Как производится термопластичный полиуретан: 3 базовых компонента

сделать заказ

8 800 200 15 43

Термопластичный полиуретан (ТПУ) – это материал группы полимеров на основе простых и сложных полиэфиров. Он сочетает в себе эластичность натурального каучука и твердость пластиков. Поэтому нашел широкое применение в изготовлении автомобильных аксессуаров, обувных подошв, чехлов для мобильных телефонов, текстиля и многих других изделий. Далее мы расскажем, как производится термопластичный полиуретан и какие он имеет преимущества для использования в разных отраслях промышленности.

Особенности производства ТПУ (TPU)

Для изготовления материала используют 3 базовых компонента:

• Длинноцепной диол или полиол;
• Диизоцианат;
• Удлинитель цепи либо короткоцепной диол.

Алифатический изоцианат отвечает за снижение хрупкости при низких температурах и повышенную устойчивость к ультрафиолету. Простые полиэфиры придают готовым изделиям антибактериальные свойства, морозо- и износостойкость, а сложные – способность к быстрому восстановлению после деформаций.

На первом этапе производства, все компоненты подвергаются химической обработке, затем гранулы погружают в бункер автомата. Современное оборудование обеспечивает шнековую подачу сырья в камеру разогрева.

Термопластавтоматы (ТПА) создают простые формы в виде листов, брусков или полос. Их получают методом экструзии, который предполагает выдавливание разогретой массы на основе полиуретановых гранул через отверстия установленного диаметра и формы. В производстве изделий сложных форм применяют технологию инжекции, когда в литьевую форму поступает пластичная масса путем впрыска.

Прежде чем приступить к переработке сырье сушат в двух температурных режимах

• +80°C – 6 часов;
• +100°C – 2 часа.

Чтобы придать готовым изделиям хорошие эксплуатационные свойства, производимый продукт 3 недели выдерживают в теплом помещении. В случае необходимости срочного изготовления товара, заготовку выдерживают в печи на протяжении 16 часов и подвергают сушке при +105°C.

Основные свойства термопластичных полиуретанов

Условия и технологии производства позволяют придавать термопластам следующие характеристики:

• Высокий коэффициент растяжения;
• Широкий диапазон твердости 60 по Шору Л до 70 до Шору О, т.е. можно сделать как очень мягкий, так и самый твердый материал;
• Быстрое восстановление первоначальной формы;
• Хорошее сопротивление низким температурам;
• При механических нагрузках создается незначительная остаточная деформация;
• Высокие огнеупорные свойства;
• Не вступают в реакцию со щелочами и кислотами.

ТПУ производят в бесцветном виде, но сырье можно окрашивать в любой цвет. Кроме того, гранулам придается цилиндрическая, кубическая или линзовидная форма.

Преимущества термополиуретана перед другими пластмассами

Мы подробно разобрали, как производится термопластичный полиуретан, теперь расскажем, почему именно этот материал заместил другие пластмассы во многих отраслях промышленности. Итак, изделия из TPU обладают рядом особенностей:

• Компенсация механических нагрузок за счет повышенной твердости;
• Сохраняет свою структуру при сильном ударе за счет хорошей гибкости;
• Стойкость к абразивной обработке товаров методом шлифовки и полировки;
• Возможность придания товару любой формы и создания высокопрочных изделий большой толщины;
• Износ в 3 раза ниже, чем у резины;
• Легкий материал относительно металла;
• Плотность полимерного материала составляет 1,280 г/см3 (для сравнения, у резины 1,500 г/см3), что позволяет сделать готовый продукт более легким;
• Возможность изготовления товара, способного растягиваться в 6 раз.

Одним из ведущих производителей ТПУ в России является компания «Углич-Пласт». Мы используем передовое оборудование для изготовления и непрерывного контроля качества в нашей лаборатории, поэтому гарантируем соответствие материала согласованным параметрам.

8 (800) 200-15-43+7 (920) 106-49-77

консультации по любым вопросам

Термореактивный уретан против термопластичного уретана

Термопластичный полиуретан (ТПУ)

• Термопластичный уретан — это полимер. TPU могут иметь различные комбинации гибких и жестких сегментов. Это позволяет TPU варьироваться от мягких и гибких эластомеров до жестких пластиков.
• ТПУ обычно более прочен, чем термореактивный уретан.
• Термопластичный уретан можно плавить и преобразовывать. Он эластичный и гибкий, что делает его универсальным материалом, подходящим для использования в самых разных отраслях промышленности.
• TPU часто производят в гранулах. После расплавления они затем прессуются или отливаются под давлением в конечный продукт.
• Несущая способность: термопластичный уретан имеет небольшой вес на квадратный дюйм.

