熱可塑性ポリウレタンエラストマーとは何ですか？
ポリウレタンエラストマーは、さまざまなポリウレタン合成材料（他の品種（ポリウレタン接着剤、ポリウレタンコーティング、ポリウレタン繊維を指します）、および熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、3種類のポリウレタンエラストマーの1つです。 CPUとして略されたエラストマー、および混合ポリウレタンエラストマーは、MPUとして略されました）。
TPUは、加熱によって可塑化され、溶媒によって溶解することで可塑化できる一種のポリウレタンエラストマーです。 CPUおよびMPUと比較して、TPUはその化学構造に化学架橋がほとんどまたはまったくありません。その分子鎖は基本的に線形ですが、物理的な架橋が一定の量です。これは、構造が非常に特徴的な熱可塑性ポリウレタンエラストマーです。
TPUの構造と分類
熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、A（AB）ブロック線形ポリマーです。 Aは、ロングチェーンと呼ばれる高分子量のポリマーポリオール（エステルまたはポリエーテル、1000〜6000の分子量）を表します。 bは、短鎖と呼ばれる2〜12鎖の炭素原子を含むDIOLを表します。
熱可塑性ポリウレタンエラストマーの構造では、セグメントAはソフトセグメントと呼ばれ、柔軟性と柔らかさの特性を持ち、TPUの拡張性があります。 Bセグメントとイソシアネートの間の反応によって生成されるウレタン鎖は、硬い特性とハード特性の両方を備えたハードセグメントと呼ばれます。 AとBセグメントの比率を調整することにより、異なる物理的および機械的特性を持つTPU製品が作成されます。
ソフトセグメント構造によれば、それはそれぞれエステルグループ、エーテルグループ、またはブテン群を含むポリエステルタイプ、ポリエーテルタイプ、およびブタジエン型に分けることができます。ハードセグメント構造によれば、エチレングリコール鎖エクステンダーまたはジアミン鎖エクステンダーからそれぞれ得られるウレタンタイプとウレタン尿素タイプに分けることができます。一般的な分類は、ポリエステルタイプとポリエーテルタイプに分けられます。
TPU合成の原材料は何ですか？
（1）ポリマーディオール
500〜4000の分子量を持つ高分子Diolおよび二機能群は、TPUエラストマーで50％から80％の含有量を持つ二機能群であり、TPUの物理的および化学的特性に決定的な役割を果たします。
TPUエラストマーに適したポリマーDIOLは、ポリエステルとポリエーテルに分割できます。ポリエーテルには、ポリオキシプロピレンエーテルグリコール（PPG）、テトラヒドロフランポリエーテルグリコール（PTMG）などが含まれます。
（2）ジイソシアネート
分子量は小さいですが、機能は顕著であり、ソフトセグメントとハードセグメントを接続する役割を果たしているだけでなく、TPUにさまざまな良好な物理的および機械的特性を授与します。 TPUに適用可能なジイソシアネートは、メチレンジフェニルジイソシアネート（MDI）、メチレンビス（-4-シクロヘキシルイソシアネート）（HMDI）、P-フェニルジイソシアネート（PPDI）、1,5-ナフタールジイソシエニート（Ndi）、P-FeNypynyte（Ndi）、P-nisocyanate（ （PXDI）など
（3）チェーンエクステンダー
分子量が100〜350のチェーンエクステンダー、小分子ジオール、小分子量、オープンチェーン構造に属する、および置換基群は、TPUの高硬度と高いスカラー重量を得るのに役立ちます。 TPUに適したチェーンエクステンダーには、1,4-ブタンジオール（BDO）、1,4-ビス（2-ヒドロキシエトキシ）ベンゼン（HQEE）、1,4-シクロヘキサンミタノール（CHDM）、P-フェニルディメチルグリコール（PXG）などが含まれます。
強化剤としてのTPUの修正アプリケーション
製品コストを削減し、追加のパフォーマンスを得るために、ポリウレタン熱可塑性エラストマーを使用して、一般的に使用される強化剤として使用して、さまざまな熱可塑性および修正ラバー材料を強化できます。
