थर्मोप्लास्टिक पोलियुरेथेन इलास्टोमर भनेको के हो?
पोलियुरेथेन इलास्टोमर विभिन्न प्रकारका पोलियुरेथेन सिंथेटिक सामग्रीहरू हुन् (अन्य प्रजातिहरूले पोलियुरेथेन फोम, पोलियुरेथेन टाँसिने, पोलियुरेथेन कोटिंग र पोलियुरेथेन फाइबरलाई जनाउँछन्), र थर्मोप्लास्टिक पोलियुरेथेन इलास्टोमर तीन प्रकारका पोलियुरेथेन इलास्टोमर मध्ये एक हो, मानिसहरूले यसलाई सामान्यतया TPU भनेर सम्बोधन गर्छन् (अन्य दुई प्रमुख प्रकारका पोलियुरेथेन इलास्टोमरहरू कास्ट पोलियुरेथेन इलास्टोमरहरू हुन्, जसलाई CPU भनिन्छ, र मिश्रित पोलियुरेथेन इलास्टोमरहरू हुन्, जसलाई MPU भनिन्छ)।
TPU एक प्रकारको पोलियुरेथेन इलास्टोमर हो जसलाई तताएर प्लास्टिसाइज गर्न सकिन्छ र विलायकद्वारा विघटन गर्न सकिन्छ। CPU र MPU को तुलनामा, TPU को रासायनिक संरचनामा थोरै वा कुनै रासायनिक क्रस-लिङ्किङ छैन। यसको आणविक श्रृंखला मूलतः रेखीय छ, तर त्यहाँ निश्चित मात्रामा भौतिक क्रस-लिङ्किङ छ। यो थर्मोप्लास्टिक पोलियुरेथेन इलास्टोमर हो जुन संरचनामा धेरै विशिष्ट छ।
TPU को संरचना र वर्गीकरण
थर्मोप्लास्टिक पोलियुरेथेन इलास्टोमर एक (AB) ब्लक रेखीय पोलिमर हो। A ले उच्च आणविक तौल भएको पोलिमर पोलियोल (एस्टर वा पोलिइथर, १००० ~ ६००० को आणविक तौल) लाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जसलाई लामो चेन भनिन्छ; B ले २-१२ सीधा चेन कार्बन परमाणुहरू भएको डायोललाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जसलाई छोटो चेन भनिन्छ।
थर्मोप्लास्टिक पोलियुरेथेन इलास्टोमरको संरचनामा, खण्ड A लाई नरम खण्ड भनिन्छ, जसमा लचिलोपन र कोमलताको विशेषताहरू हुन्छन्, जसले गर्दा TPU मा विस्तारशीलता हुन्छ; B खण्ड र आइसोसाइनेट बीचको प्रतिक्रियाबाट उत्पन्न हुने युरेथेन चेनलाई कडा खण्ड भनिन्छ, जसमा कठोर र कडा दुवै गुणहरू हुन्छन्। A र B खण्डहरूको अनुपात समायोजन गरेर, फरक भौतिक र यान्त्रिक गुणहरू भएका TPU उत्पादनहरू बनाइन्छ।
नरम खण्ड संरचना अनुसार, यसलाई पलिएस्टर प्रकार, पोलिथर प्रकार, र बुटाडाइन प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ, जसमा क्रमशः एस्टर समूह, ईथर समूह, वा ब्यूटिन समूह हुन्छ। कडा खण्ड संरचना अनुसार, यसलाई युरेथेन प्रकार र युरेथेन युरिया प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ, जुन क्रमशः इथिलीन ग्लाइकोल चेन एक्सटेन्डर वा डायमाइन चेन एक्सटेन्डरबाट प्राप्त गरिन्छ। सामान्य वर्गीकरणलाई पलिएस्टर प्रकार र पोलिथर प्रकारमा विभाजन गरिएको छ।
TPU संश्लेषणको लागि कच्चा पदार्थहरू के के हुन्?
