento); almofada de ar; diafragma; teclado; tecido composto, etc.
Fio e Cabo
Cabos de comunicação de energia; fiação de computador; fiação automotiva; cabos de exploração, etc.
outro
Vários oleodutos em anel; cintos circulares; Correias em V; correias dentadas; cintos antiderrapantes, etc.
Calandragem
Tanques e latas macias; folhas compostas de filme, tecidos para bagagem, etc.
Moldagem por sopro
Caixas diversas para veículos; vários recipientes
Filme soprado
Filmes ultrafinos e de grande largura (produtos médicos e sanitários)
Solução
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TPU
Materiais de soldagem; adesivos; revestimentos para couro artificial, couro sintético, cordas, fios de ferro, luvas, etc.
Aglutinante de tinta:Possui características de boa resistência ao desgaste, alta tenacidade e excelente desempenho antiaderente.
Principais vantagens: excelente aderência; Baixa viscosidade; boa resistência à flexão; excelente resistência ao desgaste; alto brilho; excelente resistência às intempéries.
Sistema solvente: solvente cetona
aplicativo:Todos os tipos de tintas para materiais de calçados, tintas para serigrafia, pastas de cores de revestimento, etc.
TPU é poliuretano termoplástico, que é dividido em tipo poliéster e tipo poliéter. Ele tem uma ampla faixa de dureza (60A-85D), é resistente ao desgaste, resistente a óleo, transparente e tem boa elasticidade. É amplamente utilizado em necessidades diárias, artigos esportivos, brinquedos, materiais decorativos e outros campos. O TPU retardante de chamas sem halogênio também pode substituir o PVC macio para atender aos requisitos de proteção ambiental de mais e mais campos. Existem muitas marcas e graus de TPU, e a qualidade varia. É melhor conduzir uma avaliação e demonstração detalhadas ao escolher o TPU, caso contrário, você não obterá o melhor resultado econômico.
Tecnologia de matéria-prima
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Projeto de Desempenho
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Condições de teste [status]
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Métodos de teste
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Dados de teste
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unidade de dados
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Propriedades físicas
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dureza
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JIS K-7311
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70±3
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Costa A
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proporção
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JIS K-7311
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1,20±0,02
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Comportamento mecânico
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Alongamento
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JIS K-7311
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400
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%
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Força de rasgo
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JIS K-7311
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80
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kg/cm
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Resistência à tracção
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JIS K-7311
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300
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kg/cm
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Abrasividade
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JIS K-7311
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30
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mg
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Distorção permanente de compressão de 70 ℃
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JIS K-6301
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30
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%
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100% de resistência ao estresse de tração
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JIS K-7311
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35
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kg/cm
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Características: Grau de extrusão com excelente estabilidade e fácil desmoldagem. Categorias: Moldagem por injeção, extrusão, moldagem por sopro.
Aplicação: produtos de engenharia, peças de engenharia automotiva; mangueiras de incêndio, produtos compostos macios e rígidos; manoplas de alavanca de câmbio, roletes, acoplamentos, ilhós e vedações; revestimento de cabos, revestimento de tecido, correias de transmissão, mangueiras, conectores de cabos, conectores de mangueiras, telas de mineração, filmes e perfis extrudados; engrenagens, armações de óculos, amortecedores, solas e rodízios de calçados esportivos, tiras de saia de estilingue, tiras de relógio, etc.
TPU Nome chinês: poliuretano termoplástico. Elastômero TPU termoplástico,
Matérias-primas plásticas TPU
É feito de MDI contendo grupos funcionais NCO, POLYOL contendo grupos funcionais OH e 1,4BG por meio de extrusão e mistura. Devido à sua boa elasticidade, excelentes propriedades físicas e excelente resistência mecânica, é amplamente utilizado em métodos de processamento como injeção, extrusão, calandragem e dissolução em resinas do tipo solução. É um material plástico frequentemente usado por indústrias de processamento de plástico, e seus produtos cobrem a gama de aplicações industriais e bens de consumo.
O uso de elastômeros de PU termoplásticos está aumentando continuamente, criando novas oportunidades para que os processadores de plásticos criem indústrias de baixo custo e alto valor agregado.
