Synthesis, processus, effectus et applicatio materiarum TPU

TPU (Polyurethane thermoplastic)Est genus polyurethani quod calefactione plasticizari et solventibus dissolvi potest. Comparatum polyurethano quod miscetur et quod fusum est, polyurethanum thermoplasticum nullam vel parvam reticulationem chemicam in structura chemica habet, et moleculae eius plerumque lineares sunt, sed certum gradum commutationis physicae habet.
Conceptus commutationis physicae, quod primum a Schollenberger C. S. anno 1958 propositus est, ad existentiam "punctorum connexionis" reversibilium inter catenas moleculares polyurethani lineares, cum calori vel solventibus exponuntur, refertur. Non est revera nexus chemicus, sed agit ut nexus chemicus. Propter hanc nexum physicum, polyurethanum structuram morphologicam heterogeneam format, et nexus hydrogenii polyurethani morphologiam eius firmant et id humiditati maiori resistentem reddunt.

Quae est classificatio TPU?

Nunc, cum scimus quid TPU sit, quae sunt eius classificationes? Secundum varias normas classificationis, TPU multas diversas classificationes habere potest.

Exempli gratia, secundum structuram segmenti mollis, dividi potest in genus polyesteris, genus polyetheris, et genus butadieni, quae respective gregem esteris, gregem aetheris, vel gregem buteni continent. Secundum structuram segmenti duri, dividi potest in genus urethani et genus urethani-urei, quae respective ex extensoribus catenae diolis vel extensoribus catenae diaminis obtinentur. Divisio communis dividitur in genus polyesteris et genus polyetheris.
Secundum praesentiam vel absentiam reticulationis, in thermoplastica pura et semithermoplastica dividi potest. Pria structuram linearem puram sine vinculis reticulatis habet; posterior parvam quantitatem allophanati aliorumque vinculorum reticulatorum continet. Secundum usum productorum perfectorum, in partes formae specialis (varias partes mechanicas), tubos (vaginas, perfiles virgarum), pelliculas (laminas, laminas), glutina, tunicas, et fibras dividi potest.

Quomodo TPU synthesizatur

Quamquam multae classificationes TPU exstant, omnes ad polyurethanum pertinent secundum structuram molecularem. Quomodo igitur compositum est? Secundum diversos processus synthesis, praecipue dividitur in polymerisationem in massa et polymerisationem in solutione.

In polymerizatione in massa, dividi potest in methodum prae-polymerizationis et methodum unius gradus secundum utrum prae-reactio adsit: methodus prae-polymerizationis est diisocyanatum cum diolo macromoleculari per certum tempus reagere, deinde extensionem catenae addere ad TPU producendum; dioli moleculares, diisoesteres et extensores catenae simul miscentur et reagunt ad TPU formandum.
Polymerizatio in solutione est diisocyanatum primum in solvente dissolvere, deinde diol macromoleculare addere ut per certum tempus reactet, et denique extensorem catenae addere ut TPU generetur.
Genus segmenti mollis, pondus moleculare, segmentum durum vel contentum segmenti mollis, et status aggregationis TPU densitatem TPU afficiunt. Densitas inter 1.10 et 1.25 est, quae non significanter differt ab aliis gummi et materiis plasticis. Eadem duritia servata, densitas polyetheris TPU minor est quam densitas polyesteris TPU.

Quomodo TPU tractatur

Resina TPU ad producta perfecta fabricanda tractanda est, et TPU praecipue per methodos liquefactionis et solutionis tractatur. Structura eius molecularis est massa rigida, obtenta per reactionem diphenylmethani diisocyanati (MDI) vel tolueni diisocyanati (TDI) cum extensore catenae et diisocyanato, ut diphenylmethani diisocyanati (MDI) vel tolueni diisocyanati (TDI). Moleculae et polyola macromolecularia alternatim reagunt ad segmenta flexibilia formanda.

Processus liquefactionis est processus vulgo in industria plastica adhibitus: ut mixtura, calandratio, extrusio, formatio per flatum et formatio (inclusa iniectio, compressio, translatio et centrifugatio etc.). Processus solutionis est dissolutio granulorum in solventibus vel polymerizatio directa in solventibus. Post solutionem factam, obductio, filatio, etc. perficiuntur.
TPU in productum finale fit, quod plerumque vulcanizationem et reactionem reticulationis non requirit, quae cyclum productionis breviare potest, et materiae superfluae ad usum redivivum et iterum adhiberi possunt.