Термореактивный уретан

• Термореактивный уретан — это полимер, который представляет собой мягкий твердый или густой жидкий форполимер или смолу. При отверждении смола превращается в нерастворимую полимерную сетку. Отверждение вызывается нагреванием или смешиванием с катализатором.
• Термореактивные уретаны перед отверждением обычно находятся в жидком состоянии. Часто процесс включает формование в готовые детали. После затвердевания термореактивные уретаны нельзя плавить и реформировать.
• Несущая способность: Термореактивный уретан выдерживает большой вес на квадратный дюйм.

Свойства полиуретана

Помимо отличной несущей способности и стойкости к истиранию формованного полиуретана; полиуретан очень хорошо работает в самых разных средах.

не рекомендуется использовать формованный полиуретан при температурах выше 250 ° F (121 ° C). Последние достижения в области уретановой технологии PPDI подтолкнули верхние пределы до 300 ° F (150 ° C) для некоторых уретановых деталей. Для приложений в условиях окружающей среды от 212 ° F до 300 ° F (от 100 ° C до 150 ° C) лучше всего заранее оценить деталь и провести некоторые испытания.

Ключевые рабочие характеристики

Вот некоторые из преимуществ и преимуществ свойств полиуретана.

Низкотемпературные характеристики

Одна особая область, в которой формованный полиуретан превосходит его, — это его устойчивость к холоду.

Формованный полиуретан сохраняет гибкость при низких температурах и обладает исключительной стойкостью к тепловым ударам. Многие из полиуретанов, используемых здесь, в Ecotermix, не становятся хрупкими при температурах ниже -62 ° C (-80 ° F), хотя их жесткость постепенно увеличивается при понижении температуры ниже -18 ° C (0 ° F). Могут быть изготовлены специальные композиции, которые сохраняют некоторую гибкость при температурах до -87 ° C (-125 ° F).

Высокотемпературные характеристики

Формованный полиуретан может использоваться во многих областях непрерывной эксплуатации при температурах от 85 ° C до 121 ° C (от 185 ° F до 250 ° F).

Как видно из таблицы 1, выдерживание типичного соединения в течение одной недели при 250 ° F (121 ° C) вызывает лишь незначительное ухудшение физических свойств при испытании при 24 ° C (75 ° F).

Таблица: Влияние воздействия повышенной температуры на свойства полиэфира TDI 90A
и свойства полиэфира TDI 90A при нормальных и повышенных температурах

тест	100% модуль упругости, МПа (фунт / кв. Дюйм) (ASTM D142-61T)	Прочность на разрыв, МПа (фунт / кв. Дюйм) (ASTM D142-61T)	Относительное удлинение при разрыве, % (ASTM D142-61T)	Твердость, дюрометр A (ASTM D142-61T)
Оригинал	7.6 (1,100)	31.3 (4,500)	450	90
Через 1 неделю при 100 ° C (212 ° F) измеряется при комнатной температуре	7.4 (1,070)	31.3 (4,500)	520	90
Через 3 недели при 100 ° C (212 ° F) измеряется при комнатной температуре	6.6 (950)	39. 5 (4,300)	610	89
Через 1 неделю при 121 ° C (250 ° F) измеряется при комнатной температуре	6.2 (900)	18.9 (2,750)	780	88
Измерено при 84 ° C (75 ° F)	6.7 (975)	27.6 (4,000)	440	89
Измерено при 100 ° C (212 ° F)	5.3 (775)	19.3 (2,800)	480	88
Измерено при 121 ° C (250 ° F)	5.3 (775)	10.3 (1,500)	350	88

Водонепроницаемый

Полиуретан устойчив к набуханию и ухудшению свойств при погружении в воду и имеет превосходную долговременную стабильность в воде при температурах до 122 ° F (50 ° C). У нас есть составы, способные выдерживать более высокие температуры. Приведенная ниже диаграмма показывает, что после погружения в воду на срок до одного года при 122 ° F (50 ° C) типичный состав сохраняет 76 процентов первоначальной прочности. Такая же степень водостойкости проявляется в условиях, когда вода присутствует в смеси или эмульсии с маслом.

Устойчивость к кислороду и озону

Кислород и озон в атмосферных концентрациях не оказывают заметного воздействия на формованные полиуретановые детали. Например, образцы, подвергшиеся воздействию озона с концентрацией 300 pphm в условиях статической деформации в течение 500 часов, не показывают признаков растрескивания поверхности или растрескивания. Напряженно-деформационные свойства полиуретана мало меняются после воздействия кислородной бомбы в течение четырех недель при 158 ° C (70 ° C) и давлении кислорода 300 фунтов на квадратный дюйм (2,1 МПа).

