థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్ అంటే ఏమిటి?

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్ అంటే ఏమిటి?

పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్ అనేది పాలియురేథేన్ సింథటిక్ మెటీరియల్స్‌లో ఒక రకం (ఇతర రకాలను పాలియురేథేన్ ఫోమ్, పాలియురేథేన్ అడెసివ్, పాలియురేథేన్ కోటింగ్ మరియు పాలియురేథేన్ ఫైబర్ అని కూడా అంటారు), మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్ అనేది పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్‌లోని మూడు రకాల్లో ఒకటి, దీనిని సాధారణంగా TPU అని పిలుస్తారు (పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్‌లలోని ఇతర రెండు ప్రధాన రకాలు కాస్ట్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు (సంక్షిప్తంగా CPU) మరియు మిక్స్‌డ్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు (సంక్షిప్తంగా MPU).

TPU అనేది ఒక రకమైన పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్, దీనిని వేడి చేయడం ద్వారా ప్లాస్టిసైజ్ చేయవచ్చు మరియు ద్రావకం ద్వారా కరిగించవచ్చు. CPU మరియు MPUలతో పోలిస్తే, TPU దాని రసాయన నిర్మాణంలో చాలా తక్కువ లేదా రసాయన క్రాస్-లింకింగ్‌ను కలిగి ఉండదు. దీని అణు శ్రేణి ప్రాథమికంగా సరళంగా ఉంటుంది, కానీ కొంత భౌతిక క్రాస్-లింకింగ్ ఉంటుంది. ఇది నిర్మాణంలో చాలా విశిష్టమైన థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్.

TPU యొక్క నిర్మాణం మరియు వర్గీకరణ

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్ అనేది ఒక (AB) బ్లాక్ లీనియర్ పాలిమర్. A అనేది అధిక అణుభారం కలిగిన పాలిమర్ పాలియోల్ (ఎస్టర్ లేదా పాలిఈథర్, అణుభారం 1000~6000)ను సూచిస్తుంది, దీనిని లాంగ్ చైన్ అంటారు; B అనేది 2-12 సరళ శృంఖల కార్బన్ పరమాణువులను కలిగి ఉన్న డయోల్‌ను సూచిస్తుంది, దీనిని షార్ట్ చైన్ అంటారు.

థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్ నిర్మాణంలో, A విభాగాన్ని మృదువైన విభాగం (సాఫ్ట్ సెగ్మెంట్) అంటారు, దీనికి వశ్యత మరియు మృదుత్వం వంటి లక్షణాలు ఉండి, TPUకి సాగే గుణాన్ని ఇస్తాయి; B విభాగానికి మరియు ఐసోసయనేట్‌కు మధ్య జరిగే చర్య వలన ఏర్పడిన యురేథేన్ గొలుసును గట్టి విభాగం (హార్డ్ సెగ్మెంట్) అంటారు, దీనికి దృఢత్వం మరియు కఠినత్వం అనే రెండు లక్షణాలు ఉంటాయి. A మరియు B విభాగాల నిష్పత్తిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, విభిన్న భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు గల TPU ఉత్పత్తులను తయారు చేస్తారు.

మృదువైన భాగం నిర్మాణం ప్రకారం, దీనిని పాలిస్టర్ రకం, పాలిఈథర్ రకం మరియు బ్యూటాడైన్ రకంగా విభజించవచ్చు, వీటిలో వరుసగా ఎస్టర్ గ్రూప్, ఈథర్ గ్రూప్ లేదా బ్యూటీన్ గ్రూప్ ఉంటాయి. కఠినమైన భాగం నిర్మాణం ప్రకారం, దీనిని యురేథేన్ రకం మరియు యురేథేన్ యూరియా రకంగా విభజించవచ్చు, ఇవి వరుసగా ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు లేదా డైఅమైన్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌ల నుండి పొందబడతాయి. సాధారణ వర్గీకరణ పాలిస్టర్ రకం మరియు పాలిఈథర్ రకంగా విభజించబడింది.

TPU సంశ్లేషణకు ముడి పదార్థాలు ఏమిటి?

(1) పాలిమర్ డయోల్

TPU ఎలాస్టోమర్‌లో 50% నుండి 80% పరిమాణంలో ఉండే, 500 నుండి 4000 వరకు అణుభారం కలిగిన మాక్రోమాలిక్యులర్ డయోల్ మరియు బైఫంక్షనల్ గ్రూపులు, TPU యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలలో నిర్ణయాత్మక పాత్ర పోషిస్తాయి.

