သာမိုပလတ်စတစ် ပိုလီယူရီသိန်း အီလက်စတိုမာ ဆိုတာ ဘာလဲ။

သာမိုပလတ်စတစ် ပိုလီယူရီသိန်း အီလက်စတိုမာ ဆိုတာ ဘာလဲ။

Polyurethane elastomer သည် polyurethane ဓာတုပစ္စည်းများ အမျိုးမျိုးဖြစ်ပြီး (အခြားအမျိုးအစားများမှာ polyurethane foam၊ polyurethane adhesive၊ polyurethane coating နှင့် polyurethane fiber တို့ကို ရည်ညွှန်းသည်)၊ Thermoplastic polyurethane elastomer သည် polyurethane elastomer အမျိုးအစားသုံးမျိုးအနက်မှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ လူများက ၎င်းကို TPU ဟု ရည်ညွှန်းလေ့ရှိသည် (အခြား polyurethane elastomer အမျိုးအစားနှစ်မျိုးမှာ CPU ဟုအတိုကောက်ခေါ်သော cast polyurethane elastomer များနှင့် MPU ဟုအတိုကောက်ခေါ်သော mixed polyurethane elastomer များဖြစ်သည်)။

TPU သည် အပူပေးခြင်းဖြင့် ပလတ်စတစ်ဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ပြီး ပျော်ဝင်စေသော polyurethane elastomer တစ်မျိုးဖြစ်သည်။ CPU နှင့် MPU တို့နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက TPU သည် ၎င်း၏ ဓာတုဖွဲ့စည်းပုံတွင် ဓာတု cross-linking အနည်းငယ်သာရှိသည်။ ၎င်း၏ မော်လီကျူးကွင်းဆက်သည် အခြေခံအားဖြင့် linear ဖြစ်သော်လည်း ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ cross-linking အတိုင်းအတာတစ်ခုရှိသည်။ ၎င်းသည် ဖွဲ့စည်းပုံတွင် အလွန်ထူးခြားသော Thermoplastic polyurethane elastomer ဖြစ်သည်။

TPU ၏ ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း

သာမိုပလတ်စတစ် ပိုလီယူရီသိန်း အီလက်စတိုမာသည် (AB) ဘလောက် လိုင်းပေါ်လီမာတစ်ခုဖြစ်သည်။ A သည် မော်လီကျူးအလေးချိန်မြင့်မားသော ပိုလီမာပိုလီအောလ် (အီစတာ သို့မဟုတ် ပိုလီအီသာ၊ မော်လီကျူးအလေးချိန် 1000~6000) ကို ကိုယ်စားပြုပြီး ၎င်းကို ကွင်းဆက်ရှည်ဟုခေါ်သည်။ B သည် ကွင်းဆက်တိုဟုခေါ်သော ဖြောင့်ကွင်းဆက်ကာဗွန်အက်တမ် ၂-၁၂ ခုပါရှိသော ဒိုင်အောလ်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။

Thermoplastic polyurethane elastomer ရဲ့ဖွဲ့စည်းပုံမှာ segment A ကို soft segment လို့ခေါ်ပြီး flexibility နဲ့ softness ရဲ့ဝိသေသလက္ခဏာတွေရှိတာကြောင့် TPU ကို extensibility ဖြစ်စေပါတယ်။ B segment နဲ့ isocyanate အကြား ဓာတ်ပြုမှုကြောင့် ထုတ်ပေးတဲ့ urethane chain ကို hard segment လို့ခေါ်ပြီး rigid နဲ့ hard properties နှစ်မျိုးလုံးရှိပါတယ်။ A နဲ့ B segments တွေရဲ့အချိုးကို ချိန်ညှိခြင်းအားဖြင့် မတူညီတဲ့ physical နဲ့ mechanical properties တွေရှိတဲ့ TPU ထုတ်ကုန်တွေကို ထုတ်လုပ်ပါတယ်။

ပျော့ပျောင်းသော အပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံအရ၊ ၎င်းကို polyester အမျိုးအစား၊ polyether အမျိုးအစားနှင့် butadiene အမျိုးအစားအဖြစ် ခွဲခြားနိုင်ပြီး ၎င်းတို့တွင် ester အုပ်စု၊ ether အုပ်စု သို့မဟုတ် butene အုပ်စု အသီးသီးပါဝင်သည်။ မာကျောသော အပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံအရ၊ ၎င်းကို urethane အမျိုးအစားနှင့် urethane urea အမျိုးအစားအဖြစ် ခွဲခြားနိုင်ပြီး ၎င်းတို့ကို ethylene glycol chain extenders သို့မဟုတ် diamine chain extenders မှ အသီးသီးရရှိကြသည်။ အသုံးများသော အမျိုးအစားကို polyester အမျိုးအစားနှင့် polyether အမျိုးအစားအဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။

