TPU ماده ترکیبی که ویژگی های لاستیک و لاستیک را ترکیب می کند

پلی اورتان ترموپلاستیک (TPU): ماده ی گوناگون برای صنعت مدرن

یک ماده را تصور کنید که انعطاف پذیری لاستیک را با قابلیت قالب بندی پلاستیک ترکیب می کند، ماده ای که در برابر فرسایش مقاومت می کند در حالی که با محیط های خشن سازگار می شود.و اسمش پلی اورتان ترموپلاستیک است، که معمولا به عنوان TPU شناخته می شود.

اگرچه نام آن ممکن است به نظر فنی برسد، TPU در زندگی مدرن همه جا وجود دارد. از کفش های ورزشی و فضای داخلی خودرو تا محافظ های الکترونیکی و لوله های صنعتی،TPU به کاربردهای بی شماری خدمت می کنداما دقیقاً این ماده همه کاره چیست، و چه خواص منحصر به فردی باعث می شود تا به این حد مفید باشد؟

استالومر پلی اورتان ترموپلاستیک با ترکیب بهترین ویژگی های لاستیک و پلاستیک معمولی متمایز است. مانند لاستیک، انعطاف پذیری عالی، مقاومت در برابر سایش،و قدرت شکستنمانند پلاستیک، می توان آن را از طریق قالب بندی تزریقی و اکستروژن پردازش کرد. این ماهیت دوگانه باعث می شود TPU یک پل منحصر به فرد بین دو دنیای مادی باشد.

از نظر شیمیایی، TPU یک کوپولیمر بلوک خطی است که از بخش های سخت و نرم تشکیل شده است. بخش های سخت قدرت و سفتی را فراهم می کنند، در حالی که بخش های نرم انعطاف پذیری و انعطاف پذیری را فراهم می کنند.با تنظیم نسبت و ترکیب شیمیایی این بخش ها، تولید کنندگان می توانند انواع TPU را با خواص سفارشی برای کاربردهای خاص ایجاد کنند.

TPU در چندین فرمول وجود دارد که عمدتاً بر اساس شیمی بخش سخت و نرم آنها طبقه بندی می شوند:

• طبق بخش سخت:
  • TPU عطر دار:از ایزوسیانات های خوشمزه نوع MDI برای خواص مکانیکی عالی و مقاومت در برابر فرسایش استفاده می کند ، اگرچه با مقاومت آب و هوایی ضعیف تر و تمایل به زرد شدن.
  • TPU آلیفاتیک:از ایزوسیانات های هیدروژنی شده نوع MDI برای مقاومت UV برتر و ثبات رنگ استفاده می کند ، اگرچه با قدرت مکانیکی کمی کاهش یافته است.
• طبق بخش نرم:
  • پلی اتری TPU:مقاومت قابل توجهی در برابر هیدرولیز و عملکرد در دمای پایین دارد که برای محیط های مرطوب ایده آل است.
  • پلی استر TPU:مقاومت عالی نسبت به روغن و محلول ها را فراهم می کند که برای کاربردهای صنعتی مناسب است.
  • پلی کاپروالکتون TPU:یک نوع پلی استر تخصصی با ثبات هیدرولیز بهبود یافته، تعادل مقاومت روغن و آب.

انتخاب بستگی به الزامات کاربرد دارد: انواع aliphatic برای دوام در فضای باز، پلی استر برای قرار گرفتن در معرض روغن و پلی اتر برای استفاده زیر آب.

استفاده گسترده از TPU ناشی از خواص استثنایی آن است:

• انعطاف پذیری عالی:مقاومت در برابر تغییر شکل قابل توجهی در حالی که حفظ شکل بازیابی، ایده آل برای اعمال فشار مکرر.
• دوام استثنایی:در برابر سایش و پاره شدن مقاوم است، برای قطعات با فرسایش بالا مناسب است.
• مقاومت محیط زیست:مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض اشعه UV، اوزون و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی برای استفاده در خارج و صنعتی.
• انعطاف پذیری در دمای پایین:انعطاف پذیری در محیط های سرد را حفظ می کند، مناسب برای تجهیزات زمستانی است.
• انعطاف پذیری پردازش:برای تولید انبوه کارآمد به قالب تزریقی، اکستروژن و قالب زدن ضربه تطبیق می یابد.
• سازگاری با رنگ:رنگ های پر جنب و جوش و طولانی مدت را برای کاربردهای زیبایی پذیرفته است.

تنوع TPU امکان پیاده سازی های متنوع را فراهم می کند:

• تجهیزات ورزشی:کفش های کفش، چکمه های اسکی، عینک شنا و پوشه های محافظ از جذب شوک و دوام آن بهره مند می شوند.
• قطعات خودرو:بخش های داخلی، مهر و موم، پوشش کابل ها و کوله های هوا از مقاومت آب و هوا و مواد شیمیایی استفاده می کنند.
• تجهیزات صنعتی:لوله ها، کمربند های حمل و نقل، مهر و موم ها و چرخ ها به قدرت و مقاومت در برابر فرسایش آن متکی هستند.
• لوازم الکترونیکی مصرفی:موارد محافظ و عایق کابل از خواص کمد و عایق آن استفاده می کنند.
• تجهیزات پزشکی:کاتترها، کیسه های IV، و دستکش های جراحی از سازگاری زیستی و مقاومت شیمیایی آن بهره مند می شوند.
• لباس:کفش، غشا های ضد آب و پارچه های فنی از انعطاف پذیری و مدیریت رطوبت آن استفاده می کنند.

برای پاسخگویی به خواسته های تخصصی، TPU می تواند از طریق:

• مواد افزودنی پرکننده:الیاف شیشه ای یا مواد پرکننده معدنی، قدرت، سختی و مقاومت در برابر گرما را افزایش می دهند.
• مخلوط کردن پلیمر:ترکیب با PVC، ABS یا PC پردازش را بهبود می بخشد یا هزینه ها را کاهش می دهد.
• اصلاحات شیمیایی:معرفی گروه های مولکولی جدید می تواند مقاومت در برابر شعله یا مقاومت در برابر هیدرولیز را افزایش دهد.

این اصلاحات امکان استفاده های تخصصی مانند پوشش کابل ضد شعله یا کفش صنعتی ضد ایستاتیک را فراهم می کند.

توسعه TPU بر دو مسیر کلیدی متمرکز است:

• نوآوری سازگار با محیط زیست:فرمولاسیون های مبتنی بر زیست شناسی، قابل تجزیه و بازیافت برای کاهش تاثیرات زیست محیطی.
• بهبود عملکرد:توسعه انواع با قدرت بیشتر، مقاومت در برابر گرما و ثبات شیمیایی برای کاربردهای سخت.

با پیشرفت علوم مواد، TPU نقش خود را در سراسر صنایع گسترش می دهد و راه حل هایی را ارائه می دهد که کاربرد را با عملکرد ترکیب می کنند.