новости компании о Свойства, применение и руководство по выбору термопластичного полиуретана

В быстро развивающейся области материаловедения термопластичный полиуретан (ТПУ) стал очень востребованным полимером, сочетающим эластичность резины с прочностью пластика. Благодаря своим исключительным физическим и химическим свойствам, а также экологическим преимуществам в обработке и переработке, ТПУ все шире применяется в различных отраслях промышленности. Однако растущее разнообразие продуктов из ТПУ ставит перед инженерами и закупщиками задачу выбора подходящих марок для конкретных применений.

ТПУ - это линейный полимер, синтезируемый в результате реакции диизоцианата, удлинителей цепи и низкомолекулярных полиолов. Его молекулярная структура содержит как мягкие, так и жесткие сегменты — мягкие сегменты обеспечивают эластичность, а жесткие сегменты способствуют прочности. Регулируя соотношение и химическую структуру этих сегментов, производители могут выпускать продукты из ТПУ с различными свойствами для удовлетворения различных требований применения.

Сочетая в себе преимущества резины и пластика, ТПУ выделяется как исключительный термопластичный эластомер со следующими ключевыми характеристиками:

• Высокая эластичность и прочность: ТПУ обладает отличной упругостью, выдерживая многократное растяжение и сжатие без деформации. Он также обладает высокой прочностью на растяжение и разрыв, чтобы выдерживать значительные механические нагрузки.
• Износостойкость и атмосферостойкость: Материал демонстрирует выдающуюся стойкость к истиранию, сохраняя внешний вид и эксплуатационные характеристики с течением времени. Его атмосферостойкость защищает от ультрафиолетового излучения, окисления и гидролиза, что делает его пригодным для наружного применения.
• Химическая стойкость: ТПУ устойчив к коррозии от различных химических веществ, включая масла, растворители, кислоты и основания, обеспечивая надежную работу в суровых промышленных условиях.
• Преимущества обработки и переработки: Материал может обрабатываться методом литья под давлением, экструзии и выдувного формования с высокой эффективностью производства. Его перерабатываемость поддерживает экологическую устойчивость.

Превосходные свойства ТПУ позволяют широко использовать его в различных отраслях:

ТПУ широко используется в компонентах обуви, включая подошвы, верхи и воздушные подушки. Подошвы из ТПУ обеспечивают износостойкость, противоскользящие свойства и эластичность для комфортной носки. Верхи обеспечивают воздухопроницаемость, водостойкость и гибкость. Воздушные подушки обеспечивают амортизацию ударов, снижая нагрузку на стопу во время движения.

Оболочка кабеля из ТПУ обеспечивает износостойкость, маслостойкость, атмосферостойкость и огнестойкость для защиты кабелей от повреждений окружающей среды. Эти свойства делают кабели из ТПУ ценными в энергетике, телекоммуникациях, электронике и автомобилестроении.

ТПУ используется во внутренних компонентах, уплотнениях, защите кабелей и шинах. Внутренние детали обеспечивают долговечность и экологическую безопасность, а уплотнения предотвращают утечку жидкостей и газов. Шины из ТПУ повышают топливную экономичность и безопасность вождения за счет износостойкости и снижения сопротивления качению.

Медицинский ТПУ демонстрирует биосовместимость, химическую стойкость и возможность стерилизации для таких применений, как катетеры, пакеты для внутривенных вливаний и хирургические инструменты, обеспечивая безопасный контакт с человеком.

Пленки из ТПУ обеспечивают прочность, эластичность и долговечность для водонепроницаемых дышащих тканей, упаковочных материалов и защитных пленок. Покрытия улучшают поверхностные свойства металлов, пластмасс и кожи за счет стойкости к истиранию и химическим веществам.

ТПУ используется в сложных промышленных условиях в шлангах, уплотнениях, конвейерных лентах и промышленных колесах, используя его долговечность и несущую способность.

Помимо обуви, ТПУ используется в лыжных ботинках, надувных лодках и защитном снаряжении, где долговечность и эластичность поддерживают интенсивное использование.

Материал защищает устройства с помощью корпусов и оболочек кабелей, которые устойчивы к царапинам и ударам, сохраняя при этом эстетическую привлекательность.

ТПУ можно разделить на несколько классификационных систем:

Измеряемая по шкалам Shore A или Shore D, твердость ТПУ определяет области применения материала:

• Мягкий ТПУ (60A-85A): Высокая эластичность для стелек, воздушных подушек и уплотнений
• Средне-твердый ТПУ (85A-95A или 40D-60D): Сбалансированные свойства для подошв, оболочек кабелей и автомобильных интерьеров
• Твердый ТПУ (60D+): Конструкционная прочность для шестерен, подшипников и корпусов

• ТПУ на основе полиэфира: Превосходные механические свойства и маслостойкость, но ограниченная стойкость к гидролизу
• ТПУ на основе полиэфира: Лучшая стойкость к гидролизу, низкотемпературные характеристики и эластичность с несколько сниженной механической прочностью

Специализированные составы ТПУ включают варианты общего назначения, износостойкие, атмосферостойкие, огнестойкие и медицинские варианты, адаптированные к конкретным требованиям отрасли.

Выбор подходящего ТПУ требует оценки нескольких факторов:

• Рабочая среда: Учитывайте влажность, температуру и воздействие химических веществ при выборе между полиэфирным и полиэфирным ТПУ или специализированными составами
• Механические требования: Сопоставьте прочность на растяжение, ударопрочность и эластичность с требованиями применения
• Метод обработки: Выберите материалы, совместимые с предполагаемыми методами производства
• Экономическая эффективность: Сбалансируйте требования к производительности с бюджетными ограничениями
• Соответствие нормативным требованиям: Проверьте сертификаты материалов для контакта с пищевыми продуктами, медицинских или других регулируемых применений

Технология ТПУ продолжает развиваться в нескольких ключевых направлениях:

• Повышенная производительность: Разработка ТПУ с превосходной прочностью, долговечностью и устойчивостью к воздействию окружающей среды
• Функционализация: Включение антимикробных, проводящих или самовосстанавливающихся свойств
• Устойчивость: Достижения в области биоразлагаемых, биоразлагаемых и перерабатываемых технологий
• Умные материалы: Интеграция с датчиками и электроникой для интеллектуальных приложений

Как высокоэффективный, многофункциональный эластомер, ТПУ демонстрирует значительный потенциал в различных отраслях промышленности. Понимание его свойств, применений и критериев выбора позволяет оптимально использовать материал. Благодаря постоянным технологическим достижениям будущие области применения ТПУ будут продолжать расширяться как в традиционных, так и в новых секторах.