TPUを柔軟剤として応用する

製品コストを削減し、さらなる性能を得るために、ポリウレタン熱可塑性樹脂エラストマーは、様々な熱可塑性ゴムや改質ゴム材料の靭性を向上させるための、一般的に用いられる強化剤として使用できる。

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によりポリウレタン極性の高いポリマーであるため、塩素化ポリエチレン(CPE)と組み合わせて医療製品を製造する場合など、極性樹脂やゴムと相溶性があります。ABSとブレンドすることで、エンジニアリング熱可塑性プラスチックの使用を代替できます。ポリカーボネート(PC)と組み合わせて使用​​すると、耐油性、耐燃料性、耐衝撃性などの特性を持ち、自動車のボディの製造に使用できます。ポリエステルと混合すると、靭性が向上します。さらに、ポリ塩化ビニル、ポリオキシメチレン(POM)、またはポリ塩化ビニリデンと良好な相溶性があります。ポリエステルポリウレタンは、15%ニトリルゴムまたは40%ニトリルゴム/ポリ塩化ビニルブレンドゴムと良好な相溶性があります。ポリエーテルポリウレタンは、40%ニトリルゴム/ポリ塩化ビニルブレンド接着剤とも良好な相溶性があります。また、アクリロニトリルスチレン(SAN)共重合体とも共相溶性があります。反応性ポリシロキサンと相互貫入ネットワーク(IPN)構造を形成できます。上記で挙げた混合接着剤の大部分は、既に正式に生産されている。
近年、POMの強化に関する研究が増加している。TPU中国では、TPUとPOMのブレンドは、TPUの耐熱性と機械的特性を向上させるだけでなく、POMの靭性も大幅に向上させます。一部の研究者は、引張破壊試験において、POMマトリックスと比較して、TPUを添加したPOM合金は脆性破壊から延性破壊に遷移することを示しました。TPUの添加は、POMに形状記憶性能も付与します。POMの結晶領域は形状記憶合金の固定相として機能し、非晶質TPUとPOMの非晶質領域は可逆相として機能します。回復応答温度が165℃、回復時間が120秒の場合、合金の回復率は95%を超え、回復効果は最高になります。
TPUは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、廃ゴム粉末などの非極性ポリマー材料との相溶性が難しく、優れた性能を持つ複合材料を製造することができません。そのため、後者にはプラズマ、コロナ放電、湿式化学、プライマー、火炎、反応性ガスなどの表面処理法がよく用いられます。例えば、アメリカのエアプロダクツ社や化学会社は、分子量300万~500万の超高分子量ポリエチレン微粉末をF2/O2活性ガス表面処理した後、ポリウレタンエラストマーに10%の割合で添加することで、曲げ弾性率、引張強度、耐摩耗性を大幅に向上させることができます。さらに、F2/O2活性ガス表面処理は、上述の長さ6~35mmの配向性長尺短繊維にも適用でき、複合材料の剛性と引裂靭性を向上させることができます。


投稿日時:2024年1月19日