1958 წელს, Goodrich Chemical Company-მ (რომელსაც ამჟამად ლუბრიზოლი ეწოდა) პირველად დაარეგისტრირა TPU-ს ბრენდი Estane. ბოლო 40 წლის განმავლობაში, მსოფლიოში 20-ზე მეტი ბრენდი არსებობდა და თითოეულ ბრენდს პროდუქციის რამდენიმე სერია ჰქონდა. ამჟამად, TPU-ს ნედლეულის მწარმოებლები ძირითადად არიან BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical და ა.შ.
1. TPU-ს კატეგორია
რბილი სეგმენტის სტრუქტურის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს პოლიესტერის ტიპის, პოლიეთერის ტიპის და ბუტადიენის ტიპის, რომლებიც შესაბამისად შეიცავს ეთერის ჯგუფს, ეთერის ჯგუფს ან ბუტენის ჯგუფს.
მყარი სეგმენტის სტრუქტურის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს ურეთანის ტიპისა და ურეთანის შარდოვანას ტიპის, რომლებიც შესაბამისად მიიღება ეთილენგლიკოლის ჯაჭვის გამაფართოებლებისგან ან დიამინის ჯაჭვის გამაფართოებლებისგან. საერთო კლასიფიკაცია იყოფა პოლიესტერის ტიპისა და პოლიეთერის ტიპის.
ჯვარედინი შეკავშირების არსებობის ან არარსებობის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს სუფთა თერმოპლასტიკურ და ნახევრად თერმოპლასტიკურ.
პირველს აქვს სუფთა წრფივი სტრუქტურა და არ აქვს ჯვარედინი ბმები; მეორე შეიცავს მცირე რაოდენობით ჯვარედინი ბმებს, როგორიცაა ალოფანის მჟავას ეთერი.
მზა პროდუქციის გამოყენების მიხედვით, ისინი შეიძლება დაიყოს პროფილირებულ ნაწილებად (სხვადასხვა მანქანა-ელემენტი), მილებად (გარსები, ღერო-პროფილები), ფირებად (ფურცლები, თხელი ფირფიტები), წებოვან მასალებად, საფარებად, ბოჭკოებად და ა.შ.
2. TPU-ს სინთეზი
მოლეკულური სტრუქტურის მიხედვით, TPU პოლიურეთანს მიეკუთვნება. მაშ, როგორ მოხდა მისი აგრეგაცია?
სხვადასხვა სინთეზის პროცესის მიხედვით, იგი ძირითადად იყოფა მოცულობით პოლიმერიზაციად და ხსნარის პოლიმერიზაციად.
მასიური პოლიმერიზაციის დროს, წინასწარი რეაქციის არსებობის ან არარსებობის მიხედვით, ის ასევე შეიძლება დაიყოს წინასწარი პოლიმერიზაციის მეთოდად და ერთსაფეხურიან მეთოდად:
პრეპოლიმერიზაციის მეთოდი გულისხმობს დიიზოციანატის რეაქციას მაკრომოლეკულურ დიოლებთან გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, სანამ მათ დაემატება ჯაჭვის გაფართოება TPU-ს მისაღებად;
ერთსაფეხურიანი მეთოდი გულისხმობს მაკრომოლეკულური დიოლების, დიიზოციანატების და ჯაჭვის გამაფართოებლების ერთდროულ შერევას და რეაქციაში შეყვანას TPU-ს წარმოქმნის მიზნით.
ხსნარის პოლიმერიზაცია გულისხმობს ჯერ დიიზოციანატის გახსნას გამხსნელში, შემდეგ მაკრომოლეკულური დიოლების დამატებას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში რეაქციისთვის და ბოლოს ჯაჭვის გამაფართოებლების დამატებას TPU-ს წარმოსაქმნელად.
TPU რბილი სეგმენტის ტიპი, მოლეკულური წონა, მყარი ან რბილი სეგმენტის შემცველობა და TPU აგრეგაციის მდგომარეობა შეიძლება გავლენა იქონიოს TPU-ს სიმკვრივეზე, დაახლოებით 1.10-1.25 სიმკვრივით და სხვა რეზინებსა და პლასტმასებთან შედარებით მნიშვნელოვანი განსხვავება არ არის.
იმავე სიმტკიცის დროს, პოლიეთერის ტიპის TPU-ს სიმკვრივე უფრო დაბალია, ვიდრე პოლიესტერის ტიპის TPU-ს.
3, TPU-ს დამუშავება
TPU ნაწილაკებს საბოლოო პროდუქტის ფორმირებისთვის სხვადასხვა პროცესი სჭირდებათ, ძირითადად TPU-ს დამუშავებისთვის დნობისა და ხსნარის მეთოდების გამოყენებით.