TPU ఎలాస్టోమర్‌కు అనువైన డయోల్ పాలిమర్‌ను పాలిస్టర్ మరియు పాలిఈథర్‌గా విభజించవచ్చు: పాలిస్టర్‌లో పాలిటెట్రామెథిలీన్ అడిపిక్ యాసిడ్ గ్లైకాల్ (PBA), ε PCL, PHC ఉంటాయి; పాలిఈథర్‌లలో పాలిఆక్సీప్రొపైలిన్ ఈథర్ గ్లైకాల్ (PPG), టెట్రాహైడ్రోఫ్యూరాన్ పాలిఈథర్ గ్లైకాల్ (PTMG) మొదలైనవి ఉంటాయి.

(2) డైఐసోసయనేట్

అణుభారం తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, దీని పనితీరు అద్భుతమైనది. ఇది మృదువైన భాగాన్ని మరియు కఠినమైన భాగాన్ని అనుసంధానించడమే కాకుండా, TPUకు వివిధ మంచి భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను కూడా అందిస్తుంది. TPUకు వర్తించే డైఐసోసయనేట్లు: మిథిలీన్ డైఫినైల్ డైఐసోసయనేట్ (MDI), మిథిలీన్ బిస్ (-4-సైక్లోహెక్సైల్ ఐసోసయనేట్) (HMDI), పి-ఫినైల్‌డైఐసోసయనేట్ (PPDI), 1,5-నాఫ్తలీన్ డైఐసోసయనేట్ (NDI), పి-ఫినైల్‌డైమిథైల్ డైఐసోసయనేట్ (PXDI), మొదలైనవి.

(3) చైన్ ఎక్స్‌టెండర్

100~350 అణుభారం కలిగిన, చిన్న అణువుల డయోల్ వర్గానికి చెందిన, తక్కువ అణుభారం, బహిరంగ శృంఖల నిర్మాణం మరియు ప్రత్యామ్నాయ సమూహం లేని శృంఖల విస్తరణి, TPU యొక్క అధిక కాఠిన్యం మరియు అధిక స్కేలార్ బరువును పొందడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. TPUకు అనువైన శృంఖల విస్తరణులలో 1,4-బ్యూటేన్‌డయోల్ (BDO), 1,4-బిస్ (2-హైడ్రాక్సీఇథాక్సీ) బెంజీన్ (HQEE), 1,4-సైక్లోహెక్సేన్‌డైమెథనాల్ (CHDM), p-ఫినైల్‌డైమిథైల్‌గ్లైకాల్ (PXG) మొదలైనవి ఉన్నాయి.

TPU ను దృఢపరిచే కారకంగా మార్పు చేసి ఉపయోగించడం

ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గించడానికి మరియు అదనపు పనితీరును పొందడానికి, వివిధ థర్మోప్లాస్టిక్ మరియు మార్పు చెందిన రబ్బరు పదార్థాలను దృఢపరచడానికి పాలియురేథేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌లను సాధారణంగా ఉపయోగించే దృఢపరిచే కారకాలుగా వాడవచ్చు.