(१) पोलिमर डायोल
TPU इलास्टोमरमा ५०% देखि ८०% सम्मको सामग्री भएको ५०० देखि ४००० सम्मको आणविक भार र द्विकार्यात्मक समूह भएको म्याक्रोमोलेकुलर डायोलले TPU को भौतिक र रासायनिक गुणहरूमा निर्णायक भूमिका खेल्छ।
TPU इलास्टोमरको लागि उपयुक्त पोलिमर डायोललाई पलिएस्टर र पोलिथरमा विभाजन गर्न सकिन्छ: पलिएस्टरमा पोलिटेट्रामेथिलिन एडिपिक एसिड ग्लाइकोल (PBA) ε PCL, PHC समावेश छ; पोलिथरमा पोलिअक्सिप्रोपाइलीन इथर ग्लाइकोल (PPG), टेट्राहाइड्रोफुरन पोलिथर ग्लाइकोल (PTMG), आदि समावेश छन्।
(२) डायसोसाइनेट
आणविक तौल सानो छ तर कार्य उत्कृष्ट छ, जसले नरम खण्ड र कडा खण्डलाई जोड्ने भूमिका मात्र खेल्दैन, तर TPU लाई विभिन्न राम्रा भौतिक र यान्त्रिक गुणहरू पनि प्रदान गर्दछ। TPU मा लागू हुने डायसोसाइनेटहरू हुन्: मेथिलिन डाइफेनाइल डाइसोसाइनेट (MDI), मेथिलिन बिस (-4-साइक्लोहेक्साइल आइसोसाइनेट) (HMDI), p-फेनाइलडाइसोसाइनेट (PPDI), 1,5-नेफ्थालिन डाइसोसाइनेट (NDI), p-फेनाइलडाइमिथाइल डाइसोसाइनेट (PXDI), आदि।
(३) चेन एक्स्टेन्डर
१००~३५० को आणविक तौल भएको चेन एक्सटेन्डर, सानो आणविक डायोल, सानो आणविक तौल, खुला चेन संरचना र कुनै प्रतिस्थापन समूहसँग सम्बन्धित, उच्च कठोरता र TPU को उच्च स्केलर तौल प्राप्त गर्न अनुकूल छ। TPU को लागि उपयुक्त चेन एक्सटेन्डरहरूमा १,४-ब्युटेनेडियोल (BDO), १,४-बिस (२-हाइड्रोक्सीइथोक्सी) बेन्जिन (HQEE), १,४-साइक्लोहेक्सान्डिमेथानोल (CHDM), p-फेनाइलडाइमिथाइलग्लाइकोल (PXG), आदि समावेश छन्।
कडा पार्ने एजेन्टको रूपमा TPU को परिमार्जन आवेदन
उत्पादन लागत घटाउन र थप कार्यसम्पादन प्राप्त गर्न, पोलियुरेथेन थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमरहरूलाई विभिन्न थर्मोप्लास्टिक र परिमार्जित रबर सामग्रीहरूलाई कडा बनाउन सामान्यतया प्रयोग हुने कडा पार्ने एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
यसको उच्च ध्रुवीयताको कारण, पोलियुरेथेन ध्रुवीय रेजिन वा रबरहरूसँग उपयुक्त हुन सक्छ, जस्तै क्लोरिनेटेड पोलिइथिलिन (CPE), जुन चिकित्सा उत्पादनहरू बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ; ABS सँग मिश्रण गर्नाले प्रयोगको लागि इन्जिनियरिङ थर्मोप्लास्टिकहरू प्रतिस्थापन गर्न सक्छ; पोलियुरोबोनेट (PC) सँग संयोजनमा प्रयोग गर्दा, यसमा तेल प्रतिरोध, इन्धन प्रतिरोध, र प्रभाव प्रतिरोध जस्ता गुणहरू हुन्छन्, र कार बडीहरू बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ; पोलियुरेथेनसँग संयोजन गर्दा, यसको कठोरता सुधार गर्न सकिन्छ; थप रूपमा, यो PVC, Polyoxymethylene वा PVDC सँग राम्रोसँग उपयुक्त हुन