დნობის დამუშავება პლასტმასის ინდუსტრიაში ფართოდ გავრცელებული პროცესია, როგორიცაა შერევა, გლინვა, ექსტრუზია, დარტყმითი ჩამოსხმა და ჩამოსხმა;
ხსნარით დამუშავება არის ხსნარის მომზადების პროცესი ნაწილაკების გამხსნელში გახსნით ან მათი გამხსნელში პირდაპირი პოლიმერიზაციით, შემდეგ კი დაფარვით, დატრიალებით და ა.შ.
TPU-სგან დამზადებულ საბოლოო პროდუქტს ზოგადად არ სჭირდება ვულკანიზაციის ჯვარედინი შეერთების რეაქცია, რამაც შეიძლება შეამციროს წარმოების ციკლი და გადაამუშაოს ნარჩენები.
4. TPU-ს მუშაობა
TPU-ს აქვს მაღალი მოდული, მაღალი სიმტკიცე, მაღალი წაგრძელება და ელასტიურობა, შესანიშნავი ცვეთამედეგობა, ზეთისადმი მდგრადობა, დაბალი ტემპერატურისადმი მდგრადობა და დაბერებისადმი მდგრადობა.
მაღალი დაჭიმვის სიმტკიცე, მაღალი წაგრძელება და დაბალი გრძელვადიანი შეკუმშვის მუდმივი დეფორმაციის მაჩვენებელი TPU-ს ყველა მნიშვნელოვანი უპირატესობაა.
XiaoU ძირითადად განიხილავს TPU-ს მექანიკურ თვისებებს ისეთი ასპექტებით, როგორიცაა დაჭიმვის სიმტკიცე და წაგრძელება, მდგრადობა, სიმტკიცე და ა.შ.
მაღალი დაჭიმვის სიმტკიცე და მაღალი წაგრძელება
TPU-ს აქვს შესანიშნავი დაჭიმვის სიმტკიცე და წაგრძელება. ქვემოთ მოცემული ფიგურის მონაცემებიდან ჩანს, რომ პოლიეთერის ტიპის TPU-ს დაჭიმვის სიმტკიცე და წაგრძელება გაცილებით უკეთესია, ვიდრე პოლივინილქლორიდის პლასტმასის და რეზინის.
გარდა ამისა, TPU-ს შეუძლია დააკმაყოფილოს კვების მრეწველობის მოთხოვნები დამუშავების დროს დანამატების მცირე ან საერთოდ არ დამატებით, რაც ასევე რთულია სხვა მასალებისთვის, როგორიცაა PVC და რეზინი.
მდგრადობა ძალიან მგრძნობიარეა ტემპერატურის მიმართ
TPU-ს მდგრადობა გულისხმობს იმ ხარისხს, რომლითაც ის სწრაფად აღდგება საწყის მდგომარეობაში დეფორმაციული სტრესის მოხსნის შემდეგ, რაც გამოიხატება აღდგენის ენერგიით, რაც წარმოადგენს დეფორმაციის შეკუმშვის სამუშაოს თანაფარდობას დეფორმაციის წარმოსაქმნელად საჭირო სამუშაოსთან. ეს არის ელასტიური სხეულის დინამიური მოდულისა და შინაგანი ხახუნის ფუნქცია და ძალიან მგრძნობიარეა ტემპერატურის მიმართ.
ტემპერატურის კლებასთან ერთად, გარკვეულ ტემპერატურამდე, ელასტიურობა მცირდება და ისევ სწრაფად იზრდება. ეს ტემპერატურა რბილი სეგმენტის კრისტალიზაციის ტემპერატურაა, რომელიც განისაზღვრება მაკრომოლეკულური დიოლის სტრუქტურით. პოლიეთერის ტიპის TPU უფრო დაბალია, ვიდრე პოლიესტერის ტიპის TPU. კრისტალიზაციის ტემპერატურაზე დაბალ ტემპერატურაზე, ელასტომერი ძალიან მაგრდება და კარგავს ელასტიურობას. ამიტომ, მდგრადობა მყარი ლითონის ზედაპირიდან უკუსვლის მსგავსია.
სიმტკიცის დიაპაზონი არის Shore A60-D80
სიმტკიცე არის მასალის დეფორმაციის, ნაკაწრებისა და დარტყმებისადმი წინააღმდეგობის გაწევის უნარის მაჩვენებელი.
TPU-ს სიმტკიცე, როგორც წესი, იზომება Shore A და Shore D სიმტკიცის ტესტერებით, სადაც Shore A გამოიყენება რბილი TPU-ებისთვის, ხოლო Shore D - უფრო მაგარი TPU-ებისთვის.
