مقدمة تي بي يو

مطاط البولي يوريثين الحراري المختصر بـ TPU، والمعروف أيضًا باسم اللدائن الحرارية PU، هو عبارة عن بوليمر مشترك ذو كتلة خطية يتكون من قطعة ناعمة من أوليجومير بوليول وقطعة صلبة ممتدة من سلسلة ثنائي إيزوسيانات.

يحتوي جزيء TPU على - مجموعات NH-COO، تعتمد العديد من خصائصها على نوع الديول طويلة السلسلة، ويمكن إضافة صلابتها مع الأجزاء الصلبة للقيام بنسبة ضبط تقادم الضوء لتحسين مثبت الضوء، ولكنها تعتمد أيضًا على الأيزوسيانات. عطرية أو أليفاتية.

الفرق بين الأليفاتية والعطرية

يتم استخدام الإيزوسيانات العطرية حيث لا تهتم بتغير اللون التأكسدي بواسطة الأشعة فوق البنفسجية. طلاءات البولي يوريثين المحضرة من البولي إيزوسيانات العطرية تكون عرضة للأكسدة، وبالتالي، من المرجح أن تتحلل تحت أشعة الشمس المباشرة.

في المقابل، تستخدم الإيزوسيانات الأليفاتية بشكل أساسي لصنع طلاءات مثبتة للضوء. تُستخدم هذه المنتجات عندما يكون الثبات ضد الأشعة فوق البنفسجية أو ضوء الشمس مطلوبًا بالتأكيد، كما هو الحال في الطلاء الشفاف للسيارات والعديد من التركيبات ذات الأساس المائي.

الإيزوسيانات الأليفاتية

توفر البولي إيزوسيانات الأليفاتية طلاءات من البولي يوريثين تتمتع بمقاومة كيميائية ممتازة ومقاومة جيدة للشيخوخة. ونظرًا لغياب مجموعات الفينيل، فإن استخدام الأيزوسيانات الأليفاتية يضمن التصاقًا طويل الأمد في ظل الظروف القاسية.

الإيزوسيانات العطرية

بالمقارنة مع المشتقات الأليفاتية، فإن مشتقات هاتين المجموعتين من المنتجات تجعل الطلاءات أقل مقاومة للشيخوخة (الاصفرار) وأقل مقاومة للمواد الكيميائية (خاصة مقاومة القلويات الأقل) . ولذلك تستخدم البولي إيزوسيانات العطرية بشكل رئيسي في التطبيقات الداخلية (طلاء الأرضيات، وطلاء الخزانات، وما إلى ذلك) أو في البادئات. حتى البادئات يتم استخدامها بشكل أقل فأقل في قطاع السيارات لأن اصفرار البادئة يؤثر على لون الطبقة النهائية ويسبب تقشير الطبقات البينية.

بشكل عام، لا يتم استخدام البولي إيزوسيانات العطرية بشكل أساسي في الطلاءات. على سبيل المثال، يتم استخدام 80% من منتجات TDI لصنع الرغوة الناعمة، بينما يتم استخدام 65% من منتجات MDI لصنع الرغوة الصلبة.

الفروقبين مادة TPU من نوع البولي إيثر و مادة TPU من نوع البوليستر

يمكن للقسم الناعم من مادة TPU استخدام مجموعة متنوعة من الكحوليات المتعددة، والتي يمكن تصنيفها على نطاق واسع إلى أنظمة البولي إيثر والبوليستر.

نوع البولي إيثر (الإيثر): قوة عالية، ومقاومة للتحلل المائي وكثافة عالية المرونة، والأداء الجيد في درجات الحرارة المنخفضة.

نوع البوليستر (استر): خصائص شد أفضل، وخصائص الانحناء، ومقاومة التآكل، ومقاومة المذيبات، ومقاومة درجات الحرارة المرتفعة.

الاختلافات في نعومة خواص المواد هي كما يلي.

قوة الشد -- البوليستر > بولي إيثر
قوة التمزق -- بوليستر > بولي إيثر
مقاومة للتآكل -- بوليستر> البولي إيثر
المقاومة الكيميائية -- البوليستر > بولي إيثر
تبخر الرطوبة - بوليستر < بولي إيثر
تأثير درجات الحرارة المنخفضة - بوليستر < بولي إيثر

الشفافية -- البوليستر > بولي إيثر
مقاومة البكتيريا -- بوليستر < بولي إيثر

ستة اختلافات

<أ ط=0>1. إنتاج المواد الخام واختلافات الصياغة(1) المواد الخام لإنتاج مادة البولي إيثرين من نوع البولي إيثر هي بشكل أساسي 4-4'-ثنائي فينيل ميثان ثنائي إيزوسيانات (MDI)، بولي تتراهيدروفوران (PTMEG)، 1,4-بوتانيديول (BDO)، حيث تبلغ كمية MDI حوالي 40%، وPTMEG يمثل حوالي 40%، وBDO حوالي 20%.