Devido ao seu desempenho superior e conceito de proteção ambiental, o TPU está se tornando cada vez mais popular. O TPU pode ser um substituto para o PVC. No entanto, as vantagens do TPU estão muito além do alcance do PVC. O TPU não só tem excelente alta tensão, alta resistência à tração, forte resistência ao envelhecimento, mas também é um material maduro e ecologicamente correto.
característica
1. Resistência ao desgaste
Quando os materiais são frequentemente submetidos a efeitos mecânicos como fricção, raspagem e trituração durante o uso, suas superfícies gradualmente se desgastam, então a seleção de materiais com propriedades abrasivas é muito importante. As matérias-primas plásticas TPU têm excelente resistência ao desgaste, que é mais de cinco vezes maior que a da borracha natural, e é um dos materiais preferidos para produtos resistentes ao desgaste.
2. Propriedades de tração
A resistência à tração é de até 70 MPa e o alongamento na ruptura pode ser de até 1000%.
3. Desempenho de rasgar
A destruição de um elastômero devido à expansão de rachaduras durante o uso é chamada de rasgo. Resistência ao rasgo é a capacidade de um material de resistir ao rasgo. Em termos gerais, o TPU tem uma alta resistência ao rasgo, e sua resistência ao rasgo é muito excelente em comparação com algumas borrachas e plásticos comumente usados.
4. Desempenho refrativo
Muitos materiais plásticos são propensos a quebrar sob estresse cíclico repetido. Os produtos TPU podem manter excelente resistência à flexão em diferentes ambientes, tornando-os uma das melhores escolhas entre materiais poliméricos.
5. Resistência à hidrólise
O TPU tem boa resistência à água em condições turvas e não sofrerá hidrólise óbvia dentro de 1 a 2 anos, especialmente a série de poliéter. A série de poliéster se decomporá completamente quando imersa em água a 50℃ por meio ano, 70℃ por 3 semanas ou 100℃ por 3 a 4 dias. Esta é uma das razões pelas quais o TPU é adequado como um material ecologicamente correto. Para produtos que precisam estar em contato frequente com água, é recomendado usar a série de poliéter.
6. Resistência a altas temperaturas e desempenho antioxidação
Materiais plásticos em geral são facilmente oxidados em um ambiente acima de 70°C por um longo período, mas o TPU tem boa capacidade antioxidante; em termos gerais, a resistência à temperatura do TPU pode chegar a 120°C.
7. Resistência a óleo e produtos químicos
TPU é um material de polímero altamente polar com baixa afinidade ao óleo mineral não polar. Quase não é corroído por óleo combustível (como querosene, gasolina) e óleo mecânico (como óleo hidráulico, óleo de motor, óleo lubrificante, etc.). Entre eles, os produtos da série poliéster têm melhor resistência ao óleo entre os produtos TPU. A mudança de volume do filme e da folha de TPU para o óleo é muito pequena, e a resistência à tração é ainda maior do que o valor inicial original. Deve-se notar que se houver uma pequena quantidade de água no óleo mineral, isso terá diferentes graus de impacto negativo nas propriedades físicas do filme.
8. Desempenho em baixa temperatura
O TPU tem uma resistência muito boa a baixas temperaturas, geralmente até -50℃, e pode substituir vários campos onde o PVC geral não pode ser usado devido à fragilização em baixas temperaturas. É especialmente adequado para uso em produtos relacionados a zonas frias.
9. Estanqueidade ao ar
TPU é muito fácil de soldar usando alta frequência ou prensagem a quente, por isso é amplamente utilizado em produtos infláveis. O coeficiente de gás se refere à taxa na qual um gás passa por uma área especificada de uma amostra a uma certa temperatura e pressão. A permeabilidade do mesmo material a diferentes gases às vezes varia muito. De modo geral, os produtos da série de poliéster têm melhor estanqueidade ao ar do que a série de poliéter.
10. Desempenho biomédico
O TPU tem excelente biocompatibilidade, não é tóxico, não é alérgico, não é irritante e não é pirogênico, sendo, portanto, amplamente utilizado em produtos médicos, de saúde e outros produtos relacionados, bem como em equipamentos esportivos e de proteção. [1]
Faixa de aplicação de matérias-primas plásticas TPU
O TPU tem sido amplamente utilizado em: calçados, roupas, brinquedos infláveis, equipamentos para esportes aquáticos e subaquáticos, equipamentos médicos, equipamentos de ginástica, materiais para assentos de carro, guarda-chuvas, malas, bolsas, etc.
O filme TPU é amplamente utilizado em calçados esportivos: decoração de marca registrada na sola e no cabedal, airbags, almofadas de ar, bolsas de óleo, etc. Hoje, existem duas tendências na aplicação de filme TPU em calçados esportivos:
Uma delas é a tendência da moda iniciada pelos calçados esportivos da Nike, que consiste em serigrafar o filme de TPU com cores, depois moldá-lo com alta frequência e colá-lo na superfície do calçado para decoração, a fim de obter um efeito decorativo especial.
