థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అంటే ఏమిటి?

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అంటే ఏమిటి?

పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అనేది వివిధ రకాల పాలియురేతేన్ సింథటిక్ పదార్థాలు (ఇతర రకాలు పాలియురేతేన్ ఫోమ్, పాలియురేతేన్ అంటుకునే, పాలియురేతేన్ పూత మరియు పాలియురేతేన్ ఫైబర్‌ను సూచిస్తాయి), మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అనేది మూడు రకాల పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లలో ఒకటి, ప్రజలు దీనిని సాధారణంగా TPU అని పిలుస్తారు (ఇతర రెండు ప్రధాన రకాల పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు కాస్ట్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు, CPU అని సంక్షిప్తీకరించబడ్డాయి మరియు మిశ్రమ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు, MPU అని సంక్షిప్తీకరించబడ్డాయి).

TPU అనేది ఒక రకమైన పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్, దీనిని వేడి చేయడం ద్వారా ప్లాస్టిసైజ్ చేయవచ్చు మరియు ద్రావకం ద్వారా కరిగించవచ్చు. CPU మరియు MPU లతో పోలిస్తే, TPU దాని రసాయన నిర్మాణంలో తక్కువ లేదా రసాయన క్రాస్-లింకింగ్ కలిగి ఉండదు. దీని పరమాణు గొలుసు ప్రాథమికంగా సరళంగా ఉంటుంది, కానీ కొంత మొత్తంలో భౌతిక క్రాస్-లింకింగ్ ఉంటుంది. ఇది నిర్మాణంలో చాలా విలక్షణమైన థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్.

TPU యొక్క నిర్మాణం మరియు వర్గీకరణ

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

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ నిర్మాణంలో, సెగ్మెంట్ A ను సాఫ్ట్ సెగ్మెంట్ అని పిలుస్తారు, ఇది వశ్యత మరియు మృదుత్వం యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, దీని వలన TPU విస్తరణ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది; B సెగ్మెంట్ మరియు ఐసోసైనేట్ మధ్య ప్రతిచర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన యురేథేన్ గొలుసును హార్డ్ సెగ్మెంట్ అని పిలుస్తారు, ఇది దృఢమైన మరియు కఠినమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. A మరియు B విభాగాల నిష్పత్తిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, విభిన్న భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలతో TPU ఉత్పత్తులు తయారు చేయబడతాయి.

మృదువైన విభాగ నిర్మాణం ప్రకారం, దీనిని పాలిస్టర్ రకం, పాలిథర్ రకం మరియు బ్యూటాడిన్ రకాలుగా విభజించవచ్చు, ఇవి వరుసగా ఈస్టర్ సమూహం, ఈథర్ సమూహం లేదా బ్యూటిన్ సమూహాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కఠినమైన విభాగ నిర్మాణం ప్రకారం, దీనిని యురేథేన్ రకం మరియు యురేథేన్ యూరియా రకాలుగా విభజించవచ్చు, ఇవి వరుసగా ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్లు లేదా డైమైన్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్ల నుండి పొందబడతాయి. సాధారణ వర్గీకరణ పాలిస్టర్ రకం మరియు పాలిథర్ రకాలుగా విభజించబడింది.

TPU సంశ్లేషణకు ముడి పదార్థాలు ఏమిటి?

(1) పాలిమర్ డయోల్

500 నుండి 4000 వరకు పరమాణు బరువు కలిగిన మరియు ద్విఫంక్షనల్ సమూహాలు కలిగిన స్థూల కణ డయోల్, TPU ఎలాస్టోమర్‌లో 50% నుండి 80% కంటెంట్‌తో, TPU యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలలో నిర్ణయాత్మక పాత్ర పోషిస్తుంది.

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

(2) డైసోసైనేట్

పరమాణు బరువు చిన్నది కానీ ఫంక్షన్ అత్యద్భుతంగా ఉంటుంది, ఇది మృదువైన విభాగాన్ని మరియు కఠినమైన విభాగాన్ని అనుసంధానించే పాత్రను పోషించడమే కాకుండా, TPUకి వివిధ మంచి భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను కూడా అందిస్తుంది. TPUకి వర్తించే డైసోసైనేట్‌లు: మిథిలీన్ డైఫెనైల్ డైసోసైనేట్ (MDI), మిథిలీన్ బిస్ (-4-సైక్లోహెక్సిల్ ఐసోసైనేట్) (HMDI), p-ఫినైల్డిసోసైనేట్ (PPDI), 1,5-నాఫ్తలీన్ డైసోసైనేట్ (NDI), p-ఫినైల్డిమీథైల్ డైసోసైనేట్ (PXDI), మొదలైనవి.