(2) مواد خام لإنتاج مادة TPU من نوع البوليستر هي بشكل رئيسي 4-4'-ثنائي فينيل ميثان ثنائي إيزوسيانات (MDI)، 1،4-بوتانيديول (BDO)، حمض الأديبيك (AA)، والتي تبلغ كمية MDI حوالي 40٪، وتمثل AA حوالي 35٪، وحسابات BDO لحوالي 25%.

2. توزيع الكتلة الجزيئية وتأثيرها

يتبع توزيع الكتلة الجزيئية النسبية للبولي إيثر معادلة فرصة بواسون، ويكون توزيع الكتلة الجزيئية النسبية أضيق؛ بينما يخضع توزيع الكتلة الجزيئية النسبية للبوليستر ديول لتوزيع فرصة فلوري، ويكون توزيع الكتلة الجزيئية النسبية أوسع.

الوزن الجزيئي للقطعة الناعمة له تأثير على الخواص الميكانيكية من مادة البولي يوريثين. بشكل عام، على افتراض أن الوزن الجزيئي للبولي يوريثين هو نفسه، فإن قوة البولي يوريثين تزداد مع زيادة الوزن الجزيئي للبوليستر ديول إذا كان الجزء الناعم من البوليستر؛ تتناقص قوة البولي يوريثين مع زيادة الوزن الجزيئي للبولي إيثر ديول إذا كان الجزء الناعم من البولي إيثر، على الرغم من ارتفاع معدل الاستطالة. وذلك لأن الجزء الناعم من نوع البوليستر نفسه أكثر قطبية، والوزن الجزيئي كبير، وهيكل عالي الانتظام، لتحسين القوة المواتية، في حين أن الجزء الناعم من البولي إيثر أقل قطبية، إذا زاد الوزن الجزيئي , المحتوى النسبي للقطعة الصلبة من مادة البولي يوريثين يتناقص , قوة الانخفاض .

3. مقارنة الخواص الميكانيكية

يشكل البولي إيثر والبوليستر والبوليولات قليلة القسيمات الأخرى الأجزاء الناعمة. تمثل الأجزاء اللينة معظم مادة البولي يوريثان، وتختلف خصائص البولي يوريثان المحضرة من بوليولات أوليجومر مختلفة وثنائي إيزوسيانات. البوليستر القطبي عبارة عن قطعة ناعمة من مادة البولي يوريثين المطاطية والرغوة التي يتم الحصول عليها من خلال الخواص الميكانيكية الأفضل. نظرًا لأن البوليستر المصنوع من مادة البولي يوريثين يحتوي على مجموعة إستر قطبية، فإن هذا النوع من مادة البولي يوريثين الداخلية ليس فقط بين القسم الصلب يمكن أن يشكل رابطة هيدروجينية، ويمكن أيضًا أن يكون القسم الناعم من المجموعة القطبية جزءًا من القسم الصلب من المجموعة القطبية لتكوين الهيدروجين الترابط، بحيث يمكن توزيع المرحلة الصلبة بشكل أكثر انتظامًا في المرحلة الناعمة، لتلعب دور نقطة التشابك. في درجة حرارة الغرفة، يمكن لبعض أنواع البوليستر أن تشكل شرائح ناعمة تتبلور وتؤثر على أداء البولي يوريثين. تتمتع البولي يوريثان من نوع البوليستر بقوة أعلى، ومقاومة للزيت، وثبات أكسدة حرارية أعلى من البولي إيثر من نوع PPG، ولكنها تتمتع بمقاومة أقل للتحلل المائي من نوع البولي إيثر.

4. مقارنة الاستقرار المائي

تم تحسين مقاومة التحلل المائي لنوع بوليستر استر TPU بعد الحماية باستخدام كاربوديميد. يتمتع البولي إيثر إستر من نوع TPU ونوع البولي إيثر TPU بأفضل مقاومة للتحلل المائي عند درجة حرارة عالية.