A segunda é usar o filme TPU à prova d'água e respirável e o pano do sapato juntos para obter o efeito de impermeável e respirável
Visão geral e definição de matérias-primas plásticas TPU: A definição de plásticos de engenharia é matérias-primas plásticas que podem substituir produtos de metal. Sua resistência à temperatura atinge pelo menos 100 graus e pode atingir 1000 graus. É muito leve e tem boa rigidez. Pode atingir muitas propriedades físicas por meio de modificação. A fonte de matérias-primas plásticas gerais são produtos químicos extraídos do petróleo. É uma resina polimérica obtida por meio de polimerização. Os aditivos para aumentar a resistência ao fogo de plásticos de engenharia incluem: retardantes de fogo halógenos e não halógenos (fosfato). Melhoria do desempenho químico: estabilizador, antioxidante, modificador de tratamento de superfície. Melhoria do desempenho físico pode ser adicionada: fibra de vidro, fibra de carbono, minerais, etc....
Matérias-primas e bicos plásticos TPU: as matérias-primas são extraídas diretamente do petróleo e nunca foram processadas. O bico é um plástico que foi moldado em alta temperatura. As propriedades químicas das matérias-primas são estáveis e as propriedades físicas são boas. As propriedades físicas do bico são muito piores do que as das matérias-primas. É fácil ser quebradiço e rachar. A tenacidade é muito menor do que a das matérias-primas. Quanto mais vezes é moldado, mais quebradiço é. Distinguir entre matérias-primas e bicos: Distinguir produtos com uma grande proporção de materiais de bico da cor é propenso a amarelar e escurecimento. O material do bico não pode fazer produtos transparentes. A proporção de materiais de bico para produtos comuns não pode ser maior que 35%, e o material do bico para produtos com baixos requisitos pode chegar a 100%. Em segundo lugar, o material do bico ficará preto na fratura de produtos grandes.
Introdução ao processamento de matéria-prima plástica TPU: Introdução ao sistema de vazamento. O sistema de vazamento se refere ao material plástico no molde do bico de injeção até a cavidade.
Aplicação TPU (5 fotos)
O sistema de gating é particularmente importante entre os principais sistemas. O princípio básico do projeto do sistema de gating é que, ao mesmo tempo em que atende à qualidade dos produtos plásticos, ele também deve ser propício para melhorar a velocidade de moldagem para encurtar o ciclo de moldagem. Ele consiste em um canal principal, um canal de ramificação, um gate e um poço frio. O caminho do plástico fundido do bico da máquina de injeção até a cavidade do molde é chamado de canal, entre os quais o canal de fluxo de plástico na luva do gate é chamado de canal principal, e o restante é chamado de canal de ramificação. O furo de estrangulamento na extremidade do canal de ramificação que leva à cavidade do molde é chamado de gate, e um poço frio é definido na extremidade do canal de ramificação que não leva à cavidade do molde.
Quando matérias-primas plásticas TPU são injetadas no molde, observe que as principais razões para vários fenômenos ruins na moldagem por injeção são os cinco pontos a seguir: 1. Diferenças nas propriedades das próprias matérias-primas plásticas; 2. Configurações inadequadas das condições de moldagem, como temperatura, pressão e velocidade de injeção; 3. Defeitos no projeto ou produção do molde de moldagem; 4. Projeto inadequado da forma e espessura do produto moldado; 5. Seleção inadequada da máquina de moldagem por injeção e capacidade insuficiente. Na verdade, as razões para a moldagem por injeção ruim não são simples. Elas geralmente são causadas pela intersecção dos fatores acima. O julgamento das razões ruins depende da experiência e tecnologia dos operadores. Processo de preenchimento da cavidade do molde. É recomendável consultar profissionais relevantes antes do processamento para reduzir os custos de perda.
Aplicação de mercado de matéria-prima plástica TPU American DuPont: dos sapatos que usamos às necessidades diárias, aos aparelhos elétricos, carros, aviação, satélites, etc., os plásticos são indispensáveis. Com o desenvolvimento de fábricas de construção urbana e produção agrícola, a demanda anual do meu país por um único PC atingiu cerca de 260.000 toneladas. Com a crescente demanda por matérias-primas plásticas na indústria e na vida, empresas multinacionais investiram na construção da indústria de policarbonato no meu país. Entre elas, o projeto investido e construído pela Bayer Company da Alemanha e pela Shanghai Chlor-Alkali Co., Ltd. deve se expandir para 200.000 t/a.