థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అంటే ఏమిటి?

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అంటే ఏమిటి?

పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అనేది వివిధ రకాల పాలియురేతేన్ సింథటిక్ పదార్థాలు (ఇతర రకాలు పాలియురేతేన్ ఫోమ్, పాలియురేతేన్ అంటుకునేవి, పాలియురేతేన్ పూత మరియు పాలియురేతేన్ ఫైబర్‌ను సూచిస్తాయి), మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అనేది మూడు రకాల పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్, ప్రజలు దీనిని సాధారణంగా TPU అని సూచిస్తారు. ఇతర రెండు ప్రధాన రకాలైన పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు కాస్ట్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు, ఇవి CPUగా సంక్షిప్తీకరించబడ్డాయి మరియు మిశ్రమ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు, ఇవి MPUగా సంక్షిప్తీకరించబడ్డాయి).

TPU అనేది ఒక రకమైన పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్, దీనిని వేడి చేయడం ద్వారా ప్లాస్టిక్‌గా మార్చవచ్చు మరియు ద్రావకం ద్వారా కరిగించవచ్చు. CPU మరియు MPUతో పోలిస్తే, TPU దాని రసాయన నిర్మాణంలో తక్కువ లేదా రసాయనిక క్రాస్-లింకింగ్ లేదు. దీని పరమాణు గొలుసు ప్రాథమికంగా సరళంగా ఉంటుంది, అయితే కొంత మొత్తంలో భౌతిక క్రాస్-లింకింగ్ ఉంటుంది. ఇది థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్, ఇది నిర్మాణంలో చాలా లక్షణం.

TPU యొక్క నిర్మాణం మరియు వర్గీకరణ

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ (AB) బ్లాక్ లీనియర్ పాలిమర్. A అనేది పొడవాటి గొలుసుగా పిలువబడే అధిక పరమాణు బరువుతో పాలిమర్ పాలియోల్ (ఈస్టర్ లేదా పాలిథర్, మాలిక్యులర్ బరువు 1000~6000)ని సూచిస్తుంది; B అనేది 2-12 స్ట్రెయిట్ చైన్ కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉన్న డయోల్‌ను సూచిస్తుంది, దీనిని షార్ట్ చైన్ అని పిలుస్తారు.

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ యొక్క నిర్మాణంలో, సెగ్మెంట్ Aని సాఫ్ట్ సెగ్మెంట్ అని పిలుస్తారు, ఇది వశ్యత మరియు మృదుత్వం యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, దీని వలన TPU ఎక్స్‌టెన్సిబిలిటీని కలిగి ఉంటుంది; B సెగ్మెంట్ మరియు ఐసోసైనేట్ మధ్య ప్రతిచర్య ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే యురేథేన్ గొలుసును హార్డ్ సెగ్మెంట్ అంటారు, ఇది దృఢమైన మరియు కఠినమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. A మరియు B విభాగాల నిష్పత్తిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, వివిధ భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలతో TPU ఉత్పత్తులు తయారు చేయబడతాయి.

సాఫ్ట్ సెగ్మెంట్ నిర్మాణం ప్రకారం, దీనిని పాలిస్టర్ రకం, పాలిథర్ రకం మరియు బ్యూటాడిన్ రకంగా విభజించవచ్చు, ఇందులో వరుసగా ఈస్టర్ గ్రూప్, ఈథర్ గ్రూప్ లేదా బ్యూటీన్ గ్రూప్ ఉంటాయి. హార్డ్ సెగ్మెంట్ నిర్మాణం ప్రకారం, దీనిని యురేథేన్ రకం మరియు యురేథేన్ యూరియా రకంగా విభజించవచ్చు, ఇవి వరుసగా ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు లేదా డైమైన్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌ల నుండి పొందబడతాయి. సాధారణ వర్గీకరణ పాలిస్టర్ రకం మరియు పాలిథర్ రకంగా విభజించబడింది.

TPU సంశ్లేషణ కోసం ముడి పదార్థాలు ఏమిటి?

(1) పాలిమర్ డయోల్

TPU ఎలాస్టోమర్‌లో 50% నుండి 80% వరకు ఉన్న కంటెంట్‌తో 500 నుండి 4000 వరకు ఉండే మాలిక్యులర్ బరువు మరియు ద్విఫంక్షనల్ గ్రూపులు కలిగిన మాక్రోమోలిక్యులర్ డయోల్ TPU యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలలో నిర్ణయాత్మక పాత్ర పోషిస్తుంది.

