Thermoplastic polyurethane elastomer ဆိုတာ ဘာလဲ။

Thermoplastic polyurethane elastomer ဆိုတာ ဘာလဲ။

Polyurethane elastomer သည် polyurethane ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုး (အခြားမျိုးကွဲ polyurethane foam၊ polyurethane adhesive၊ polyurethane coating နှင့် polyurethane fiber) နှင့် Thermoplastic polyurethane elastomer သည် polyurethane elastomer အမျိုးအစားသုံးမျိုးထဲမှတစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ လူများအသုံးများသော TPU (၎င်းကိုအသုံးပြုသည်။ အခြား polyurethane elastomers ၏ အဓိက အမျိုးအစား နှစ်မျိုးမှာ cast polyurethane elastomers များဖြစ်ပြီး CPU အဖြစ် အတိုကောက် နှင့် MPU ကဲ့သို့ အတိုကောက် ရောစပ်ထားသော polyurethane elastomers များ ) ။

TPU သည် ပလပ်စတစ်ဖြင့် အပူပေးပြီး ပျော်ဝင်စေသော polyurethane elastomer အမျိုးအစားဖြစ်သည်။CPU နှင့် MPU နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက TPU သည် ၎င်း၏ ဓာတုဖွဲ့စည်းပုံတွင် ဓာတုပေါင်းစပ်ချိတ်ဆက်မှု အနည်းငယ် သို့မဟုတ် လုံးဝမရှိပါ။၎င်း၏ မော်လီကျူးကွင်းဆက်သည် အခြေခံအားဖြင့် မျဉ်းဖြောင့်ဖြစ်သော်လည်း ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ခြင်း၏ ပမာဏအချို့ရှိသည်။၎င်းသည် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံတွင် အလွန်ထူးခြားသော Thermoplastic polyurethane elastomer ဖြစ်သည်။

TPU ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း။

Thermoplastic polyurethane elastomer သည် (AB) block linear polymer ဖြစ်သည်။A သည် ရှည်လျားသောကွင်းဆက်ဟုခေါ်သော မြင့်မားသောမော်လီကျူးအလေးချိန်ရှိသော မော်လီကျူးအလေးချိန် (1000 ~ 6000) ပေါ်လီပိုလီယဲလ် (အက်စတာ သို့မဟုတ် ပိုလီအီသာ၊B သည် ကွင်းဆက်တို ဟုခေါ်သော ကွင်းဆက်အတို ဟုခေါ်သော ကာဗွန်အက်တမ် 2-12 ခု ပါဝင်သော ဒိုင်အိုလ်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။

Thermoplastic polyurethane elastomer ၏ဖွဲ့စည်းပုံတွင်၊ segment A ကို ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းဟုခေါ်သည်၊ ၎င်းသည် ပျော့ပြောင်းလွယ်မှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုလက္ခဏာများရှိသည့် TPU ကို တိုးချဲ့နိုင်စွမ်းရှိစေသည်။B segment နှင့် isocyanate အကြား တုံ့ပြန်မှုမှ ထုတ်ပေးသော ယူရီသိန်းကွင်းဆက်ကို တင်းကျပ်ပြီး မာကြောသော ဂုဏ်သတ္တိများ နှစ်မျိုးလုံးရှိသော hard segment ဟုခေါ်သည်။A နှင့် B အပိုင်းများ၏ အချိုးကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့်၊ မတူညီသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများရှိသော TPU ထုတ်ကုန်များကို ပြုလုပ်ပါသည်။

ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံအရ၊ ၎င်းကို ester အုပ်စု၊ ether အုပ်စု သို့မဟုတ် butene အုပ်စုအသီးသီးပါရှိသော polyester အမျိုးအစား၊ polyether အမျိုးအစားနှင့် butadiene အမျိုးအစားဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။မာကြောသောအပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံအရ၊ ၎င်းကို ethylene glycol ကွင်းဆက်ချဲ့ထွင်သူများ သို့မဟုတ် diamine ကွင်းဆက်ချဲ့ထွင်သူများထံမှ အသီးသီးရရှိသော ယူရီသိန်းအမျိုးအစားနှင့် ယူရီသိန်းယူရီးယားအမျိုးအစားဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။အများအားဖြင့် အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်းကို polyester အမျိုးအစားနှင့် polyether အမျိုးအစားဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။