البوليسترات عرضة للكسر بواسطة جزيئات الماء، ويحفز الحمض الناتج عن التحلل المائي المزيد من التحلل المائي للبوليستر. إن نوع البوليستر له تأثير معين على الخواص الفيزيائية ومقاومة الماء لللدائن. مع زيادة عدد مجموعات الميثيلين في المادة الخام للبوليستر ديول، زادت مقاومة الماء لمطاط البولي يوريثين القائم على البوليستر. مقاومة الماء أفضل أيضًا مع محتوى مجموعة الإستر الأصغر. وبالمثل، فإن مقاومة الماء لمطاطات البولي يوريثان المنتجة من البوليسترات المصنعة مع أحماض ديباسيك طويلة السلسلة أفضل من مقاومة الماء للبولي يوريثانات القائمة على البوليستر مع أحماض ديباسيك قصيرة السلسلة.

5. مقارنة المقاومة الميكروبية

يمكن أن تتعرض مواد TPU الناعمة من نوع البوليستر للهجوم من قبل الكائنات الحية الدقيقة عند ملامستها لفترة طويلة للتربة الرطبة، في حين أن مواد TPU الناعمة أو الصلبة من نوع البولي إيثر، بالإضافة إلى مواد TPU من نوع البولي إيثر أو مواد TPU الصلبة، عادة لا تتعرض للهجوم من قبل الكائنات الحية الدقيقة.

6. مقارنة الأسعار

تعد اللدائن المصنوعة من البولي يوريثين من البولي إيثر أغلى بكثير من اللدائن المصنوعة من البولي يوريثين البوليستر، ويرجع ذلك أساسًا إلى الأسباب التالية:

(1) تتمتع اللدائن المصنوعة من البولي يوريثين من البولي إيثر بمقاومة جيدة للتحلل المائي، مقاومة درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة الانحناء.

② تكوين الجزء الناعم من مادة TPU من البولي إيثر بوليول والبوليولات البوليستر مقارنة بإنتاج المواد الخام، فإن السعر أعلى.

(3) تعد عملية إنتاج البولي إيثر بوليول أكثر تعقيدًا بكثير من عملية إنتاج البولي إيثر بوليول.

(4) من الصعب التحكم في ظروف العملية في عملية تفاعل البولي إيثر بوليول.< /span>

⑤ في إنتاج البولي إيثر بوليول، تكون متطلبات معدات الإنتاج أعلى، وفي الوقت نفسه، يجب الاهتمام باتخاذ تدابير وقائية معينة في عملية الإنتاج.

المقارنة التفاضلية للعمليات

<أ ط=0>1. التجفيفكما نعلم، فإن مادة البولي يوريثين عبارة عن بوليمر قطبي ويمتص الرطوبة ببطء عند تعرضه للهواء. مع حبيبات TPU الممتصة للرطوبة تذوب قوالب المعالجة، وتبخير الماء عند درجة حرارة المعالجة، مما يجعل سطح المنتج غير أملس، ويتم تقليل الفقاعات الداخلية والخصائص الفيزيائية، لذلك من أجل ضمان أداء المنتج ومنع الفقاعات الناجمة عن إن تبخر الماء أثناء معالجة الذوبان، قبل معالجة مادة TPU، يحتاج عمومًا إلى تجفيف الكريات.

لقد قمنا بتحليل في المقارنة السابقة للثبات المائي لإستر TPU والإيثر، لأن البوليستر حساس لجزيئات الماء والكسر، والتحلل المائي للحمض المتولد يمكن أن يحفز المزيد من التحلل المائي للبوليستر، عادة، في نفس الظروف، يكون محتوى الماء من البوليستر TPU أعلى بكثير من محتوى الماء من البولي إيثر TPU، لذلك في عملية التجفيف يجب توخي الحذر بشكل خاص من البوليستر TPU ، انتبه إلى جفافه تمامًا، وتحكم بدقة في ظروف التجفيف. يجب التحكم بشكل صارم في ظروف التجفيف