TPU ပေါင်းစပ်မှုအတွက် ကုန်ကြမ်းတွေက ဘာတွေလဲ။

(၁) ပိုလီမာ ဒိုင်အောလ်

TPU elastomer တွင် 50% မှ 80% အထိပါဝင်သည့် မော်လီကျူးအလေးချိန် 500 မှ 4000 အထိရှိသော နှင့် bifunctional groups များရှိသော macromolecular diol သည် TPU ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများတွင် အဆုံးအဖြတ်ပေးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။

TPU elastomer အတွက် သင့်လျော်သော polymer Diol ကို polyester နှင့် polyether အဖြစ် ခွဲခြားနိုင်သည်- polyester တွင် polytetramethylene Adipic acid glycol (PBA) ε PCL, PHC ပါဝင်သည်။ Polyethers များတွင် polyoxypropylene ether glycol (PPG)၊ tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG) စသည်တို့ ပါဝင်သည်။

(၂) ဒိုင်အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ်

မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းပါးသော်လည်း လုပ်ဆောင်ချက်မှာ ထူးချွန်ပြီး ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းနှင့် မာကျောသောအပိုင်းကို ချိတ်ဆက်ပေးရုံသာမက TPU ကို ကောင်းမွန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိအမျိုးမျိုးကို ပေးစွမ်းသည်။ TPU နှင့်သက်ဆိုင်သော diisocyanates များမှာ- Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl diisocyanate (PXDI), စသည်တို့ဖြစ်သည်။

(၃) ကွင်းဆက်တိုးချဲ့ကိရိယာ

မော်လီကျူးအလေးချိန် ၁၀၀ မှ ၃၅၀ အထိရှိသော၊ မော်လီကျူး Diol သေးငယ်သော၊ မော်လီကျူးအလေးချိန်သေးငယ်သော၊ ပွင့်လင်းသောကွင်းဆက်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အစားထိုးအုပ်စုမရှိသော ကွင်းဆက်တိုးချဲ့ကိရိယာသည် TPU ၏ မာကျောမှုမြင့်မားပြီး scalar အလေးချိန်မြင့်မားစေရန် အထောက်အကူပြုသည်။ TPU အတွက် သင့်လျော်သော ကွင်းဆက်တိုးချဲ့ကိရိယာများတွင် 1,4-butanediol (BDO)၊ 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene (HQEE)၊ 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM)၊ p-phenyldimethylglycol (PXG) စသည်တို့ ပါဝင်သည်။

TPU ကို မာကျောစေသောပစ္စည်းအဖြစ် ပြုပြင်မွမ်းမံအသုံးပြုခြင်း

ထုတ်ကုန်ကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချရန်နှင့် နောက်ထပ်စွမ်းဆောင်ရည်ရရှိရန်အတွက်၊ polyurethane thermoplastic elastomers များကို အမျိုးမျိုးသော thermoplastic နှင့် ပြုပြင်ထားသော ရော်ဘာပစ္စည်းများကို မာကျောစေရန် အသုံးများသော မာကျောစေသည့်ပစ္စည်းများအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်သည်။

၎င်း၏ polarity မြင့်မားမှုကြောင့် polyurethane သည် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာထုတ်ကုန်များပြုလုပ်ရန်အသုံးပြုနိုင်သော chlorinated polyethylene (CPE) ကဲ့သို့သော polar resins သို့မဟုတ် ရော်ဘာများနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်။ ABS နှင့် ရောစပ်ခြင်းသည် အင်ဂျင်နီယာ thermoplastics များကို အစားထိုးနိုင်သည်။ polycarbonate (PC) နှင့် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုသောအခါတွင် ဆီခံနိုင်ရည်၊ လောင်စာခံနိုင်ရည်နှင့် ထိခိုက်မှုခံနိုင်ရည်ကဲ့သို့သော ဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး ကားကိုယ်ထည်များပြုလုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ polyester နှင့် ပေါင်းစပ်သောအခါ ၎င်း၏ခိုင်ခံ့မှုကို မြှင့်တင်နိုင်သည်။ ထို့အပြင် PVC၊ Polyoxymethylene သို့မဟုတ် PVDC နှင့် ကောင်းစွာ တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်။ Polyester polyurethane သည် 15% Nitrile ရော်ဘာ သို့မဟုတ် 40% nitrile ရော်ဘာ/PVC ရောစပ်ထားသော ကော်နှင့် ကောင်းစွာ တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်။ Polyether polyurethane သည် 40% nitrile ရော်ဘာ/polyvinyl chloride ရောစပ်ထားသော ကော်နှင့်လည်း ကောင်းစွာ တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်။ ၎င်းသည် acrylonitrile styrene (SAN) copolymers များနှင့်လည်း တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်။ ၎င်းသည် reactive polysiloxanes များဖြင့် interpenetrating network (IPN) ဖွဲ့စည်းပုံများကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ အထက်ဖော်ပြပါ ရောစပ်ထားသော ကော်အများစုကို တရားဝင်ထုတ်လုပ်ပြီးဖြစ်သည်။

မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း တရုတ်နိုင်ငံတွင် TPU ဖြင့် POM ကို မာကျောစေခြင်းဆိုင်ရာ သုတေသနများ တိုးပွားလာပါသည်။ TPU နှင့် POM ရောစပ်ခြင်းသည် TPU ၏ မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေရုံသာမက POM ကို သိသိသာသာ မာကျောစေပါသည်။ သုတေသီအချို့က POM matrix နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက tensile fracture စမ်းသပ်မှုများတွင် TPU ပါရှိသော POM alloy သည် brittle fracture မှ ductile fracture သို့ ကူးပြောင်းသွားကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ TPU ထည့်သွင်းခြင်းသည် POM ကို shape memory စွမ်းဆောင်ရည်ကိုလည်း ပေးစွမ်းသည်။ POM ၏ crystalline region သည် shape memory alloy ၏ fixed phase အဖြစ်ဆောင်ရွက်ပြီး amorphous TPU နှင့် POM ၏ amorphous region သည် reversible phase အဖြစ်ဆောင်ရွက်သည်။ recovery response အပူချိန် 165 ℃ ဖြစ်ပြီး recovery အချိန် 120 စက္ကန့်ဖြစ်သောအခါ alloy ၏ recovery rate သည် 95% ကျော်ရောက်ရှိပြီး recovery effect သည် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။

TPU သည် polyethylene၊ polypropylene၊ Ethylene propylene ရော်ဘာ၊ butadiene ရော်ဘာ၊ isoprene ရော်ဘာ သို့မဟုတ် waste rubber အမှုန့်ကဲ့သို့သော non-polar polymer ပစ္စည်းများနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုရန် ခက်ခဲပြီး ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော composite များထုတ်လုပ်ရန် အသုံးမပြုနိုင်ပါ။ ထို့ကြောင့် plasma၊ corona၊ Wet chemistry၊ primer၊ flame သို့မဟုတ် reactive gas ကဲ့သို့သော မျက်နှာပြင်ကုသမှုနည်းလမ်းများကို နောက်ပိုင်းတွင် မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ American Air Products and Chemicals Company သည် မော်လီကျူးအလေးချိန် ၃-၅ သန်းရှိသော ultra-high-molecular weight polyethylene fine powder ပေါ်တွင် F2/O2 active gas မျက်နှာပြင်ကုသမှုကို ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး polyurethane elastomer တွင် ၁၀% အချိုးဖြင့် ထည့်သွင်းခဲ့ပြီး ၎င်းသည် ၎င်း၏ Flexural modulus၊ tensile strength နှင့် wear resistance ကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေနိုင်သည်။ ထို့အပြင် F2/O2 active gas မျက်နှာပြင်ကုသမှုကို အရှည် ၆-၃၅ မီလီမီတာရှိသော directional elongated short fiber များအတွက်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပြီး composite ပစ္စည်း၏ တောင့်တင်းမှုနှင့် tear toughness ကို တိုးတက်စေနိုင်သည်။

TPU ရဲ့ အသုံးချမှုနယ်ပယ်တွေက ဘာတွေလဲ။

၁၉၅၈ ခုနှစ်တွင် Goodrich Chemical Company (ယခု Lubrizol ဟု အမည်ပြောင်းလဲထားသည်) သည် TPU အမှတ်တံဆိပ် Estane ကို ပထမဆုံးအကြိမ်အဖြစ် မှတ်ပုံတင်ခဲ့သည်။ လွန်ခဲ့သော နှစ်ပေါင်း ၄၀ အတွင်း ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းတွင် အမှတ်တံဆိပ် ၂၀ ကျော်ရှိခဲ့ပြီး အမှတ်တံဆိပ်တစ်ခုစီတွင် ထုတ်ကုန်စီးရီးများစွာရှိသည်။ လက်ရှိတွင် ကမ္ဘာပေါ်ရှိ အဓိက TPU ကုန်ကြမ်းထုတ်လုပ်သူများမှာ BASF၊ Covestro၊ Lubrizol၊ Huntsman Corporation၊ McKinsey၊ Golding စသည်တို့ဖြစ်သည်။

အလွန်ကောင်းမွန်သော elastomer တစ်ခုအနေဖြင့် TPU တွင် နေ့စဉ်လိုအပ်သောပစ္စည်းများ၊ အားကစားပစ္စည်းများ၊ အရုပ်များ၊ အလှဆင်ပစ္စည်းများနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသည့် ထုတ်ကုန်အမျိုးအစားများစွာရှိသည်။ အောက်တွင် ဥပမာအချို့ကို ဖော်ပြထားပါသည်။