सक्छ; पोलियुरेथेन पोलियुरेथेन १५% नाइट्राइल रबर वा ४०% नाइट्राइल रबर/PVC मिश्रणसँग राम्रोसँग उपयुक्त हुन सक्छ; पोलिइथर पोलियुरेथेन ४०% नाइट्राइल रबर/पोलिभिनिल क्लोराइड मिश्रण चिपकनेसँग पनि राम्रोसँग उपयुक्त हुन सक्छ; यो एक्रिलोनिट्राइल स्टायरीन (SAN) कोपोलिमरहरूसँग सह-संगत पनि हुन सक्छ; यसले प्रतिक्रियाशील पोलिसिलोक्सेनहरूसँग इन्टरपेनेट्रेटिंग नेटवर्क (IPN) संरचनाहरू बनाउन सक्छ। माथि उल्लेखित मिश्रित चिपकनेहरूको विशाल बहुमत पहिले नै आधिकारिक रूपमा उत्पादन गरिएको छ।
हालैका वर्षहरूमा, चीनमा TPU द्वारा POM को कडा बनाउने बारेमा बढ्दो अनुसन्धान भएको छ। TPU र POM को मिश्रणले TPU को उच्च-तापमान प्रतिरोध र मेकानिकल गुणहरूमा सुधार मात्र गर्दैन, तर POM लाई पनि उल्लेखनीय रूपमा कडा बनाउँछ। केही अनुसन्धानकर्ताहरूले देखाएका छन् कि तन्य फ्र्याक्चर परीक्षणहरूमा, POM म्याट्रिक्सको तुलनामा, TPU सँगको POM मिश्र धातु भंगुर फ्र्याक्चरबाट डक्टाइल फ्र्याक्चरमा परिवर्तन भएको छ। TPU को थपले POM लाई आकार मेमोरी प्रदर्शनको साथ पनि प्रदान गर्दछ। POM को क्रिस्टलीय क्षेत्रले आकार मेमोरी मिश्र धातुको निश्चित चरणको रूपमा काम गर्दछ, जबकि आकारहीन TPU र POM को आकारहीन क्षेत्रले उल्टाउन सकिने चरणको रूपमा काम गर्दछ। जब रिकभरी प्रतिक्रिया तापमान 165 ℃ हुन्छ र रिकभरी समय 120 सेकेन्ड हुन्छ, मिश्र धातुको रिकभरी दर 95% भन्दा बढी पुग्छ, र रिकभरी प्रभाव सबैभन्दा राम्रो हुन्छ।
TPU गैर-ध्रुवीय पोलिमर सामग्रीहरू जस्तै पोलिथिलीन, पोलिप्रोपाइलिन, इथिलीन प्रोपाइलिन रबर, बुटाडाइन रबर, आइसोप्रीन रबर वा फोहोर रबर पाउडरसँग मिल्दो हुन गाह्रो छ, र राम्रो प्रदर्शनको साथ कम्पोजिटहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिँदैन। त्यसकारण, प्लाज्मा, कोरोना, वेट केमिस्ट्री, प्राइमर, ज्वाला वा प्रतिक्रियाशील ग्यास जस्ता सतह उपचार विधिहरू प्रायः पछिल्लोको लागि प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, अमेरिकन एयर प्रोडक्ट्स एण्ड केमिकल्स कम्पनीले ३-५ मिलियनको आणविक तौल भएको अल्ट्रा-हाई आणविक तौल पोलिथिलीन फाइन पाउडरमा F2/O2 सक्रिय ग्यास सतह उपचार गरेको छ, र यसलाई १०% को अनुपातमा पोलियुरेथेन इलास्टोमरमा थपेको छ, जसले यसको फ्लेक्सुरल मोड्युलस, तन्य शक्ति र पहिरन प्रतिरोधलाई उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सक्छ। र F2/O2 सक्रिय ग्यास सतह उपचार ६-३५ मिमी लम्बाइको दिशात्मक रूपमा लम्बाइएका छोटो फाइबरहरूमा पनि लागू गर्न सकिन्छ, जसले कम्पोजिट सामग्रीको कठोरता र आँसुको कठोरता सुधार गर्न सक्छ।
TPU को प्रयोग क्षेत्रहरू के के हुन्?
