តើអ្វីទៅជា Thermoplastic polyurethane elastomer?
Polyurethane elastomer គឺជាសម្ភារៈសំយោគ polyurethane ជាច្រើនប្រភេទ (ប្រភេទផ្សេងទៀតសំដៅលើ polyurethane foam, polyurethane adhesive, polyurethane coating and polyurethane fiber) និង Thermoplastic polyurethane elastomer គឺជាប្រភេទមួយក្នុងចំណោមបីប្រភេទនៃ polyurethane elastomer ដែលមនុស្សទូទៅហៅវាថា TPU ( ប្រភេទសំខាន់ពីរនៃ elastomers polyurethane គឺ cast polyurethane elastomers អក្សរកាត់ជា CPU និង លាយ polyurethane elastomers អក្សរកាត់ជា MPU)។
TPU គឺជាប្រភេទ polyurethane elastomer ដែលអាចត្រូវបានផ្លាស្ទិចដោយកំដៅ និងរំលាយដោយសារធាតុរំលាយ។បើប្រៀបធៀបជាមួយ CPU និង MPU TPU មានទំនាក់ទំនងឆ្លងគីមីតិចតួច ឬគ្មាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគីមីរបស់វា។ខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលរបស់វាគឺជាលីនេអ៊ែរជាមូលដ្ឋាន ប៉ុន្តែមានចំនួនជាក់លាក់នៃការភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងរាងកាយ។នេះគឺជា Thermoplastic polyurethane elastomer ដែលមានលក្ខណៈពិសេសនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ។
រចនាសម្ព័ន្ធនិងចំណាត់ថ្នាក់នៃ TPU
Thermoplastic polyurethane elastomer គឺជាវត្ថុធាតុ polymer លីនេអ៊ែរ ប្លុក (AB) ។A តំណាងឱ្យវត្ថុធាតុ polymer polyol (ester ឬ polyether, ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃ 1000 ~ 6000) ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់, ហៅថាខ្សែសង្វាក់វែង;B តំណាងឱ្យ diol ដែលមានអាតូមកាបូន 2-12 ខ្សែសង្វាក់ត្រង់ ហៅថាខ្សែសង្វាក់ខ្លី។
នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃ Thermoplastic polyurethane elastomer ចម្រៀក A ត្រូវបានគេហៅថាផ្នែកទន់ដែលមានលក្ខណៈនៃភាពបត់បែននិងភាពទន់ដែលធ្វើឱ្យ TPU មានលទ្ធភាពពង្រីក។ខ្សែសង្វាក់ urethane ដែលបង្កើតដោយប្រតិកម្មរវាងផ្នែក B និង isocyanate ត្រូវបានគេហៅថា ចម្រៀករឹង ដែលមានលក្ខណៈរឹង និងរឹង។តាមរយៈការកែតម្រូវសមាមាត្រនៃផ្នែក A និង B ផលិតផល TPU ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងមេកានិចផ្សេងគ្នាត្រូវបានធ្វើឡើង។
យោងតាមរចនាសម្ព័ន្ធផ្នែកទន់ វាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទ polyester ប្រភេទ polyether និងប្រភេទ butadiene ដែលរៀងគ្នាមានក្រុម ester ក្រុម ether ឬក្រុម butene ។យោងតាមរចនាសម្ព័ន្ធផ្នែករឹង វាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទ urethane និងប្រភេទ urethane urea ដែលរៀងគ្នាទទួលបានពីឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ ethylene glycol ឬឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ diamine ។ការចាត់ថ្នាក់ទូទៅត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទ polyester និងប្រភេទ polyether ។
តើអ្វីជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការសំយោគ TPU?
