פוליאוריטנים תרמופלסטיים, ידוע גם בשםTPUS, הם קטגוריה ייחודית של פלסטיק שנוצרה באמצעות תגובות פוליאדדיטציה בין Diisocyanates ל- One Diols.
המונח תרמופלסטית מתייחס לחומר שהופך להיות גמיש וניתן לחימום עם חימום ומתמצק בקירור. ניתן להמיס חומרים תרמופלסטיים ולעצוב פעמים רבות והם מסוגלים להעריך מחדש פעמים רבות מבלי לאבד את היושרה המבנית.
המונח פוליאוריטן מתייחס לסוג שימושי של פולימר שהצטרף יחד על ידי מונומרים של אוורתן המיוצרים באמצעות תגובה של איזוציאנט ופוליול.
מאפיינים של פוליאוריטן תרמופלסטי
פוליאוריתן תרמופלסטי משלב יחד את התכונות השימושיות של מוצרי פוליאוריטן עם קלות השימוש ומאפיינים הניתנים לעיבוד מחדש של תרמופלסטיקה ליצירת פלסטיק אידיאלי ליישומים במגוון רחב של שדות ותעשיות. TPU יכול להיות מוחצן או להזרקה על ציוד ייצור תרמופלסטי קונבנציונאלי, ומאפשר להקל על הייצור.
ל- TPUs יתרונות ברורים ותכונות שימושיות רבות, כולל עמידות לשחיקה, גמישותם, עמידות בפני שמנים ושומרים במגוון רחב של טמפרטורות, עמידות בפני השפעה וגמישות. TPU הוא התרמופלסטית האידיאלית ליישומים בטמפרטורה נמוכה שבהם נדרשים עמידות בפני שחיקה וגמישות.
ישנם שני סוגים עיקריים של פוליאוריטנים תרמופלסטיים: TPUs מבוסס פוליאסטר ו- TPU מבוסס פוליאת'ר. שני סוגי ה- TPUs נבדלים זה מזה בבחירתם בקטע הרך של השרשרת, כאשר TPUs מבוסס פוליאסטר באופן מסורתי המועסקים בפוליאסטרים הנגזרים מאסטרים של חומצה אדיפית, ואילו TPUs מבוסס פוליאת'ר משתמשים באתרים טטרה-הידרפורניים. לשני סוגי ה- TPUs יש גם תכונות שונות במקצת שניתן לקחת בחשבון בבחירת התרמופלסטית האידיאלית.
כיצד מיוצר TPU
שוררים תרמופלסטיים מיוצרים באמצעות התגובה הכימית של פוליול (DIOL ארוך שרשרת), דיול עם שרשרת קצרה המשמשת כמרחיב שרשרת וכ- Diisocyanate. התוצאה היא שרשרת לסירוגין עם תחליפים המכונה בלוקים קשים ורכים.
החלק הקצר והקשיח של TPU מורכב ממאריך השרשרת ומהדיסיאנאט ומשמש כעמוד גב קוטבי נוקשה לפלסטיק. התוצאה היא נוקשות ועמידות מכנית. Methylene Diisocyanate (MDI) הוא ה- Diisocyanate המשמש לרוב עבור TPUs, ו- 1, 4- בוטנדיול (BDO) הוא מאריך השרשרת הנפוץ ביותר.
קטע החסימה הקשה הוא לרוב גבישי או פסאודו-קריסטלי, מה שמביא לרשת תלת מימדית של קישורים צולבים בתוך הפולימר. קשרים קוולנטיים יוצרים רשת זו, ומניבים עמידות גבוהה ועמידות בפני בלאי.
עם חימום, קישורים צולבים מתפוגגים, ומאפשרים דפוס ושחול של TPUs על ידי ייצור מסורתי. חלק החסימה הרכה מורכב מהדיול הארוך ומייצר גמישות נוספת ב- TPU. על ידי שינוי היחס בין חסימות רכות לבלוקים קשים או על ידי שינוי זהות הבלוקים, ניתן לשנות את התכונות הפיזיות של ה- TPU המדובר.