ГЛАВНОЕ |
СТАТЬИ И ОБЗОРЫ Сфера применения термопластичных полиуретанов открывает новые горизонты| Тема: Сырье Термопластичные полиуретаны (ТПУ) являются термопластичными эластомерами, которые перерабатываются в расплаве. Эти материалы характеризуются высокой долговечностью и гибкостью. ТПУ могут обладать различной комбинацией физических и химических свойств, а поэтому могут использоваться во многих ответственных сферах, таких как автомобилестроение, производство проводов и кабелей, «дышащих» пленок для досуга, спорта и для производства тканей, атмосферостойких нежелтеющих пленок и т.д. По свойствам эти материалы располагаются между пластмассами и каучуками. Благодаря термопластичной природе такие материалы обладают рядом преимуществ по сравнению с другими эластомерами (многие ТПУ являются уникальными): Термопластичный полиуретан (ТПУ) был открыт в 1937 году Отто Байером (Otto Bayer) и его сотрудниками в лабораториях компании I. G. Farben в Леверкузене, Германия. Ниже приведены наиболее крупные производители термопластичных полиуретанов и выпускаемые ими бренды материалов:
Как производится ТПУ? ТПУ получается по реакции полиприсоединения, происходящей с участием диизоцианата и одного или нескольких диолов по специальному механизму. Для производства ТПУ необходимо три базовых сырьевых компонента: ТПУ представляет собой линейный сегментированный блок-сополимер, состоящий из твердых (жестких) и мягких (гибких, эластичных) сегментов. Рис. Молекулярная структура термопластичных полиуретанов
Основные свойства термопластичных полиуретанов ТПУ успешно используются в промышленности благодаря сочетанию следующих свойств: В тех сферах, в которых такая стойкость является критически важной, в частности сферах производства деталей внутренней отделки автомобилей, спортивных товаров, товаров для отдыха, технических деталей и специальных кабелей, ТПУ позволяют добиваться высоких результатов (по сравнению с использованием других материалов). Стойкость материалов к абразивному изнашиванию обычно определяется по потере массы образца при стандартном тесте на истирание. Ниже представлены результаты таких тестов. Сравнительные результаты таких тестов указывают на то, что ТПУ обладают высокой стойкостью к абразивному изнашиванию по сравнению с другими материалами, такими как ПВХ или каучуки. Эффект софт-тач/комфортность использования и эргономичность Последние разработки позволили получать ТПУ, не содержащие пластификаторов, твердость по Шору которых составляет от 55 до 80 (шкала A). Такие продукты обладают высоким качеством поверхности, хорошей адгезией к конструкционным пластмассам, таким как АБС-пластик и полиамид, а также высокой стойкостью к образованию царапин и к абразивному изнашиванию. Стойкость к действию УФ-излучения Алифатические ТПУ характеризуются стойкостью окраски, т.е. сохраняют привлекательность внешнего вида при эксплуатации. Они обладают высокой стойкостью к действию ультрафиолетового излучения и высокой стойкостью окраски и при этом хорошо сохраняют свои механические характеристики. Алифатические ТПУ имеют такой баланс свойств, который позволяет использовать их при производстве электроники. При получении изделий окрашенных как в светлые, так и в темные цвета производители могут эффективно использовать ТПУ. Хорошо «дышащие» ТПУ обеспечивают оптимальную комфортность изделий. При проектировании спортивной или обычной обуви, а также строительных изделий компании используют ТПУ благодаря их способности «дышать», что позволяет обеспечить оптимальную комфортность изделий для потребителей. В отличие от традиционных ТПУ, значение коэффициента пропускания водяных паров которых составляет менее 1500 г/м2/день, для «дышащих» марок ТПУ значения этого коэффициента могут превышать 10 тыс. г/м2/день (больше на 560%). Традиционные ТПУ могут смешиваться с «дышащими» марками с целью получения материалов с оптимальным сочетанием свойств, подходящих для конкретных сфер применения. Комбинация высокой прозрачности и стойкости к абразивному изнашиванию Производители предлагают кристально прозрачные марки ТПУ с очень хорошей твердостью. Эта характеристика