(1) ប៉ូលីម័រឌីអូល។
ម៉ាក្រូម៉ូលេគុល diol ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលចាប់ពី 500 ទៅ 4000 និងក្រុម bifunctional ដែលមានមាតិកាពី 50% ទៅ 80% នៅក្នុង TPU elastomer ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីរបស់ TPU ។
វត្ថុធាតុ polymer Diol ដែលសមស្របសម្រាប់ TPU elastomer អាចត្រូវបានបែងចែកទៅជា polyester និង polyether: polyester រួមមាន polytetramethylene Adipic acid glycol (PBA) ε PCL, PHC;Polyethers រួមមាន polyoxypropylene ether glycol (PPG), tetrahydrofuran polyether glycol (PTMG) ជាដើម។
(2) ឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ាត
ទម្ងន់ម៉ូលេគុលមានទំហំតូច ប៉ុន្តែមុខងារគឺអស្ចារ្យ ដែលមិនត្រឹមតែដើរតួរក្នុងការតភ្ជាប់ផ្នែកទន់ និងផ្នែករឹងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងផ្តល់ជំនួយដល់ TPU ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងមេកានិចដ៏ល្អផ្សេងៗផងដែរ។សារធាតុ diisocyanates ដែលអាចអនុវត្តបានចំពោះ TPU គឺ៖ Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), methylene bis (-4-cyclohexyl isocyanate) (HMDI), p-phenyldiisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), p-phenyldimethyl diisocyanate (NDI) PXDI) ជាដើម។
(3) ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់
ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុល 100 ~ 350 ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ Diol ម៉ូលេគុលតូច ទម្ងន់ម៉ូលេគុលតូច រចនាសម្ព័ន្ធខ្សែសង្វាក់បើកចំហ និងគ្មានក្រុមជំនួសគឺអំណោយផលដល់ការទទួលបានភាពរឹងខ្ពស់ និងទម្ងន់មាត្រដ្ឋានខ្ពស់នៃ TPU ។ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ដែលសមរម្យសម្រាប់ TPU រួមមាន 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG) ជាដើម។
ការកែប្រែកម្មវិធី TPU ជាភ្នាក់ងារពង្រឹង
ដើម្បីកាត់បន្ថយថ្លៃដើមផលិតផល និងទទួលបានការអនុវត្តបន្ថែម អេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូធ្យូត អាចត្រូវបានប្រើជាភ្នាក់ងារពង្រឹងដែលប្រើជាទូទៅដើម្បីពង្រឹងសម្ភារៈកម្ដៅផ្សេងៗ និងកៅស៊ូដែលបានកែប្រែ។
ដោយសារតែវាមានប៉ូលីយូធ្យូតខ្ពស់ ប៉ូលីយូធ្យូថេនអាចត្រូវគ្នាជាមួយជ័រប៉ូឡា ឬជ័រកៅស៊ូ ដូចជាប៉ូលីអេទីលីនក្លរីន (CPE) ដែលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើផលិតផលវេជ្ជសាស្រ្ត។ការលាយបញ្ចូលគ្នាជាមួយ ABS អាចជំនួសកំដៅផ្នែកវិស្វកម្មសម្រាប់ការប្រើប្រាស់។នៅពេលប្រើរួមគ្នាជាមួយសារធាតុប៉ូលីកាបូណាត (PC) វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិដូចជាធន់នឹងប្រេង ធន់នឹងប្រេង និងធន់នឹងផលប៉ះពាល់ ហើយអាចប្រើដើម្បីធ្វើតួរថយន្ត។នៅពេលដែលរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយ polyester, ភាពតឹងតែងរបស់វាអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង;លើសពីនេះទៀតវាអាចត្រូវគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយ PVC, Polyoxymethylene ឬ PVDC;Polyester polyurethane អាចត្រូវគ្នាបានយ៉ាងល្អជាមួយនឹង 15% កៅស៊ូ Nitrile ឬ 40% កៅស៊ូ nitrile / PVC លាយ;Polyether polyurethane ក៏អាចត្រូវគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយ 40% កៅស៊ូ nitrile / polyvinyl chloride លាយ adhesive;វាក៏អាចត្រូវគ្នាជាមួយ acrylonitrile styrene (SAN) copolymer;វាអាចបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញអន្តរការជ្រៀតចូល (IPN) ជាមួយនឹងសារធាតុ polysiloxanes ប្រតិកម្ម។ភាគច្រើននៃសារធាតុ adhesive ដែលបានរៀបរាប់ខាងលើត្រូវបានផលិតជាផ្លូវការរួចហើយ។
ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ មានការស្រាវជ្រាវកាន់តែខ្លាំងឡើងលើការពង្រឹង POM ដោយ TPU នៅក្នុងប្រទេសចិន។ការលាយបញ្ចូលគ្នានៃ TPU និង POM មិនត្រឹមតែធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិករបស់ TPU ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងពង្រឹង POM ផងដែរ។អ្នកស្រាវជ្រាវមួយចំនួនបានបង្ហាញថានៅក្នុងការធ្វើតេស្តបាក់ឆ្អឹង tensile បើប្រៀបធៀបទៅនឹង POM matrix យ៉ាន់ស្ព័រ POM ជាមួយ TPU បានផ្លាស់ប្តូរពីការបាក់ឆ្អឹងផុយទៅជាការបាក់ឆ្អឹង។ការបន្ថែម TPU ក៏ផ្តល់ជំនួយដល់ POM ជាមួយនឹងដំណើរការអង្គចងចាំរាង។តំបន់គ្រីស្តាល់នៃ POM បម្រើជាដំណាក់កាលថេរនៃលោហៈធាតុអង្គចងចាំ ខណៈពេលដែលតំបន់ amorphous នៃ Amorphous TPU និង POM បម្រើជាដំណាក់កាលបញ្ច្រាស។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពឆ្លើយតបការងើបឡើងវិញគឺ 165 ℃ និងពេលវេលានៃការងើបឡើងវិញគឺ 120 វិនាទី អត្រានៃការងើបឡើងវិញនៃយ៉ាន់ស្ព័រឈានដល់ជាង 95% ហើយប្រសិទ្ធភាពនៃការស្តារឡើងវិញគឺល្អបំផុត។
TPU ពិបាកត្រូវគ្នាជាមួយវត្ថុធាតុ polymer ដែលមិនមានរាងប៉ូល ដូចជាប៉ូលីអេទីឡែន ប៉ូលីភីលីន ជ័រអេទីឡែន ប្រូភីលីន កៅស៊ូ butadiene កៅស៊ូ isoprene ឬម្សៅកៅស៊ូសំណល់ ហើយមិនអាចប្រើដើម្បីផលិតសមាសធាតុដែលមានដំណើរការល្អ។ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្រព្យាបាលលើផ្ទៃ ដូចជាប្លាស្មា កូរូណា គីមីសើម សារធាតុ primer អណ្ដាតភ្លើង ឬឧស្ម័នប្រតិកម្ម ជារឿយៗត្រូវបានប្រើសម្រាប់វិធីក្រោយៗទៀត។ជាឧទាហរណ៍ ក្រុមហ៊ុនផលិតផល និងគីមីរបស់អាមេរិកបានអនុវត្តការព្យាបាលផ្ទៃឧស្ម័នសកម្ម F2/O2 លើម្សៅប៉ូលីអេទីឡែនទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលពី 3-5 លាន ហើយបានបន្ថែមវាទៅប៉ូលីយូធ្យូនអ៊ីឡាស្តូមឺក្នុងសមាមាត្រ 10 ។ % ដែលអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវម៉ូឌុល Flexural កម្លាំង tensile និងភាពធន់ទ្រាំពាក់។ហើយការព្យាបាលលើផ្ទៃឧស្ម័នសកម្ម F2/O2 ក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះសរសៃខ្លីដែលពន្លូតតាមទិសដែលមានប្រវែងពី 6-35mm ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរឹង និងភាពរឹងនៃការរហែកនៃសម្ភារៈសមាសធាតុ។
តើផ្នែកនៃកម្មវិធី TPU មានអ្វីខ្លះ?