(3) చైన్ ఎక్స్‌టెండర్

100~350 పరమాణు బరువు కలిగిన చైన్ ఎక్స్‌టెండర్, చిన్న మాలిక్యులర్ డయోల్, చిన్న మాలిక్యులర్ బరువు, ఓపెన్ చైన్ స్ట్రక్చర్ మరియు ప్రత్యామ్నాయ సమూహం లేనిది, ఇది TPU యొక్క అధిక కాఠిన్యం మరియు అధిక స్కేలార్ బరువును పొందేందుకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. TPUకి అనువైన చైన్ ఎక్స్‌టెండర్లలో 1,4-బ్యూటనెడియోల్ (BDO), 1,4-బిస్ (2-హైడ్రాక్సీథాక్సీ) బెంజీన్ (HQEE), 1,4-సైక్లోహెక్సానెడిమెథనాల్ (CHDM), p-ఫెనైల్డిమెథైల్గ్లైకాల్ (PXG) మొదలైనవి ఉన్నాయి.

టఫనింగ్ ఏజెంట్‌గా TPU యొక్క సవరణ అప్లికేషన్

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

దాని అధిక ధ్రువణత కారణంగా, పాలియురేతేన్ ధ్రువ రెసిన్లు లేదా రబ్బరులతో అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఉదాహరణకు క్లోరినేటెడ్ పాలిథిలిన్ (CPE), వీటిని వైద్య ఉత్పత్తులను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు; ABSతో కలపడం వల్ల 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 దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు; అదనంగా, ఇది PVC, పాలియోక్సిమీథిలీన్ లేదా PVDCతో బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ 15% నైట్రైల్ రబ్బరు లేదా 40% నైట్రైల్ రబ్బరు/PVC మిశ్రమంతో బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; పాలిథర్ పాలియురేతేన్ 40% నైట్రైల్ రబ్బరు/పాలీవినైల్ క్లోరైడ్ మిశ్రమ అంటుకునేతో కూడా బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; ఇది అక్రిలోనిట్రైల్ స్టైరిన్ (SAN) కోపాలిమర్‌లతో కూడా అనుకూలంగా ఉంటుంది; ఇది రియాక్టివ్ పాలిసిలోక్సేన్‌లతో ఇంటర్‌పెనెట్రేటింగ్ నెట్‌వర్క్ (IPN) నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తుంది. పైన పేర్కొన్న బ్లెండెడ్ అడెసివ్‌లలో ఎక్కువ భాగం ఇప్పటికే అధికారికంగా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, చైనాలో TPU ద్వారా POMను కఠినతరం చేయడంపై పరిశోధనలు పెరుగుతున్నాయి. TPU మరియు POMల మిశ్రమం TPU యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడమే కాకుండా, POMను గణనీయంగా దృఢపరుస్తుంది. POM మ్యాట్రిక్స్‌తో పోలిస్తే, తన్యత పగులు పరీక్షలలో, TPUతో POM మిశ్రమం పెళుసుగా ఉండే పగులు నుండి సాగే పగులుకు మారిందని కొంతమంది పరిశోధకులు చూపించారు. TPU జోడించడం వలన POMకు ఆకార జ్ఞాపకశక్తి పనితీరు కూడా లభిస్తుంది. POM యొక్క స్ఫటికాకార ప్రాంతం ఆకార జ్ఞాపక మిశ్రమం యొక్క స్థిర దశగా పనిచేస్తుంది, అయితే అస్ఫారక TPU మరియు POM యొక్క అస్ఫాకార ప్రాంతం రివర్సిబుల్ దశగా పనిచేస్తుంది. రికవరీ ప్రతిస్పందన ఉష్ణోగ్రత 165 ℃ మరియు రికవరీ సమయం 120 సెకన్లు ఉన్నప్పుడు, మిశ్రమం యొక్క రికవరీ రేటు 95% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు రికవరీ ప్రభావం ఉత్తమంగా ఉంటుంది.

TPU పాలిథిలిన్, పాలీప్రొఫైలిన్, ఇథిలీన్ ప్రొపైలిన్ రబ్బరు, బ్యూటాడిన్ రబ్బరు, ఐసోప్రీన్ రబ్బరు లేదా వ్యర్థ రబ్బరు పొడి వంటి నాన్-పోలార్ పాలిమర్ పదార్థాలతో అనుకూలంగా ఉండటం కష్టం మరియు మంచి పనితీరుతో మిశ్రమాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడదు. అందువల్ల, ప్లాస్మా, కరోనా, వెట్ కెమిస్ట్రీ, ప్రైమర్, ఫ్లేమ్ లేదా రియాక్టివ్ గ్యాస్ వంటి ఉపరితల చికిత్స పద్ధతులను తరచుగా తరువాతి వాటికి ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, అమెరికన్ ఎయిర్ ప్రొడక్ట్స్ అండ్ కెమికల్స్ కంపెనీ 3-5 మిలియన్ల మాలిక్యులర్ బరువు కలిగిన 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 ట్రీట్‌మెంట్‌ను 6-35mm పొడవుతో దిశాత్మకంగా పొడుగుచేసిన చిన్న ఫైబర్‌లకు కూడా వర్తించవచ్చు, ఇది మిశ్రమ పదార్థం యొక్క దృఢత్వం మరియు కన్నీటి దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

TPU యొక్క అప్లికేషన్ ప్రాంతాలు ఏమిటి?