極性が高いため、ポリウレタンは、医療製品の製造に使用できる塩素化ポリエチレン（CPE）などの極性樹脂またはゴムと互換性があります。 ABSとブレンドすると、使用のためにエンジニアリング熱可塑性物質を置き換えることができます。ポリカーボネート（PC）と組み合わせて使用すると、油抵抗性、燃料耐性、耐衝撃性などの特性があり、カーディを作るために使用できます。ポリエステルと組み合わせると、その靭性を改善できます。さらに、PVC、ポリオキシメチレン、またはPVDCとよく互換性があります。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/PVCブレンドとよく互換性があります。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よく互換性があります。また、アクリロニトリルスチレン（SAN）コポリマーと同種のCOも可能です。反応性ポリシロキサンを使用して、浸透しているネットワーク（IPN）構造を形成できます。上記のブレンド接着剤の大部分はすでに公式に生産されています。
近年、中国のTPUによるPOMの強化に関する研究が増えています。 TPUとPOMのブレンドは、TPUの高温抵抗と機械的特性を改善するだけでなく、POMを大幅に強化します。一部の研究者は、POMマトリックスと比較して、引張破壊試験では、TPUを伴うPOM合金が脆性骨折から延性骨折に移行していることを示しています。 TPUを追加すると、POMがシェイプメモリパフォーマンスを与えます。 POMの結晶領域は、形状記憶合金の固定位相として機能し、アモルファスTPUとPOMのアモルファス領域は可逆相として機能します。回復応答温度が165℃で、回復時間が120秒の場合、合金の回収率は95％を超え、回復効果が最適です。
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、イソプレンゴムまたは廃ゴム粉末などの非極性ポリマー材料と互換性があり、良好なパフォーマンスの複合材料を生成することはできません。したがって、血漿、コロナ、湿式化学、プライマー、炎、または反応性ガスなどの表面処理方法がしばしば使用されます。たとえば、American Air Products and Chemicals Companyは、3〜500万の分子量を持つ超高分子量ポリエチレン微粉末でF2/O2活性ガス表面処理を実施し、10％の比率でポリウレタンエラストマーに加え、曲げ弾性率、引張強度、耐摩耗性を大幅に改善できます。また、F2/O2活性ガス表面処理は、6〜35mmの長さの方向的に細長い短繊維にも適用でき、複合材料の剛性と涙の靭性を改善できます。
TPUのアプリケーションエリアは何ですか？
1958年、Goodrich Chemical Company（現在はLubrizolに改名）が初めてTPUブランドのEstaneを登録しました。過去40年にわたって、世界中に20以上のブランド名があり、各ブランドにはいくつかのシリーズの製品があります。現在、世界の主要なTPU原料メーカーは、BASF、Covestro、Lubrizol、Huntsman Corporation、McKinsey、Goldingなどです。
優れたエラストマーとして、TPUには幅広いダウンストリーム製品があり、毎日の必需品、スポーツ用品、おもちゃ、装飾材料、その他の分野で広く使用されています。以下はいくつかの例です。
shoe靴材料
TPUは、その優れた弾力性と耐摩耗性のため、主に靴材料に使用されます。 TPUを含む履物製品は、通常の履物製品よりもはるかに快適に着用しているため、ハイエンドの履物製品、特にスポーツシューズやカジュアルシューズでより広く使用されています。
②ホース
柔らかさ、良好な引張強度、衝撃強度、高温および低温に対する耐性により、TPUホースは中国で広く使用されており、航空機、タンク、自動車、オートバイ、工作機などの機械装置のガスおよびオイルホースとして広く使用されています。
③ケーブル
TPUは、涙抵抗、耐摩耗性、曲げ特性を提供し、高温抵抗と低温抵抗がケーブル性能の鍵です。そのため、中国市場では、制御ケーブルや電源ケーブルなどの高度なケーブルがTPUを使用して複雑なケーブル設計のコーティング材料を保護し、そのアプリケーションはますます広まっています。
④医療機器
TPUは安全で安定した高品質のPVC代替物質であり、フタル酸塩やその他の化学的有害物質は含まれておらず、副作用を引き起こすために医療カテーテルまたは医療袋の血液またはその他の液体に移動します。さらに、特別に開発された押出グレードと噴射グレードのTPUは、既存のPVC機器で少しデバッグすることで簡単に使用できます。
車両およびその他の輸送手段
ナイロンファブリックの両側をポリウレタン熱可塑性エラストマーで押し出してコーティングすることにより、3〜15人を運ぶインフレータブル戦闘攻撃のいかだと偵察ラフトを作ることができます。ガラス繊維で補強されたポリウレタン熱可塑性エラストマーを使用して、車自体の両側の成形部品、ドアスキン、バンパー、摩擦摩擦帯、グリルなどのボディ成分を作ることができます。
投稿時間：1月10日 - 2021年