TPU ఎలాస్టోమర్‌కు అనువైన పాలిమర్ డయోల్‌ను పాలిస్టర్ మరియు పాలిథర్‌గా విభజించవచ్చు: పాలిస్టర్‌లో పాలిటెట్రామిథైలీన్ అడిపిక్ యాసిడ్ గ్లైకాల్ (PBA) ε PCL, PHC; పాలిథర్‌లలో పాలియోక్సిప్రోపైలిన్ ఈథర్ గ్లైకాల్ (PPG), టెట్రాహైడ్రోఫ్యూరాన్ పాలిథర్ గ్లైకాల్ (PTMG) మొదలైనవి ఉన్నాయి.

(2) డైసోసైనేట్

పరమాణు బరువు చిన్నది కానీ పనితీరు అత్యద్భుతంగా ఉంది, ఇది సాఫ్ట్ సెగ్మెంట్ మరియు హార్డ్ సెగ్మెంట్‌ను కనెక్ట్ చేసే పాత్రను పోషించడమే కాకుండా, వివిధ మంచి భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలతో TPUని అందిస్తుంది. TPUకి వర్తించే డైసోసైనేట్‌లు: మిథైలీన్ డైఫెనిల్ డైసోసైనేట్ (MDI), మిథైలీన్ బిస్ (-4-సైక్లోహెక్సిల్ ఐసోసైనేట్) (HMDI), p-ఫినైల్డిఐసోసైనేట్ (PPDI), 1,5-నాఫ్తలీన్ డైసోసైనేట్ (NDI), p-ఫెనైల్డిమియాట్ PXDI), మొదలైనవి.

(3) చైన్ ఎక్స్‌టెండర్

చిన్న మాలిక్యులర్ డయోల్, చిన్న మాలిక్యులర్ వెయిట్, ఓపెన్ చైన్ స్ట్రక్చర్‌కు చెందిన 100~350 మాలిక్యులర్ బరువు కలిగిన చైన్ ఎక్స్‌టెండర్ TPU యొక్క అధిక కాఠిన్యం మరియు అధిక స్కేలార్ బరువును పొందేందుకు ఎటువంటి ప్రత్యామ్నాయ సమూహం అనుకూలంగా ఉండదు. TPUకి అనువైన చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లలో 1,4-బ్యూటానెడియోల్ (BDO), 1,4-బిస్ (2-హైడ్రాక్సీథాక్సీ) బెంజీన్ (HQEE), 1,4-సైక్లోహెక్సానెడిమెథనాల్ (CHDM), p-ఫినైల్డిమెథైల్‌గ్లైకాల్ (PXG) మొదలైనవి ఉన్నాయి.

ఒక పటిష్ట ఏజెంట్‌గా TPU యొక్క సవరణ అప్లికేషన్

ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గించడానికి మరియు అదనపు పనితీరును పొందడానికి, పాలియురేతేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌లను సాధారణంగా ఉపయోగించే గట్టిపడే ఏజెంట్‌లుగా వివిధ థర్మోప్లాస్టిక్ మరియు సవరించిన రబ్బరు పదార్థాలను పటిష్టం చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