దాని అధిక ధ్రువణత కారణంగా, పాలియురేథేన్ క్లోరినేటెడ్ పాలిథిలిన్ (CPE) వంటి ధ్రువ రెసిన్లు లేదా రబ్బర్లతో అనుకూలంగా ఉంటుంది, దీనిని వైద్య ఉత్పత్తుల తయారీకి ఉపయోగించవచ్చు; ABS తో కలపడం ద్వారా ఇంజనీరింగ్ థర్మోప్లాస్టిక్‌ల స్థానంలో దీనిని ఉపయోగించవచ్చు; పాలీకార్బోనేట్ (PC) తో కలిపి ఉపయోగించినప్పుడు, ఇది నూనె నిరోధకత, ఇంధన నిరోధకత మరియు ప్రభావ నిరోధకత వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు దీనిని కార్ బాడీల తయారీకి ఉపయోగించవచ్చు; పాలిస్టర్‌తో కలిపినప్పుడు, దాని దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు; అదనంగా, ఇది PVC, పాలీఆక్సిమిథిలిన్ లేదా PVDC లతో బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; పాలిస్టర్ పాలియురేథేన్ 15% నైట్రైల్ రబ్బర్ లేదా 40% నైట్రైల్ రబ్బర్/PVC మిశ్రమంతో బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; పాలీఈథర్ పాలియురేథేన్ 40% నైట్రైల్ రబ్బర్/పాలీవినైల్ క్లోరైడ్ మిశ్రమ అంటుకునే పదార్థంతో కూడా బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది; ఇది యాక్రిలోనిట్రైల్ స్టైరీన్ (SAN) కోపాలిమర్‌లతో కూడా అనుకూలంగా ఉంటుంది; ఇది రియాక్టివ్ పాలీసిలాక్సేన్‌లతో ఇంటర్‌పెనెట్రేటింగ్ నెట్‌వర్క్ (IPN) నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తుంది. పైన పేర్కొన్న మిశ్రమ అంటుకునే పదార్థాలలో అత్యధిక భాగం ఇప్పటికే అధికారికంగా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, చైనాలో TPU ద్వారా POMను దృఢపరచడంపై పరిశోధనలు పెరుగుతున్నాయి. TPU మరియు POMల మిశ్రమం TPU యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడమే కాకుండా, POMను కూడా గణనీయంగా దృఢపరుస్తుంది. కొంతమంది పరిశోధకులు తన్యత విచ్ఛిన్న పరీక్షలలో, POM మాతృకతో పోలిస్తే, TPUతో కూడిన POM మిశ్రమలోహం పెళుసు విచ్ఛిన్నం నుండి సాగే విచ్ఛిన్నానికి పరివర్తన చెందిందని చూపించారు. TPUను కలపడం వలన POMకు ఆకార జ్ఞాపక పనితీరు కూడా లభిస్తుంది. POM యొక్క స్ఫటికాకార ప్రాంతం ఆకార జ్ఞాపక మిశ్రమలోహం యొక్క స్థిర దశగా పనిచేస్తుండగా, నిరాకార TPU మరియు POM యొక్క నిరాకార ప్రాంతం తిరోగమన దశగా పనిచేస్తుంది. పునరుద్ధరణ ప్రతిస్పందన ఉష్ణోగ్రత 165 ℃ మరియు పునరుద్ధరణ సమయం 120 సెకన్లు ఉన్నప్పుడు, మిశ్రమలోహం యొక్క పునరుద్ధరణ రేటు 95% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు పునరుద్ధరణ ప్రభావం అత్యుత్తమంగా ఉంటుంది.

TPU అనేది పాలిథిలిన్, పాలిప్రొపిలిన్, ఇథిలీన్ ప్రొపిలిన్ రబ్బరు, బ్యూటాడైన్ రబ్బరు, ఐసోప్రీన్ రబ్బరు లేదా వ్యర్థ రబ్బరు పొడి వంటి ధ్రువ రహిత పాలిమర్ పదార్థాలతో అనుకూలంగా ఉండటం కష్టం, మరియు దీనిని మంచి పనితీరు గల కాంపోజిట్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించలేము. అందువల్ల, తరువాతి వాటి కోసం ప్లాస్మా, కరోనా, వెట్ కెమిస్ట్రీ, ప్రైమర్, ఫ్లేమ్ లేదా రియాక్టివ్ గ్యాస్ వంటి ఉపరితల చికిత్స పద్ధతులను తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, అమెరికన్ ఎయిర్ ప్రొడక్ట్స్ అండ్ కెమికల్స్ కంపెనీ, 3-5 మిలియన్ల అణుభారం గల అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్ ఫైన్ పౌడర్‌పై F2/O2 యాక్టివ్ గ్యాస్ ఉపరితల చికిత్సను నిర్వహించి, దానిని పాలియురేథేన్ ఎలాస్టోమర్‌కు 10% నిష్పత్తిలో జోడించింది, ఇది దాని ఫ్లెక్సురల్ మాడ్యులస్, తన్యత బలం మరియు అరుగుదల నిరోధకతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది. మరియు F2/O2 యాక్టివ్ గ్యాస్ ఉపరితల చికిత్సను 6-35mm పొడవు గల దిశానిర్దేశిత పొడిగించబడిన చిన్న ఫైబర్‌లకు కూడా వర్తింపజేయవచ్చు, ఇది కాంపోజిట్ పదార్థం యొక్క దృఢత్వం మరియు చీలిక నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

TPU యొక్క అప్లికేషన్ రంగాలు ఏమిటి?

1958లో, గూడ్రిచ్ కెమికల్ కంపెనీ (ప్రస్తుతం లుబ్రిజోల్‌గా పేరు మార్చబడింది) మొదటిసారిగా ఎస్టేన్ అనే TPU బ్రాండ్‌ను నమోదు చేసింది. గత 40 సంవత్సరాలలో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా 20కి పైగా బ్రాండ్ పేర్లు ఉన్నాయి మరియు ప్రతి బ్రాండ్‌కు అనేక ఉత్పత్తుల శ్రేణులు ఉన్నాయి. ప్రస్తుతం, ప్రపంచంలోని ప్రధాన TPU ముడి పదార్థాల తయారీదారులు: BASF, కోవెస్ట్రో, లుబ్రిజోల్, హంట్స్‌మన్ కార్పొరేషన్, మెకిన్సీ, గోల్డింగ్ మొదలైనవి.