позволяет использовать ТПУ при процессах экструзии прозрачных пленок, трубок и шлангов, а также процессах литья под давлением технических деталей с привлекательным внешним видом (изделия с толщиной стенки до 6 мм, для которых необходимо обеспечить прозрачность). Другие преимущества ТПУ: Термопластичные полиуретаны являются эластичными и перерабатываются в расплаве. С помощью добавок можно повысить стабильность размеров и термостойкость материалов, снизить их коэффициент трения, увеличить огнестойкость, стойкость к действию грибов и атмосферостойкость. Ароматические ТПУ являются прочными полимерами общего назначения, которые характеризуются стойкостью к действию микроорганизмов и химических агентов. Однако ароматические материалы имеют склонность разрушаться (по радикальному механизму) под действием тепла и ультрафиолетового излучения. Такое разложение приводит к изменению окраски материалов и ухудшению их физических свойств. Такие добавки, как антиоксиданты, УФ-абсорберы, затрудненные аминные стабилизаторы, используются для защиты полиуретанов от действия УФ-излучения и окисления. Это еще больше расширяет область применения термопластичных полиуретанов, особенно в тех сферах, в которых необходимы термостойкость и светостойкость материалов и изделий. С другой стороны, алифатические ТПУ по своей природе характеризуются высокой светостойкостью и стойкостью к изменению окраски под действием УФ-излучения. Эти материалы являются оптически прозрачными, что позволяет использовать их в качестве ламинатов при герметизации стекла и при получении безопасного стекла. Имеются и специализированные марки ТПУ: Основные типы ТПУ-пленок Ограничения использования термопластичных полиуретанов: Сферы применения ТПУ ТПУ обладают уникальным сочетанием свойств, что делает их пригодными для использования во многих сферах.
Методы переработки ТПУ Термопластичные полиуретаны могут легко перерабатываться традиционными методами, такими как литье под давлением, экструзия, раздувное и компрессионное формование и т.д. Из них легко формуются изделия различной формы, например захваты, прокладки, крышки, протезы и некоторые другие изделия. Материалы могут компаундироваться с получением твердых пластмасс либо перерабатываться с применением органических растворителей (при получении ламинированных тканей, защитных покрытий или функциональных адгезивов). Для эффективной переработки ТПУ его следует подвергать предварительной сушке. Только в этом случае удается получать изделия стабильного качества. Если из полимера не удаляется избыточная влага, то полученное изделие может иметь низкие свойства и характеризоваться хрупкостью. Рекомендуемое остаточное содержание влаги: Безопасность и экологичность ТПУ В медицинских устройствах материалы могут использоваться в качестве безопасной альтернативы ПВХ, поскольку в медицинских марках ТПУ не используются ускорители вулканизации и пластификаторы (которые могли бы вызывать раздражение кожи). Полиуретаны, используемые для изоляции, позволяют повышать энергоэффективность зданий, транспортных средств и приборов, тем самым снижая объем выбросов углеродсодержащих веществ. При использовании в транспортных средствах изделия из ТПУ повышают эффективность потребления топлива, поскольку они имеют меньшую массу по сравнению с альтернативными компонентами из металлов. СТАТЬИ ПО ТЕМАМ
Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник Редакция оплачивает на договорной основе Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов! По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию: Полное или частичное копирование любых материалов, опубликованных на Plastinfo.ru, для размещения Полное или частичное использование любых материалов, размещенных на Plastinfo.ru, |
Новый механизм утилизации упаковки обернется колоссальным ростом издержек Авиация: полимеры и композиты для высоких полетов Полимерные премьеры в марочном ассортименте СИБУР за 2023 год Полиэтилентерефталат в поисках решения для улучшения вторичной переработки Россия. Топ-10 трейдеров инженерных полимеров нарастили продажи в 2023 году Реклама ОПРОС НА PLASTINFO.RU
|