దాని అధిక ధ్రువణత కారణంగా, పాలియురేతేన్ ధ్రువ రెసిన్లు లేదా రబ్బర్లు, క్లోరినేటెడ్ పాలిథిలిన్ (CPE) వంటి వాటికి అనుకూలంగా ఉంటుంది, వీటిని వైద్య ఉత్పత్తులను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు; ABSతో కలపడం వలన ఉపయోగం కోసం ఇంజనీరింగ్ థర్మోప్లాస్టిక్‌లను భర్తీ చేయవచ్చు; పాలికార్బోనేట్ (PC)తో కలిపి ఉపయోగించినప్పుడు, ఇది చమురు నిరోధకత, ఇంధన నిరోధకత మరియు ప్రభావ నిరోధకత వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు కార్ బాడీలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు; పాలిస్టర్తో కలిపినప్పుడు, దాని మొండితనాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు; అదనంగా, ఇది PVC, Polyoxymethylene లేదా PVDCతో బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ 15% నైట్రైల్ రబ్బరు లేదా 40% నైట్రైల్ రబ్బరు/PVC మిశ్రమంతో బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; పాలిథర్ పాలియురేతేన్ 40% నైట్రైల్ రబ్బరు/పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్ మిశ్రమం అంటుకునే పదార్థంతో కూడా బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; ఇది యాక్రిలోనిట్రైల్ స్టైరీన్ (SAN) కోపాలిమర్‌లతో కూడా అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది; ఇది రియాక్టివ్ పాలీసిలోక్సేన్‌లతో ఇంటర్‌పెనెట్రేటింగ్ నెట్‌వర్క్ (IPN) నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తుంది. పైన పేర్కొన్న మిళితమైన సంసంజనాలు చాలా వరకు అధికారికంగా ఇప్పటికే ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, చైనాలో TPU ద్వారా POMను కఠినతరం చేయడంపై పరిశోధనలు పెరుగుతున్నాయి. TPU మరియు POM కలయిక TPU యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడమే కాకుండా, POMను గణనీయంగా పటిష్టం చేస్తుంది. POM మ్యాట్రిక్స్‌తో పోలిస్తే తన్యత పగులు పరీక్షలలో, TPUతో కూడిన POM మిశ్రమం పెళుసుగా ఉండే పగులు నుండి డక్టైల్ ఫ్రాక్చర్‌గా మారిందని కొందరు పరిశోధకులు చూపించారు. TPU యొక్క జోడింపు POMకి షేప్ మెమరీ పనితీరును కూడా అందిస్తుంది. POM యొక్క స్ఫటికాకార ప్రాంతం ఆకార మెమరీ మిశ్రమం యొక్క స్థిర దశగా పనిచేస్తుంది, అయితే నిరాకార TPU మరియు POM యొక్క నిరాకార ప్రాంతం రివర్సిబుల్ దశగా పనిచేస్తుంది. రికవరీ ప్రతిస్పందన ఉష్ణోగ్రత 165 ℃ మరియు రికవరీ సమయం 120 సెకన్లు అయినప్పుడు, మిశ్రమం యొక్క రికవరీ రేటు 95% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు రికవరీ ప్రభావం ఉత్తమంగా ఉంటుంది.

TPU అనేది పాలిథిలిన్, పాలీప్రొఫైలిన్, ఇథిలీన్ ప్రొపైలిన్ రబ్బర్, బ్యూటాడిన్ రబ్బర్, ఐసోప్రేన్ రబ్బర్ లేదా వేస్ట్ రబ్బర్ పౌడర్ వంటి నాన్-పోలార్ పాలిమర్ మెటీరియల్‌లకు అనుకూలంగా ఉండటం కష్టం మరియు మంచి పనితీరుతో మిశ్రమాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడదు. అందువల్ల, ప్లాస్మా, కరోనా, వెట్ కెమిస్ట్రీ, ప్రైమర్, ఫ్లేమ్ లేదా రియాక్టివ్ గ్యాస్ వంటి ఉపరితల చికిత్సా పద్ధతులు తరచుగా రెండో వాటికి ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, అమెరికన్ ఎయిర్ ప్రొడక్ట్స్ అండ్ కెమికల్స్ కంపెనీ 3-5 మిలియన్ల పరమాణు బరువుతో అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్ ఫైన్ పౌడర్‌పై F2/O2 యాక్టివ్ గ్యాస్ సర్ఫేస్ ట్రీట్‌మెంట్‌ను నిర్వహించింది మరియు దానిని 10 నిష్పత్తిలో పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌కు జోడించింది. %, ఇది దాని ఫ్లెక్సురల్ మాడ్యులస్, తన్యత బలం మరియు దుస్తులు నిరోధకతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది. మరియు F2/O2 యాక్టివ్ గ్యాస్ సర్ఫేస్ ట్రీట్‌మెంట్ 6-35 మిమీ పొడవుతో దిశాత్మకంగా పొడుగుచేసిన చిన్న ఫైబర్‌లకు కూడా వర్తించబడుతుంది, ఇది మిశ్రమ పదార్థం యొక్క దృఢత్వం మరియు కన్నీటి మొండితనాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

TPU యొక్క అప్లికేషన్ ఏరియాలు ఏమిటి?

1958లో, గుడ్రిచ్ కెమికల్ కంపెనీ (ఇప్పుడు లుబ్రిజోల్ పేరు మార్చబడింది) TPU బ్రాండ్ ఎస్టేన్‌ను మొదటిసారిగా నమోదు చేసింది. గత 40 సంవత్సరాలలో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా 20 కంటే ఎక్కువ బ్రాండ్ పేర్లు ఉన్నాయి మరియు ప్రతి బ్రాండ్‌కు అనేక ఉత్పత్తుల శ్రేణి ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, ప్రపంచంలోని ప్రధాన TPU ముడిసరుకు తయారీదారులు: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, etc.