ఒక అద్భుతమైన ఎలాస్టోమర్‌గా, TPU విస్తృత శ్రేణి అనుబంధ ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంది, వీటిని నిత్యావసరాలు, క్రీడా వస్తువులు, బొమ్మలు, అలంకరణ సామగ్రి మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. కింద కొన్ని ఉదాహరణలు ఇవ్వబడ్డాయి.

① షూ మెటీరియల్స్

TPU దాని అద్భుతమైన స్థితిస్థాపకత మరియు అరుగుదల నిరోధకత కారణంగా ప్రధానంగా షూ మెటీరియల్స్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణ పాదరక్షలతో పోలిస్తే TPU కలిగిన పాదరక్షలు ధరించడానికి చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటాయి, కాబట్టి వీటిని ఉన్నత శ్రేణి పాదరక్షలలో, ముఖ్యంగా కొన్ని స్పోర్ట్స్ షూలు మరియు క్యాజువల్ షూలలో ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తారు.

② గొట్టాలు

దాని మృదుత్వం, మంచి తన్యత బలం, తాకిడి బలం మరియు అధిక, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు నిరోధకత కారణంగా, TPU హోస్‌లను చైనాలో విమానాలు, ట్యాంకులు, ఆటోమొబైల్స్, మోటార్‌సైకిళ్లు మరియు యంత్ర పరికరాలు వంటి యాంత్రిక పరికరాలకు గ్యాస్ మరియు ఆయిల్ హోస్‌లుగా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

③ కేబుల్

TPU చిరుగు నిరోధకత, అరుగుదల నిరోధకత మరియు వంగే లక్షణాలను అందిస్తుంది, కేబుల్ పనితీరుకు అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత కీలకం. అందువల్ల చైనా మార్కెట్‌లో, కంట్రోల్ కేబుల్స్ మరియు పవర్ కేబుల్స్ వంటి అధునాతన కేబుల్స్, సంక్లిష్టమైన కేబుల్ డిజైన్‌లలోని పూత పదార్థాలను రక్షించడానికి TPUలను ఉపయోగిస్తాయి మరియు వాటి అనువర్తనాలు అంతకంతకూ విస్తృతంగా మారుతున్నాయి.

④ వైద్య పరికరాలు

TPU అనేది ఒక సురక్షితమైన, స్థిరమైన మరియు అధిక నాణ్యత గల PVC ప్రత్యామ్నాయ పదార్థం. దీనిలో థాలేట్ మరియు ఇతర హానికరమైన రసాయన పదార్థాలు ఉండవు, మరియు ఇవి మెడికల్ కాథెటర్ లేదా మెడికల్ బ్యాగ్‌లోని రక్తం లేదా ఇతర ద్రవాలలోకి చేరి దుష్ప్రభావాలను కలిగించవు. అంతేకాకుండా, ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడిన ఎక్స్‌ట్రూషన్ గ్రేడ్ మరియు ఇంజెక్షన్ గ్రేడ్ TPUను, కొద్దిపాటి డీబగ్గింగ్‌తో ఇప్పటికే ఉన్న PVC పరికరాలలో సులభంగా ఉపయోగించవచ్చు.

⑤ వాహనాలు మరియు ఇతర రవాణా సాధనాలు

నైలాన్ ఫ్యాబ్రిక్‌ను ఎక్స్‌ట్రూడ్ చేసి, దాని రెండు వైపులా పాలియురేథేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌తో కోటింగ్ చేయడం ద్వారా, వల్కనైజ్డ్ రబ్బర్ గాలితో నింపే తెప్పల కంటే చాలా మెరుగైన పనితీరుతో, 3-15 మందిని మోయగల గాలితో నింపే యుద్ధ దాడి తెప్పలు మరియు నిఘా తెప్పలను తయారు చేయవచ్చు; గ్లాస్ ఫైబర్‌తో బలోపేతం చేయబడిన పాలియురేథేన్ థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌ను కారుకు ఇరువైపులా ఉండే మౌల్డెడ్ భాగాలు, డోర్ స్కిన్‌లు, బంపర్‌లు, యాంటీ ఫ్రిక్షన్ స్ట్రిప్స్ మరియు గ్రిల్స్ వంటి బాడీ భాగాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.