នៅឆ្នាំ 1958 ក្រុមហ៊ុន Goodrich Chemical Company (ឥឡូវប្តូរឈ្មោះជា Lubrizol) បានចុះបញ្ជីម៉ាក TPU Estane ជាលើកដំបូង។ក្នុងរយៈពេល 40 ឆ្នាំកន្លងមកនេះ មានម៉ាកយីហោជាង 20 នៅជុំវិញពិភពលោក ហើយម៉ាកនីមួយៗមានផលិតផលជាច្រើនស៊េរី។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតវត្ថុធាតុដើម TPU សំខាន់ៗនៅលើពិភពលោកគឺ៖ BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding ជាដើម។
ក្នុងនាមជា elastomer ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ TPU មានផលិតផលខាងក្រោមជាច្រើនប្រភេទ ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងតម្រូវការប្រចាំថ្ងៃ ទំនិញកីឡា ប្រដាប់ប្រដាក្មេងលេង សម្ភារៈតុបតែង និងផ្នែកផ្សេងៗទៀត។ខាងក្រោមនេះជាឧទាហរណ៍មួយចំនួន។
① សម្ភារៈស្បែកជើង
TPU ត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់សម្ភារៈស្បែកជើងដោយសារតែភាពបត់បែនដ៏ល្អ និងធន់នឹងការពាក់។ផលិតផលស្បែកជើងដែលមាន TPU មានផាសុកភាពក្នុងការពាក់ជាងផលិតផលស្បែកជើងធម្មតា ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងផលិតផលស្បែកជើងលំដាប់ខ្ពស់ ជាពិសេសស្បែកជើងកីឡា និងស្បែកជើងធម្មតាមួយចំនួន។
② ទុយោ
ដោយសារតែភាពទន់របស់វា កម្លាំង tensile ល្អ កម្លាំងប៉ះទង្គិច និងធន់ទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងទាប ទុយោ TPU ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រទេសចិនជាបំពង់បង្ហូរឧស្ម័ន និងប្រេងសម្រាប់ឧបករណ៍មេកានិច ដូចជាយន្តហោះ រថក្រោះ រថយន្ត ម៉ូតូ និងឧបករណ៍ម៉ាស៊ីន។
③ ខ្សែ
TPU ផ្តល់នូវភាពធន់នឹងការរហែក ធន់នឹងការពាក់ និងលក្ខណៈពត់កោង ជាមួយនឹងភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងទាប ជាគន្លឹះនៃដំណើរការខ្សែ។ដូច្នេះនៅក្នុងទីផ្សារប្រទេសចិន ខ្សែទំនើបៗដូចជាខ្សែបញ្ជា និងខ្សែថាមពលប្រើប្រាស់ TPUs ដើម្បីការពារសម្ភារៈថ្នាំកូតនៃការរចនាខ្សែដ៏ស្មុគស្មាញ ហើយកម្មវិធីរបស់ពួកគេកំពុងរីករាលដាលកាន់តែខ្លាំងឡើង។
④ ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រ
TPU គឺជាសម្ភារៈជំនួស PVC ដែលមានសុវត្ថភាព ស្ថិរភាព និងគុណភាពខ្ពស់ ដែលនឹងមិនមានផ្ទុក Phthalate និងសារធាតុគ្រោះថ្នាក់គីមីផ្សេងទៀត ហើយនឹងធ្វើចំណាកស្រុកទៅក្នុងឈាម ឬវត្ថុរាវផ្សេងទៀតនៅក្នុងបំពង់បូម ឬថង់វេជ្ជសាស្ត្រ ដើម្បីបង្កផលប៉ះពាល់។ជាងនេះទៅទៀត ថ្នាក់ Extrusion និង Injection TPU ដែលត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងពិសេស អាចប្រើបានយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយនឹងការកែកំហុសបន្តិចបន្តួចនៅក្នុងឧបករណ៍ PVC ដែលមានស្រាប់។
⑤ យានជំនិះ និងមធ្យោបាយដឹកជញ្ជូនផ្សេងទៀត។
ដោយការបញ្ចោញ និងស្រោបទាំងសងខាងនៃក្រណាត់នីឡុងជាមួយនឹង elastomer ប៉ូលីយូធ្យូតធីត ក្បូនវាយប្រហារអតិផរណា និងក្បូនឈ្លបយកការណ៍ដែលផ្ទុកមនុស្សពី 3 ទៅ 15 នាក់អាចត្រូវបានធ្វើឡើងដោយមានដំណើរការល្អប្រសើរជាងក្បូនអតិផរណាជ័រកៅស៊ូ។Polyurethane Thermoplastic elastomer ដែលត្រូវបានពង្រឹងដោយសរសៃកញ្ចក់ អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុតួខ្លួនដូចជាផ្នែកដែលមានផ្សិតនៅលើផ្នែកទាំងសងខាងនៃរថយន្តដោយខ្លួនឯង ស្បែកទ្វារ កាង បន្ទះប្រឆាំងនឹងការកកិត និងក្រឡាភ្លើង។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មករា-១០-២០២១