ఒక అద్భుతమైన ఎలాస్టోమర్‌గా, TPU విస్తృత శ్రేణి దిగువ ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంది, వీటిని రోజువారీ అవసరాలు, క్రీడా వస్తువులు, బొమ్మలు, అలంకరణ సామగ్రి మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. క్రింద కొన్ని ఉదాహరణలు ఉన్నాయి.

① షూ పదార్థాలు

TPU దాని అద్భుతమైన స్థితిస్థాపకత మరియు దుస్తులు నిరోధకత కారణంగా షూ పదార్థాల కోసం ప్రధానంగా ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణ పాదరక్షల ఉత్పత్తుల కంటే TPU ఉన్న పాదరక్షల ఉత్పత్తులు ధరించడానికి చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అవి అధిక-స్థాయి పాదరక్షల ఉత్పత్తులలో, ముఖ్యంగా కొన్ని స్పోర్ట్స్ షూలు మరియు సాధారణం షూలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.

② గొట్టాలు

దాని మృదుత్వం, మంచి తన్యత బలం, ప్రభావ బలం మరియు అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు నిరోధకత కారణంగా, TPU గొట్టాలను చైనాలో ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్, ట్యాంకులు, ఆటోమొబైల్స్, మోటార్ సైకిళ్లు మరియు మెషిన్ టూల్స్ వంటి యాంత్రిక పరికరాల కోసం గ్యాస్ మరియు చమురు గొట్టాలుగా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

③ కేబుల్

TPU టియర్ రెసిస్టెన్స్, వేర్ రెసిస్టెన్స్ మరియు బెండింగ్ లక్షణాలను అందిస్తుంది, అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత నిరోధకతతో కేబుల్ పనితీరుకు కీలకం. కాబట్టి చైనీస్ మార్కెట్‌లో, కంట్రోల్ కేబుల్స్ మరియు పవర్ కేబుల్స్ వంటి అధునాతన కేబుల్‌లు సంక్లిష్టమైన కేబుల్ డిజైన్‌ల పూత పదార్థాలను రక్షించడానికి TPUలను ఉపయోగిస్తాయి మరియు వాటి అప్లికేషన్‌లు విస్తృతంగా వ్యాపించాయి.

④ వైద్య పరికరాలు

TPU అనేది సురక్షితమైన, స్థిరమైన మరియు అధిక-నాణ్యత కలిగిన PVC ప్రత్యామ్నాయ పదార్థం, ఇది థాలేట్ మరియు ఇతర రసాయన హానికరమైన పదార్ధాలను కలిగి ఉండదు మరియు దుష్ప్రభావాలను కలిగించడానికి మెడికల్ కాథెటర్ లేదా మెడికల్ బ్యాగ్‌లోని రక్తం లేదా ఇతర ద్రవాలకు తరలిస్తుంది. అంతేకాకుండా, ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడిన ఎక్స్‌ట్రూషన్ గ్రేడ్ మరియు ఇంజెక్షన్ గ్రేడ్ TPUని ప్రస్తుతం ఉన్న PVC పరికరాలలో కొద్దిగా డీబగ్గింగ్ చేయడంతో సులభంగా ఉపయోగించవచ్చు.

⑤ వాహనాలు మరియు ఇతర రవాణా మార్గాలు

పాలియురేతేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌తో నైలాన్ ఫాబ్రిక్‌కు రెండు వైపులా వెలికితీసి పూత పూయడం ద్వారా, గాలితో కూడిన పోరాట దాడి తెప్పలు మరియు 3-15 మందిని మోసే గూఢచారి తెప్పలను తయారు చేయవచ్చు, వల్కనైజ్డ్ రబ్బరు గాలితో కూడిన తెప్పల కంటే మెరుగైన పనితీరుతో; గ్లాస్ ఫైబర్‌తో బలోపేతం చేయబడిన పాలియురేతేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌ను కారుకు రెండు వైపులా అచ్చుపోసిన భాగాలు, డోర్ స్కిన్‌లు, బంపర్లు, యాంటీ ఫ్రిక్షన్ స్ట్రిప్స్ మరియు గ్రిల్స్ వంటి బాడీ కాంపోనెంట్‌లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.