TPU ပေါင်းစပ်မှုအတွက် ကုန်ကြမ်းတွေက ဘာတွေလဲ။

(၁) Polymer Diol

500 မှ 4000 အကြား မော်လီကျူးအလေးချိန်ရှိသော Macromolecular diol နှင့် TPU elastomer တွင် 50% မှ 80% ပါဝင်သည့် နှစ်ခုလုပ်ဆောင်နိုင်သော အုပ်စုများသည် TPU ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများတွင် အဆုံးအဖြတ်ပေးသည့်အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေသည်။

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

(၂) Diisocyanate

မော်လီကျူးအလေးချိန်သည် သေးငယ်သော်လည်း ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းနှင့် မာကျောသောအပိုင်းကို ချိတ်ဆက်ပေးရုံသာမက TPU အား ကောင်းမွန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများစွာဖြင့် ပံ့ပိုးပေးသည့် လုပ်ဆောင်ချက်လည်း ထူးချွန်ပါသည်။TPU အတွက် သက်ဆိုင်သော diisocyanates များမှာ- Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl diisocyanate (NDI), PXDI) စသည်တို့

(၃) ကွင်းဆက်ချဲ့စက်

သေးငယ်သောမော်လီကျူး Diol၊ သေးငယ်သောမော်လီကျူးအလေးချိန်၊ အဖွင့်ကွင်းဆက်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အစားထိုးအဖွဲ့မရှိသော မော်လီကျူးအလေးချိန် 100 ~ 350 ရှိသော ကွင်းဆက်ချဲ့ထွင်ခြင်းသည် TPU ၏ မြင့်မားသော မာကျောမှုနှင့် မြင့်မားသောစကေးအလေးချိန်ရရှိရန် အထောက်အကူဖြစ်စေပါသည်။TPU အတွက် သင့်လျော်သော ကွင်းဆက်ချဲ့စက်များတွင် 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG) စသည်တို့ ပါဝင်သည်။

Toughening Agent အဖြစ် TPU ကို ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း လျှောက်လွှာ

ထုတ်ကုန်ကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချပြီး အပိုစွမ်းဆောင်ရည်ကို ရယူရန်အတွက်၊ polyurethane thermoplastic elastomers များကို အမျိုးမျိုးသော သာမိုပလတ်စတစ်နှင့် ပြုပြင်ထားသော ရော်ဘာပစ္စည်းများကို တင်းမာစေရန်အတွက် အသုံးများသော အကြမ်းခံပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

၎င်း၏မြင့်မားသောဝင်ရိုးစွန်းကြောင့်၊ polyurethane သည် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာထုတ်ကုန်များပြုလုပ်ရန်အသုံးပြုနိုင်သည့် chlorinated polyethylene (CPE) ကဲ့သို့သော ပိုလာ resin သို့မဟုတ် ရော်ဘာများနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ABS နှင့် ရောနှော၍ အသုံးပြုရန်အတွက် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ သာမိုပလတ်စတစ်များကို အစားထိုးနိုင်သည်။ပိုလီကာဗွန်နိတ် (PC) နှင့် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုသောအခါ၊ ၎င်းကို ဆီခံနိုင်ရည်၊ ဆီစားခံနိုင်ရည်နှင့် သက်ရောက်မှုခံနိုင်ရည်တို့ကဲ့သို့သော ဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး ကားကိုယ်ထည်များပြုလုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။polyester နှင့်ပေါင်းစပ်သောအခါ၎င်း၏မာကျောမှုကိုမြှင့်တင်နိုင်သည်;ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် PVC၊ Polyoxymethylene သို့မဟုတ် PVDC တို့နှင့် ကောင်းမွန်စွာသဟဇာတဖြစ်စေနိုင်သည်။Polyester polyurethane သည် 15% Nitrile ရော်ဘာ သို့မဟုတ် 40% nitrile ရော်ဘာ/PVC ရောစပ်မှုဖြင့် ကောင်းစွာလိုက်ဖက်နိုင်သည်။Polyether polyurethane 40% nitrile ရော်ဘာ/polyvinyl chloride ရောစပ်ထားသော ကော်နှင့်လည်း တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။၎င်းသည် acrylonitrile styrene (SAN) ကိုပိုလီမာများနှင့်လည်း တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။၎င်းသည် ဓာတ်ပြုနိုင်သော polysiloxanes ဖြင့် အပြန်အလှန်ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်နိုင်သော ကွန်ရက် (IPN) ဖွဲ့စည်းပုံများကို ဖန်တီးနိုင်သည်။အထက်ဖော်ပြပါ ရောစပ်ထားသော ကော်အများစုသည် တရားဝင်ထုတ်လုပ်ထားပြီးဖြစ်သည်။

မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ တရုတ်နိုင်ငံတွင် TPU ၏ POM တင်းမာမှုဆိုင်ရာ သုတေသနပြုမှုများ တိုးမြင့်လာခဲ့သည်။TPU နှင့် POM တို့ကို ရောစပ်ခြင်းသည် TPU ၏ အပူချိန်မြင့်ခြင်းနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေရုံသာမက POM ကိုလည်း သိသိသာသာ တင်းမာစေသည်။POM matrix နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက tensile fracture tests တွင်၊ TPU ပါသော POM alloy သည် ကြွပ်ဆတ်သောအရိုးကျိုးခြင်းမှ ductile fracture သို့ ပြောင်းလဲသွားကြောင်း သုတေသီအချို့က ပြသခဲ့သည်။TPU ၏ထပ်တိုးမှုသည် POM ပုံသဏ္ဍာန်မှတ်ဉာဏ်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုပေးသည်။POM ၏ ပုံဆောင်ခဲဒေသသည် ပုံသဏ္ဍာန်မှတ်ဉာဏ်အလွိုင်း၏ ပုံသေအဆင့်အဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး amorphous TPU နှင့် POM ၏ amorphous ဒေသသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သောအဆင့်အဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ပြန်လည်ရယူသည့်တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်သည် 165 ℃ဖြစ်ပြီး ပြန်လည်ရယူသည့်အချိန်သည် 120 စက္ကန့်ရှိသောအခါ၊ အလွိုင်း၏ပြန်လည်နာလန်ထူမှုနှုန်းသည် 95% ကျော်ရောက်ရှိပြီး ပြန်လည်ရယူသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။

TPU သည် polyethylene၊ polypropylene၊ Ethylene propylene ရော်ဘာ၊ butadiene ရော်ဘာ၊ isoprene ရော်ဘာ သို့မဟုတ် စွန့်ပစ်ရာဘာအမှုန့်များကဲ့သို့သော ပိုလာပိုလာမဟုတ်သော ပေါ်လီမာပစ္စည်းများနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ရန် ခက်ခဲပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကောင်းမွန်သော ပေါင်းစပ်များကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အသုံးမပြုနိုင်ပါ။ထို့ကြောင့်၊ ပလာစမာ၊ ကိုရိုနာ၊ စိုစွတ်သောဓာတုဗေဒ၊ primer၊ မီးတောက် သို့မဟုတ် ဓာတ်ပြုဓာတ်ငွေ့ကဲ့သို့သော မျက်နှာပြင် ကုသမှုနည်းလမ်းများကို မကြာခဏအသုံးပြုသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ American Air Products and Chemicals Company သည် မော်လီကျူးအလေးချိန် 3-5 သန်းရှိသော အလွန်မြင့်မားသော မော်လီကျူးအလေးချိန် ပိုလီအီသလင်းအမှုန့်တွင် F2/O2 တက်ကြွသောဓာတ်ငွေ့ မျက်နှာပြင်ကို ကုသပြီး 10 အချိုးဖြင့် polyurethane elastomer သို့ ပေါင်းထည့်ပါသည်။ ၎င်း၏ Flexural modulus၊ tensile strength နှင့် wear resistance တို့ကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေသည့် %။F2/O2 တက်ကြွသောဓာတ်ငွေ့မျက်နှာပြင်ကုသမှုကို 6-35mm အရှည်ရှိသော လမ်းကြောင်းအတိုင်း ရှည်လျားသော အမျှင်တိုများပေါ်တွင်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပြီး ပေါင်းစပ်ပစ္စည်း၏ တောင့်တင်းမှုနှင့် မျက်ရည်ယိုစိမ့်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။

TPU ၏ အသုံးချနယ်မြေများသည် အဘယ်နည်း။

1958 ခုနှစ်တွင် Goodrich Chemical Company (ယခု Lubrizol ဟုအမည်ပြောင်း) သည် TPU အမှတ်တံဆိပ် Estane ကိုပထမဆုံးအကြိမ်မှတ်ပုံတင်ခဲ့သည်။လွန်ခဲ့သည့် နှစ် 40 အတွင်း ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းတွင် အမှတ်တံဆိပ်အမည် 20 ကျော်ရှိခဲ့ပြီး အမှတ်တံဆိပ်တစ်ခုစီတွင် ထုတ်ကုန်စီးရီးများစွာရှိသည်။လက်ရှိအချိန်တွင် ကမ္ဘာပေါ်တွင် အဓိက TPU ကုန်ကြမ်းထုတ်လုပ်သူများမှာ BASF၊ Covestro၊ Lubrizol၊ Huntsman Corporation၊ McKinsey၊ Golding စသည်တို့ဖြစ်သည်။