१९५८ मा, गुडरिच केमिकल कम्पनी (अहिले लुब्रिजोलको नाम परिवर्तन गरिएको) ले पहिलो पटक TPU ब्रान्ड एस्टेन दर्ता गर्यो। विगत ४० वर्षमा, विश्वभर २० भन्दा बढी ब्रान्ड नामहरू छन्, र प्रत्येक ब्रान्डमा उत्पादनहरूको धेरै श्रृंखलाहरू छन्। हाल, विश्वमा मुख्य TPU कच्चा पदार्थ निर्माताहरू हुन्: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, आदि।
उत्कृष्ट इलास्टोमरको रूपमा, TPU सँग डाउनस्ट्रीम उत्पादनहरूको विस्तृत श्रृंखला छ, जुन दैनिक आवश्यकताहरू, खेलकुदका सामानहरू, खेलौनाहरू, सजावटी सामग्रीहरू, र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। तल केही उदाहरणहरू दिइएका छन्।
① जुत्ताका सामग्रीहरू
TPU मुख्यतया जुत्ताका सामग्रीहरूको लागि यसको उत्कृष्ट लोच र पहिरन प्रतिरोधको कारण प्रयोग गरिन्छ। TPU युक्त जुत्ता उत्पादनहरू नियमित जुत्ता उत्पादनहरू भन्दा लगाउन धेरै सहज हुन्छन्, त्यसैले तिनीहरू उच्च-अन्तका जुत्ता उत्पादनहरूमा, विशेष गरी केही खेलकुद जुत्ता र क्याजुअल जुत्ताहरूमा बढी प्रयोग गरिन्छ।
② नलीहरू
यसको कोमलता, राम्रो तन्य शक्ति, प्रभाव शक्ति, र उच्च र कम तापक्रम प्रतिरोधको कारण, TPU नलीहरू चीनमा विमान, ट्याङ्क, अटोमोबाइल, मोटरसाइकल र मेसिन उपकरणहरू जस्ता मेकानिकल उपकरणहरूको लागि ग्यास र तेल नलीको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
③ केबल
TPU ले आँसु प्रतिरोध, पहिरन प्रतिरोध, र झुकाउने विशेषताहरू प्रदान गर्दछ, उच्च र कम तापक्रम प्रतिरोध केबल प्रदर्शनको कुञ्जी हो। त्यसैले चिनियाँ बजारमा, नियन्त्रण केबलहरू र पावर केबलहरू जस्ता उन्नत केबलहरूले जटिल केबल डिजाइनहरूको कोटिंग सामग्रीहरू सुरक्षित गर्न TPU हरू प्रयोग गर्छन्, र तिनीहरूको अनुप्रयोगहरू बढ्दो रूपमा व्यापक हुँदै गइरहेका छन्।
④ चिकित्सा उपकरणहरू
TPU एक सुरक्षित, स्थिर र उच्च-गुणस्तरको PVC प्रतिस्थापन सामग्री हो, जसमा Phthalate र अन्य रासायनिक हानिकारक पदार्थहरू हुनेछैनन्, र रगत वा मेडिकल क्याथेटर वा मेडिकल झोलामा रहेका अन्य तरल पदार्थहरूमा सर्नेछन् जसले गर्दा साइड इफेक्टहरू हुनेछन्। यसबाहेक, विशेष रूपमा विकसित एक्सट्रुजन ग्रेड र इंजेक्शन ग्रेड TPU अवस्थित PVC उपकरणहरूमा थोरै डिबगिङ गरेर सजिलै प्रयोग गर्न सकिन्छ।
⑤ सवारी साधन र यातायातका अन्य साधनहरू
नायलन कपडाको दुबै छेउलाई पोलियुरेथेन थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमरले बाहिर निकालेर कोटिंग गरेर, ३-१५ जना बोक्ने फुल्ने लडाई आक्रमण राफ्ट र टोही राफ्ट बनाउन सकिन्छ, जसको प्रदर्शन भल्कनाइज्ड रबर फुल्ने राफ्ट भन्दा धेरै राम्रो हुन्छ; गिलास फाइबरले प्रबलित पोलियुरेथेन थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमरलाई कारको दुबै छेउमा मोल्ड गरिएका भागहरू, ढोकाको छाला, बम्पर, घर्षण विरोधी स्ट्रिपहरू, र ग्रिलहरू जस्ता शरीरका घटकहरू बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ।
पोस्ट समय: जनवरी-१०-२०२१