TPU-ს სიმტკიცის რეგულირება შესაძლებელია რბილი და მყარი ჯაჭვის სეგმენტების პროპორციის რეგულირებით. ამრიგად, TPU-ს აქვს შედარებით ფართო სიმტკიცის დიაპაზონი, რომელიც მერყეობს Shore A60-დან D80-მდე, მოიცავს რეზინისა და პლასტმასის სიმტკიცეს და აქვს მაღალი ელასტიურობა მთელი სიმტკიცის დიაპაზონის განმავლობაში.
სიმტკიცის ცვლილებასთან ერთად, TPU-ს ზოგიერთი თვისება შეიძლება შეიცვალოს. მაგალითად, TPU-ს სიმტკიცის გაზრდა გამოიწვევს ისეთი მახასიათებლების ცვლილებებს, როგორიცაა დაჭიმვის მოდულის და ცრემლისადმი სიმტკიცის ზრდა, სიმტკიცის და შეკუმშვის სტრესის (დატვირთვის ტევადობის) ზრდა, წაგრძელების შემცირება, სიმკვრივის და დინამიური სითბოს გამომუშავების ზრდა და გარემოსადმი წინააღმდეგობის გაზრდა.
5. TPU-ს გამოყენება
როგორც შესანიშნავი ელასტომერი, TPU-ს აქვს პროდუქციის ფართო სპექტრი და ფართოდ გამოიყენება ყოველდღიური მოხმარების საგნებში, სპორტულ საქონელში, სათამაშოებში, დეკორატიულ მასალებსა და სხვა სფეროებში.
ფეხსაცმლის მასალები
TPU ძირითადად გამოიყენება ფეხსაცმლის მასალებისთვის მისი შესანიშნავი ელასტიურობისა და ცვეთამედეგობის გამო. TPU-ს შემცველი ფეხსაცმელი გაცილებით კომფორტულია სატარებლად, ვიდრე ჩვეულებრივი ფეხსაცმელი, ამიტომ ისინი უფრო ფართოდ გამოიყენება მაღალი კლასის ფეხსაცმლის პროდუქტებში, განსაკუთრებით ზოგიერთ სპორტულ და ყოველდღიურ ფეხსაცმელში.
შლანგი
რბილობის, კარგი დაჭიმვის სიმტკიცის, დარტყმის სიმტკიცის და მაღალი და დაბალი ტემპერატურისადმი მდგრადობის გამო, TPU შლანგები ფართოდ გამოიყენება ჩინეთში, როგორც გაზისა და ნავთობის შლანგები მექანიკური აღჭურვილობისთვის, როგორიცაა თვითმფრინავები, ტანკები, ავტომობილები, მოტოციკლები და ჩარხები.
კაბელი
TPU უზრუნველყოფს ცრემლსადენ, ცვეთამედეგ და მოხრისადმი მდგრად მახასიათებლებს, ხოლო მაღალი და დაბალი ტემპერატურისადმი მდგრადობა კაბელის მუშაობის გასაღებია. ამგვარად, ჩინეთის ბაზარზე, ისეთი მოწინავე კაბელები, როგორიცაა მართვის კაბელები და დენის კაბელები, იყენებენ TPU-ებს რთული კაბელების კონსტრუქციების საფარის მასალების დასაცავად და მათი გამოყენება სულ უფრო ფართოვდება.
სამედიცინო მოწყობილობები
TPU არის უსაფრთხო, სტაბილური და მაღალი ხარისხის PVC შემცვლელი მასალა, რომელიც არ შეიცავს ფტალატს და სხვა ქიმიურად მავნე ნივთიერებებს და გადადის სისხლთან ან სხვა სითხეებთან სამედიცინო კათეტერში ან სამედიცინო ჩანთაში, რაც იწვევს გვერდით მოვლენებს. ის ასევე არის სპეციალურად შემუშავებული ექსტრუზიის და ინექციის ხარისხის TPU.
ფილმი
TPU ფირი არის თხელი ფირი, რომელიც დამზადებულია TPU გრანულირებული მასალისგან სპეციალური პროცესების მეშვეობით, როგორიცაა გაგორება, ჩამოსხმა, აფეთქება და საფარი. მაღალი სიმტკიცის, ცვეთამედეგობის, კარგი ელასტიურობისა და ამინდისადმი მდგრადობის გამო, TPU ფირები ფართოდ გამოიყენება მრეწველობაში, ფეხსაცმლის მასალებში, ტანსაცმლის კერვაში, საავტომობილო, ქიმიურ, ელექტრონიკაში, მედიცინასა და სხვა სფეროებში.
გამოქვეყნების დრო: 2020 წლის 5 თებერვალი