Молекулярная структура термопластичного полиуретана (TPU) играет решающую роль в определении его гибкости, долговечности и химической стойкости. Вот подробное объяснение того, как молекулярная структура TPU способствует этим свойствам:
Молекулярная структура TPU
TPU - это тип полиуретана, который состоит из твердых и мягких сегментов. Молекулярная структура TPU может быть разбита на следующие компоненты:
Жесткие сегменты:
Изоцианаты: это реактивные компоненты, которые образуют поперечные связи в полимерной структуре. Общие изоцианаты, используемые в TPU, включают метилен дифенилдизоцианат (MDI) и толуол дизоцианат (TDI).
Цепные расширители: это небольшие, реактивные молекулы, которые связывают сложные сегменты вместе. Распространения общих цепей включают диолы (например, этиленгликол, бутандиол) и диамины (например, этилендиамин, гексаметилендиамин).
Мягкие сегменты:
Полиолы: это длинные, гибкие полимерные цепи, которые обеспечивают эластичность и гибкость для ТПУ. Обычные полиолы включают полиэфирные полиолы (например, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль) и полиэфирные полиолы (например, полиэтилендипат, полибутилендипат).
Гибкость
Мягкие сегменты: Гибкость TPU в первую очередь связана с наличием длинных гибких полиол -цепей (мягкие сегменты). Эти цепочки могут двигаться и проскользнуть мимо друг друга, позволяя материалу сгибаться и растягиваться без лома.
Полиэфир против полиэфирных полиолов: полиэфирные полиолы обычно обеспечивают лучшую низкотемпературную гибкость и гидролитическую стабильность, в то время как полиэфирные полиолы обеспечивают более высокую механическую прочность и тепловую стабильность.
Долговечность
Жесткие сегменты: жесткие сегменты в TPU ламинированная ткань образуется реакцией изоцианатов и цепных расширителей, обеспечивает механическую прочность и долговечность. Эти сегменты образуют сеть, которая усиливает мягкие сегменты, повышая общую прочность материала.
Сшивание: плотность сшивки твердых сегментов может быть отрегулирована для управления механическими свойствами TPU. Более высокая плотность сшивания обычно приводит к повышению прочности и долговечности, но может снизить гибкость.
Химическая устойчивость
Химическая структура: химическая устойчивость к ТПУ зависит от специфических типов изоцианатов, полиолов и цепных расширителей, используемых в его составе. Например, ароматические изоцианаты (например, MDI) обычно обеспечивают лучшую химическую устойчивость, чем алифатические изоцианаты.
Полиэфир против полиэфирных полиол: полиэфирные полиолы обеспечивают лучшую устойчивость к маслам и смазкам, в то время как полиэфирные полиолы обеспечивают лучшую устойчивость к гидролизу и микробной атаке.
Экспрессии цепей: выбор цепного удлинителя также может влиять на химическую стойкость. Например, диамины могут обеспечить лучшую устойчивость к определенным химическим веществам по сравнению с диолами.
Настройка и формулировка
Специальные свойства: молекулярная структура TPU может быть адаптирована для достижения определенных свойств путем регулировки соотношения твердых к мягким сегментам, типа используемого полиола и выбора изоцианатов и выдвижников цепи.
Оптимизация производительности: тщательно выбирая и сбалансировав эти компоненты, TPU может быть разработан для удовлетворения конкретных требований различных применений, таких как высокая гибкость для спортивной одежды, высокая долговечность для промышленных применений или высокая химическая сопротивление для защитного снаряжения.