2. مرحلة الضغط

يذوب البوليمر في قالب الحقن، سواء كان ذلك في مرحلة ما قبل التشكيل أو مرحلة الحقن، يجب أن يتعرض المصهور لضغط ثابت داخلي وضغط ديناميكي خارجي لعمل المفصل. مرحلة الضغط القابضة، سوف يتعرض ذوبان البوليمر لضغط مرتفع، تحت هذا الضغط، سيتم ضغط الحجم الحر بين أجزاء السلسلة الجزيئية، بسبب تقليل الحجم الحر بين السلسلة الجزيئية، وقرب أجزاء السلسلة الجزيئية الكبيرة لذلك أن القوى الجزيئية لتعزيز أداء اللزوجة تزداد، بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن طاقة تماسك رابطة الأثير TPU الأثير أقل، فإن حواجز دوران الرابطة صغيرة، مما يؤدي إلى تعزيز السلسلة الجزيئية للرابطة. دور أجزاء السلسلة المدمجة أصغر، وبالتالي فإن الضغط، والإزاحة النسبية للسلسلة الجزيئية أكبر، لذلك يمكن أن يتغير أداء اللزوجة في نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن السلسلة الجزيئية للبولي إيثر TPU مقارنة بالبوليستر TPU أكثر سلاسة، لذا فإن تشوهها الدائم أكثر صعوبة في التشكيل، لذلك في عملية معالجة البولي إيثر تي بي يو للحفاظ على الضغط، مقارنةً بالبوليستر تي بي يو والبولي إيثر تي بي يو للتحكم لفترة أطول وقت الانتظار.

3. وقت المعالجة

كما هو الحال بشكل عام، يزداد الوزن الجزيئي بحيث يطول مقطع السلسلة الجزيئية، وكلما كان مركز ثقل السلسلة الجزيئية أبطأ، كلما كان الإزاحة النسبية بين مقطع السلسلة أبطأ كلما زادت الفرص، والمرونة الجزيئية للطول الطويل زيادة السلسلة، وزيادة نقاط التشابك، وسلسلة التفكك وصعوبات الانزلاق، بحيث تزداد مقاومة عملية الجريان، وتزداد الحاجة إلى الوقت والطاقة، مما يدل على لزوجة حساسية القص. عادةً ما يكون البوليستر TPU أكبر من الكتلة الجزيئية للبولي إيثر TPU، وبالتالي فإن الوقت اللازم لمعالجته وقولبته سيكون أطول.

4. درجة حرارة المعالجة

نتيجة للبوليستر TPU كقاعدة عامة، مقارنة بتوزيع الكتلة الجزيئية للبولي إيثر TPU يكون أوسع، وبالتالي فإن درجة حرارة المعالجة أعلى. نظرًا لأن رابطة النيتروجين والأكسجين في البولي إيثر TPU أسهل في الكسر، لذلك فهي تحتاج إلى درجة حرارة منخفضة نسبيًا لتحقيق معالجتها.

5. الضغط

نظرًا لأن بوليستر TPU يتمتع بطاقة تماسك جزيئي كبيرة، فمن الصعب أيضًا كسر رابطة النيتروجين والأكسجين في بنيته الجزيئية، لذا تتطلب معالجتها درجة حرارة وضغطًا عاليين لكسر الرابطة الجزيئية.< /span>لأن مادة البوليستر TPU تتمتع بقدرة احتكاك داخلي كبيرة وتماسك جزيئي كبير، فمن الصعب تبريدها حتى لو عادت إلى حالتها الطبيعية، لذلك تحتاج إلى وقت تبريد أطول.

6. التبريدبسبب انخفاض طاقة تماسك رابطة إيثر بولي إيثر TPU، تكون حواجز الدوران للرابطة أصغر، مع زيادة الكتلة الجزيئية النسبية للبولي إيثر، تكون السلسلة أكثر مرونة، السلسلة الجزيئية تتمتع بدرجة عالية من المرونة، لذا فهي تظهر حركة جيدة، في حين أن مادة البوليستر TPU أقل قليلاً.

شيامن LFT البلاستيك المركب المحدودة

تأسست شركة Xiamen LFT Composite Plastic Co.، LTD في عام 2009، وهي مورد عالمي ذو علامة تجارية للمواد البلاستيكية الحرارية المقواة بالألياف الطويلة التي تدمج أبحاث المنتجات& التطوير (البحث والتطوير) والإنتاج وتسويق البيع. لقد حصلت منتجات LFT الخاصة بنا على شهادة نظام ISO9001&16949 وحصلت على الكثير من العلامات التجارية وبراءات الاختراع الوطنية، التي تغطي مجالات السيارات وقطع الغيار العسكرية والأسلحة النارية والفضاء والطاقة الجديدة والمعدات الطبية وطاقة الرياح والمعدات الرياضية وما إلى ذلك.