Efficacia TPU

Sicut polyurethanum fusum (liquidum) et polyurethanum mixtum (solidum), TPU altum modulum, magnam firmitatem, magnam elongationem et magnam elasticitatem, praeclaram resistentiam attritioni, resistentiam oleo, resistentiam temperaturae humilis et resistentiam senescentiae habet. Inter haec, alta firmitas tensile, magna elongatio, et humilis compressio diuturna omnia commoda insignes TPU sunt.

1. Alta vis tensile et magna elongatio
TPU vim tensilem et elongationem excellentem habet. Ex datis in figura infra, videre possumus vim tensilem et elongationem polyetheris TPU multo meliores esse quam plasticae polyvinylchloridi et gummi.

Praeterea, TPU requisitis industriae alimentariae satisfacere potest sine additionibus vel additionibus paucorum additivorum in processu processus, quod difficile est aliis materiis ut PVC et gummi.

2. Resilientia temperaturae valde sensibilis est.
Resilientia TPU gradum celeris recuperationis ad formam pristinam post relaxationem tensionis deformationis refertur, quae energia recuperationis exprimitur, id est, proportio operis retractionis deformationis ad opus deformationis requisitum. Functio moduli dynamici et frictionis internae elastomeri est et temperaturae valde sensibilis.

Repulsio elastica cum temperatura decrescit, donec ad certam temperaturam perveniatur, elasticitas iterum celeriter augetur. Haec temperatura est temperatura crystallizationis segmenti mollis, quae a structura dioli macromolecularis pendet, et polyether TPU inferior est quam polyester TPU. Temperaturis infra temperaturam crystallizationis, elastomer durissimus fit et elasticitatem perdit, ergo, resilitio similis est resilitioni a superficie metalli durae.

3. Duritiae amplitudo est Shore A60~D80
Duritia est indicium facultatis materiae ad deformationem, incisuras et scalpturas resistendum.
Durities TPU adaptari potest per proportionem segmentorum catenae mollis et durae adaptandam. Ergo, TPU satis latam duritiae amplitudinem habet. Durities eius a Shore A60 ad D80 variat, duritiem gummi et plasticae complectens, et latam duritiae amplitudinem in toto duritiei ambitu praebet. Alta elasticitas.
Cum mutatione duritiei, quaedam proprietates TPU mutabuntur. Exempli gratia, si duritia TPU augetur, mutationes functionis erunt, ut modulus tensile et vis lacerandi auctae, rigiditas et tensio compressiva (capacitas oneris) auctae, elongatio imminuta, densitas et generatio caloris dynamici auctae, et resistentia environmentalis aucta.

Campus applicationis TPU

TPU primum feliciter commercializatum est ab American Goodrich Chemical Company (nunc Lubrizol) anno 1958, et ex eo tempore investigatum et per orbem terrarum amplificatum est. Hodie, inter fabri materiarum crudarum TPU praecipue sunt BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman, Wanhua Chemical, Shanghai Hengan, Ruihua, Asahikawa Chemical et cetera.
TPU, elastomer praeclarae functionis, amplam varietatem productorum secundariorum habet et late in rebus necessariis quotidianis, rebus athleticis, ludis, materiis ornativis aliisque campis adhibetur. Hic pauca exempla sunt.
1. Materia calceamenti
TPU in materiis calceorum adhibetur praecipue propter eius excellentem elasticitatem et resistentiam attritionis. Calceamenta TPU continentia multo praestant in commoditate gerendi quam calceamenta ordinaria, itaque late in calceamentis pretiosis, praesertim in quibusdam calceamentis athleticis et quotidianis, adhibentur.


2. Rose
Quia tubus TPU mollitiem, bonam vim tensilem, vim impacti, et resistentiam temperaturarum altarum et humilium habet, tubus TPU late in Sinis ad transportandum gas et oleum ab aeroplanis, cisternis, autocinetis, motociclis, machinis instrumentis, aliisque tubis instrumentorum mechanicorum adhibetur.



3. cable
TPU praebet resistentiam lacerationis, resistentiam attritionis et proprietates flexionis, et resistentia temperaturae altae et humilis est clavis ad functionem funium. Ergo, in foro Sinensi, TPU pro funibus summae qualitatis, ut funibus moderandis et funibus potentiae, adhibetur ad protegendas materias tegumentorum funium cum designis complexis, et usus eius magis magisque latiores fiunt.



4. Medical apparatibus
TPU est alternativa tuta, stabilis, et optimae qualitatis pro PVC. Non continebit substantias chemicas noxias, ut phthalatum, et in sanguinem vel alia liquida in catheteribus medicis vel saccis medicis migrabit, unde effectus secundarios causabit. TPU gradus extrusionis et injectionis facile adhiberi potest, parva adaptatione facta, in apparatu PVC existente.