中文简体
English
Molekulární struktura termoplastického polyuretanu (TPU) hraje klíčovou roli při určování jeho flexibility, trvanlivosti a chemické odolnosti. Zde je podrobné vysvětlení toho, jak k těmto vlastnostem přispívá molekulární struktura TPU:
Molekulární struktura TPU
TPU je typ polyuretanu, který se skládá z tvrdých i měkkých segmentů. Molekulární strukturu TPU lze rozdělit na následující složky:
Tvrdé segmenty:
Isokyanáty: Jedná se o reaktivní komponenty, které tvoří zesítění v polymerní struktuře. Mezi běžné isokyanáty používané v TPU patří methylen difenyl diisokyanát (MDI) a toluen diisokyanát (TDI).
Rozšíření řetězců: Jedná se o malé, reaktivní molekuly, které spojují tvrdé segmenty dohromady. Mezi běžné prodlužování řetězce patří dioly (např. Ethylenglykol, butanediol) a diaminy (např. Ethylendiamin, hexamethylendiamin).
Měkké segmenty:
Polyoly: Jedná se o dlouhé, flexibilní polymerní řetězy, které poskytují TPU elasticitu a flexibilitu. Mezi běžné polyoly patří polyether polyoly (např. Polyethylenglykol, polypropylenglykol) a polyesterové polyoly (např. Polyethylen adipát, polybutylen adipát).
Flexibilita
Měkké segmenty: Flexibilita TPU je primárně způsobena přítomností dlouhých, flexibilních polyolových řetězců (měkkých segmentů). Tyto řetězy se mohou pohybovat a sklouznout kolem druhého, což umožňuje ohýbat se a protahovat se bez rozbití.
Polyether vs. polyesterové polyoly: Polyether polyoly obecně poskytují lepší flexibilitu s nízkou teplotou a hydrolytickou stabilitu, zatímco polyesterové polyoly nabízejí vyšší mechanickou pevnost a tepelnou stabilitu.
Trvanlivost
Tvrdé segmenty: Tvrdé segmenty v TPU laminovaná tkanina , vytvořené reakcí isokyanátů a prodlužovačů řetězce, poskytují mechanickou sílu a trvanlivost. Tyto segmenty tvoří síť, která posiluje měkké segmenty a zvyšuje celkovou houževnatost materiálu.
Cross-Winking: Hustota zesítění tvrdých segmentů může být upravena tak, aby ovládala mechanické vlastnosti TPU. Vyšší hustota zesítění obecně vede ke zvýšené síle a trvanlivosti, ale může snížit flexibilitu.
Chemická odolnost
Chemická struktura: Chemická odolnost TPU je ovlivněna specifickými typy isokyanátů, polyolů a prodlužování řetězových řetězců použitých ve formulaci. Například aromatické isokyanáty (např. MDI) obecně poskytují lepší chemickou odolnost než alifatické isokyanáty.
Polyester vs. Polyether Polyoly: Polyesterové polyoly nabízejí lepší odolnost vůči oleji a tukům, zatímco polyether polyoly poskytují lepší odolnost vůči hydrolýze a mikrobiálnímu útoku.
Rozšíření řetězců: Výběr prodlužovače řetězce může také ovlivnit chemickou odolnost. Například diaminy mohou poskytnout lepší odolnost vůči určitým chemikáliím ve srovnání s dioly.
Přizpůsobení a formulace
Přizpůsobené vlastnosti: Molekulární struktura TPU může být přizpůsobena pro dosažení specifických vlastností úpravou poměru tvrdých až měkkých segmentů, typu použitého polyolu a výběrem isokyanátů a prodlužování řetězců.
Optimalizace výkonu: Pečlivým výběrem a vyvážením těchto komponent může být TPU formulován tak, aby splňoval specifické požadavky různých aplikací, jako je vysoká flexibilita pro sportovní oblečení, vysoká trvanlivost pro průmyslové aplikace nebo vysoká chemická odolnost pro ochranné vybavení.