အလွန်ကောင်းမွန်သော အီလက်စတိုမာတစ်ခုအနေဖြင့် TPU တွင် နေ့စဉ်သုံးပစ္စည်းများ၊ အားကစားပစ္စည်းများ၊ အရုပ်များ၊ အလှဆင်ပစ္စည်းများနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုနေသော ရေအောက်အောက်ပိုင်းထုတ်ကုန်များစွာရှိသည်။အောက်တွင် ဥပမာအချို့ရှိပါသည်။

① ဖိနပ်ပစ္စည်းများ

TPU သည် ၎င်း၏အလွန်ကောင်းမွန်သော elasticity နှင့် wear resistance ကြောင့် ဖိနပ်ပစ္စည်းများအတွက် အဓိကအသုံးပြုသည်။TPU ပါ၀င်သော ဖိနပ်ထုတ်ကုန်များသည် ပုံမှန်ဖိနပ်ထုတ်ကုန်များထက် ဝတ်ဆင်ရန်ပိုမိုသက်တောင့်သက်သာရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို တန်ဖိုးကြီးဖိနပ်များ အထူးသဖြင့် အားကစားဖိနပ်အချို့နှင့် ပေါ့ပေါ့ပါးပါးဖိနပ်များတွင် ပိုမိုတွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။

② ရေပိုက်များ

၎င်း၏ပျော့ပျောင်းမှု၊ ဆန့်နိုင်အားကောင်းမှု၊ အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် မြင့်မားသောအပူချိန်တို့ကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းကြောင့် TPU ပိုက်များကို လေယာဉ်၊ တိုင်ကီများ၊ မော်တော်ဆိုင်ကယ်များ၊ မော်တော်ဆိုင်ကယ်များနှင့် စက်ကိရိယာများကဲ့သို့ စက်ကိရိယာများအတွက် ဓာတ်ငွေ့နှင့် ဆီပိုက်များအဖြစ် တရုတ်နိုင်ငံတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။

③ ကြိုး

TPU သည် ကေဘယ်စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်ပြီး မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် နိမ့်သော အပူချိန်ခံနိုင်ရည်ဖြင့် မျက်ရည်ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်နှင့် ကွေးညွှတ်မှုလက္ခဏာများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။ထို့ကြောင့် တရုတ်ဈေးကွက်တွင် ထိန်းချုပ်ကြိုးများနှင့် ပါဝါကြိုးများကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့်ကေဘယ်ကြိုးများသည် ရှုပ်ထွေးသောကေဘယ်ဒီဇိုင်းများ၏ အပေါ်ယံပစ္စည်းများကို ကာကွယ်ရန် TPU များကို အသုံးပြုကြပြီး ၎င်းတို့၏အသုံးချပရိုဂရမ်များသည် ပိုမိုကျယ်ပြန့်လာပါသည်။

④ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာများ

TPU သည် ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးဖြစ်စေရန် Phthalate နှင့် အခြားဓာတုဗေဒပစ္စည်းများ မပါဝင်ဘဲ ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးဖြစ်စေရန် ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးဖြစ်စေရန် ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးဖြစ်စေရန် လုံခြုံပြီး တည်ငြိမ်ပြီး အရည်အသွေးမြင့် PVC အစားထိုးပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ထို့အပြင်၊ အထူးတီထွင်ထားသော extrusion grade နှင့် injection grade TPU ကို လက်ရှိ PVC ပစ္စည်းများတွင် အနည်းငယ်အမှားရှာပြင်ခြင်းဖြင့် အလွယ်တကူအသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

⑤ ယာဉ်နှင့် အခြားသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်းများ

polyurethane thermoplastic elastomer ဖြင့် နိုင်လွန်ထည်၏ နှစ်ဖက်စလုံးကို extruding နှင့် coating ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့်၊ လူ 3-15 ဦး တင်ဆောင်နိုင်သော ဖောင်းကားနေသော တိုက်ခိုက်ရေးဖောင်များနှင့် ကင်းထောက်ဖောင်များထက် များစွာ ပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်ပါသည်။မှန်ဖိုက်ဘာဖြင့် အားဖြည့်ထားသော Polyurethane အပူချိန် elastomer ကို ကား၏ တစ်ဖက်တစ်ချက်စီတွင် ပုံသွင်းထားသော အစိတ်အပိုင်းများ၊ တံခါးအရေခွံများ၊ ဘမ်ဘာများ၊ ပွတ်တိုက်မှု ဆန့်ကျင်သည့် အကန့်များနှင့် မီးကင်များကဲ့သို့သော ကိုယ်ထည်အစိတ်အပိုင်းများ ပြုလုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။