① ဖိနပ်ပစ္စည်းများ

TPU ကို ၎င်း၏ ကောင်းမွန်သော ပျော့ပျောင်းမှုနှင့် ပွတ်တိုက်မှုဒဏ်ခံနိုင်မှုကြောင့် ဖိနပ်ပစ္စည်းများအတွက် အဓိကအသုံးပြုပါသည်။ TPU ပါဝင်သော ဖိနပ်ထုတ်ကုန်များသည် ပုံမှန်ဖိနပ်ထုတ်ကုန်များထက် ဝတ်ဆင်ရန် ပိုမိုသက်တောင့်သက်သာရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို အဆင့်မြင့်ဖိနပ်ထုတ်ကုန်များ၊ အထူးသဖြင့် အားကစားဖိနပ်အချို့နှင့် ပေါ့ပေါ့ပါးပါးဖိနပ်များတွင် ပိုမိုကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးပြုကြသည်။

② ပိုက်များ

၎င်း၏ နူးညံ့မှု၊ ဆွဲဆန့်နိုင်စွမ်းကောင်းမွန်မှု၊ ထိခိုက်မှုခံနိုင်ရည်နှင့် အပူချိန်မြင့်မားမှုနှင့် အနိမ့်ဆုံးအပူချိန်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းတို့ကြောင့် TPU ပိုက်များကို တရုတ်နိုင်ငံတွင် လေယာဉ်၊ တင့်ကား၊ မော်တော်ကား၊ မော်တော်ဆိုင်ကယ်နှင့် စက်ကိရိယာများကဲ့သို့သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာပစ္စည်းများအတွက် ဓာတ်ငွေ့နှင့် ရေနံပိုက်များအဖြစ် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြသည်။

၃ ကေဘယ်လ်

TPU သည် စုတ်ပြဲမှုဒဏ်ခံနိုင်ရည်၊ ပွန်းပဲ့မှုဒဏ်ခံနိုင်ရည်နှင့် ကွေးညွှတ်မှုဂုဏ်သတ္တိများကို ပေးစွမ်းပြီး အပူချိန်မြင့်မားမှုနှင့် အနိမ့်ဆုံးခံနိုင်ရည်သည် ကေဘယ်လ်စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် တရုတ်ဈေးကွက်တွင် ထိန်းချုပ်မှုကေဘယ်လ်များနှင့် ပါဝါကေဘယ်လ်များကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့်ကေဘယ်လ်များသည် ရှုပ်ထွေးသောကေဘယ်လ်ဒီဇိုင်းများ၏ အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းများကို ကာကွယ်ရန် TPU များကို အသုံးပြုကြပြီး ၎င်းတို့၏အသုံးချမှုများသည် ပိုမိုကျယ်ပြန့်လာပါသည်။

④ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများ

TPU သည် ဘေးကင်းလုံခြုံပြီး တည်ငြိမ်သော အရည်အသွေးမြင့် PVC အစားထိုးပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး Phthalate နှင့် အခြားဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အန္တရာယ်ရှိသော ပစ္စည်းများ မပါဝင်ဘဲ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ပိုက် သို့မဟုတ် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာအိတ်ရှိ သွေး သို့မဟုတ် အခြားအရည်များထဲသို့ ပျံ့နှံ့သွားပြီး ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးများ ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ အထူးတီထွင်ထားသော extrusion grade နှင့် injection grade TPU ကို လက်ရှိ PVC ပစ္စည်းများတွင် အနည်းငယ်ပြုပြင်ခြင်းဖြင့် အလွယ်တကူ အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

⑤ ယာဉ်များနှင့် အခြားသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်းများ

နိုင်လွန်အထည်၏ နှစ်ဖက်စလုံးကို polyurethane thermoplastic elastomer ဖြင့် ထုတ်ယူပြီး ဖုံးအုပ်ထားခြင်းဖြင့် လူ ၃-၁၅ ဦး တင်ဆောင်နိုင်သော inflatable combat attack raft များနှင့် reconnaissance raft များကို vulcanized ရော်ဘာ inflatable raft များထက် များစွာပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သည်။ ဖန်ဖိုက်ဘာဖြင့် အားဖြည့်ထားသော Polyurethane thermoplastic elastomer ကို ကား၏ နှစ်ဖက်စလုံးရှိ ပုံသွင်းအစိတ်အပိုင်းများ၊ တံခါးအခွံများ၊ ဘမ်ပါ၊ ပွတ်တိုက်မှုဒဏ်ခံနိုင်သော strips များနှင့် grilles များကဲ့သို့သော ကိုယ်ထည်အစိတ်အပိုင်းများ ပြုလုပ်ရာတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။