1958లో, గుడ్రిచ్ కెమికల్ కంపెనీ (ఇప్పుడు లుబ్రిజోల్ అని పేరు మార్చబడింది) మొదటిసారిగా TPU బ్రాండ్ ఎస్టేన్‌ను నమోదు చేసింది. గత 40 సంవత్సరాలలో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా 20 కంటే ఎక్కువ బ్రాండ్ పేర్లు ఉన్నాయి మరియు ప్రతి బ్రాండ్ అనేక ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంది. ప్రస్తుతం, ప్రపంచంలోని ప్రధాన TPU ముడి పదార్థాల తయారీదారులు: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, మొదలైనవి.

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

① షూ మెటీరియల్స్

అద్భుతమైన స్థితిస్థాపకత మరియు దుస్తులు నిరోధకత కారణంగా TPU ప్రధానంగా షూ పదార్థాలకు ఉపయోగించబడుతుంది. TPU కలిగిన పాదరక్షల ఉత్పత్తులు సాధారణ పాదరక్షల ఉత్పత్తుల కంటే ధరించడానికి చాలా సౌకర్యంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అవి హై-ఎండ్ పాదరక్షల ఉత్పత్తులలో, ముఖ్యంగా కొన్ని స్పోర్ట్స్ షూలు మరియు క్యాజువల్ షూలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

② గొట్టాలు

మృదుత్వం, మంచి తన్యత బలం, ప్రభావ బలం మరియు అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు నిరోధకత కారణంగా, TPU గొట్టాలను చైనాలో విమానం, ట్యాంకులు, ఆటోమొబైల్స్, మోటార్ సైకిళ్ళు మరియు యంత్ర పరికరాలు వంటి యాంత్రిక పరికరాలకు గ్యాస్ మరియు చమురు గొట్టాలుగా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

③ కేబుల్

TPU కన్నీటి నిరోధకత, దుస్తులు నిరోధకత మరియు వంపు లక్షణాలను అందిస్తుంది, అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత కేబుల్ పనితీరుకు కీలకం. కాబట్టి చైనీస్ మార్కెట్లో, కంట్రోల్ కేబుల్స్ మరియు పవర్ కేబుల్స్ వంటి అధునాతన కేబుల్స్ సంక్లిష్ట కేబుల్ డిజైన్ల పూత పదార్థాలను రక్షించడానికి TPUలను ఉపయోగిస్తాయి మరియు వాటి అప్లికేషన్లు విస్తృతంగా వ్యాపించాయి.

④ వైద్య పరికరాలు

TPU అనేది సురక్షితమైన, స్థిరమైన మరియు అధిక-నాణ్యత గల PVC ప్రత్యామ్నాయ పదార్థం, ఇది థాలేట్ మరియు ఇతర రసాయన హానికరమైన పదార్థాలను కలిగి ఉండదు మరియు వైద్య కాథెటర్ లేదా మెడికల్ బ్యాగ్‌లోని రక్తం లేదా ఇతర ద్రవాలకు వలసపోయి దుష్ప్రభావాలను కలిగిస్తుంది. అంతేకాకుండా, ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడిన ఎక్స్‌ట్రూషన్ గ్రేడ్ మరియు ఇంజెక్షన్ గ్రేడ్ TPUని ఇప్పటికే ఉన్న PVC పరికరాలలో కొద్దిగా డీబగ్గింగ్‌తో సులభంగా ఉపయోగించవచ్చు.

⑤ వాహనాలు మరియు ఇతర రవాణా మార్గాలు

నైలాన్ ఫాబ్రిక్ యొక్క రెండు వైపులా పాలియురేతేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌తో ఎక్స్‌ట్రూడింగ్ మరియు పూత పూయడం ద్వారా, 3-15 మందిని తీసుకెళ్లే గాలితో కూడిన పోరాట దాడి తెప్పలు మరియు నిఘా తెప్పలను తయారు చేయవచ్చు, వల్కనైజ్డ్ రబ్బరు గాలితో కూడిన తెప్పల కంటే మెరుగైన పనితీరుతో; గాజు ఫైబర్‌తో బలోపేతం చేయబడిన పాలియురేతేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌ను కారు యొక్క రెండు వైపులా అచ్చుపోసిన భాగాలు, డోర్ స్కిన్‌లు, బంపర్లు, యాంటీ ఫ్రిక్షన్ స్ట్రిప్‌లు మరియు గ్రిల్స్ వంటి శరీర భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.