Дегазация

Изделия из полиуретана очень устойчивы в условиях высокого вакуума. Они показывают чрезвычайно низкие потери веса в стандартных тестах на дегазацию. Если у вас есть приложение, в котором дегазация может вызвать проблемы, мы можем легко предоставить составы без каких-либо добавок.

 Устойчивость к старению

полиуретан может быть смешан таким образом, что течение времени в статических условиях при комнатной температуре оказывает незначительное влияние. Всегда полезно сообщить команде Ecotermix, будет ли деталь храниться перед использованием и каков должен быть желаемый срок службы. Полиуретановые составы, которые со временем портятся, компенсируют это в других областях. Это соотношение следует учитывать при выборе материала.

Огнестойкость

Детали, изготовленные из формованного полиуретана, имеют ограниченную стойкость к горению. Небольшого улучшения этой характеристики можно добиться за счет специальной рецептуры. Однако в реальной ситуации возгорания даже эти продукты воспламеняются.

Вопрос о том, следует ли использовать полиуретан там, где соображения пожарной безопасности влияют на конструкцию, является вопросом практической оценки потенциальных опасностей, связанных с каждым конкретным случаем.

Устойчивость к маслам, химикатам и растворителям

Полиуретан содержит отличное масло, что делает его продукты особенно подходящими для использования в смазочных маслах. Ароматические углеводороды и полярные растворители оказывают на полиуретаны от умеренного до сильного воздействия. Типичная информация о химической стойкости приведена ниже.

Радиационная стойкость

Полиуретаны обычно довольно хорошо работают при воздействии радиации. После независимого испытания был сделан вывод, что формованные изделия из простого полиэфирполиуретана способны обеспечить удовлетворительную работу даже при относительно большом воздействии гамма-излучения 1 x 109 рентген. Полиуретан более устойчив к растрескиванию под напряжением, чем другие эластомеры, и сохраняет большую гибкость и физическую прочность при воздействии гамма-излучения.

Сравнение полиуретана на масляной основе и полиуретана на водной основе для отделки дерева

В домашнем центре они сидят на полке как соседи и даже имеют одну фамилию, но полиуретаны на масляной и водной основе — это разные виды отделки для разных нужд. Будь то отделка полов, наличников, дверей или любых изделий из дерева, как только вы узнаете разницу между ними, выбор станет проще.

Что такое полиуретан и почему он полезен

Полиуретан представляет собой прозрачное тонкое жидкое покрытие, которое можно наносить кистью или распылять. Назначение покрытия в основном защитное. Но полиуретан подчеркивает текстуру древесины и придает золотистый оттенок.

Полиуретановые покрытия часто сравнивают с лаками, шеллаками и лаками. Тем не менее, объединяющим фактором полиуретанов является то, что они по существу пластичны. Шеллак, в частности, сделан из органического продукта — насекомых, а полиуретан — это полимерное покрытие, производимое на заводе.

Полиуретановые покрытия хорошо подходят для внутренних работ. Они могут построить твердую, но в основном прозрачную оболочку, позволяя нижней поверхности просвечиваться.

Полиуретановые покрытия на масляной основе

Полиуретан на масляной основе использует различные нефтяные и минеральные растворители в качестве носителя для твердых полиуретанов. В отличие от красок на масляной основе, которые встречаются реже, чем раньше, полиуретановые покрытия на масляной основе по-прежнему широко продаются и используются.

Полиуретан на масляной основе, доступный как в формате распыления, так и в виде кисти, создает прочную защитную оболочку при меньшем количестве покрытий, чем полиуретан на водной основе. Он оставляет слегка желтоватый блеск, особенно при многократном нанесении, хотя в некоторых случаях это может быть необходимо.

Полиуретан на масляной основе медленно сохнет. Один слой обычно высыхает на ощупь примерно через два часа, а нанесение дополнительных слоев допускается примерно через шесть часов, в зависимости от условий в помещении. В это время запах полиуретана на масляной основе становится резким и ярко выраженным, и многие люди находят его неприятным. К тому времени, когда продукт полностью высохнет, запах исчезнет. Для очистки полиуретана на масляной основе требуется уайт-спирит или растворитель для краски.

Полиуретан на масляной основе является самовыравнивающимся, что означает, что он станет гладким при нанесении на горизонтальную поверхность.

Наконечник

Нанесение полиуретана распылением — лучший способ добиться равномерного профессионального результата.

Когда использовать полиуретан на масляной основе

Полиуретановые покрытия на масляной основе обеспечивают превосходную стойкость к истиранию и царапинам. Это делает их хорошим выбором для деревянных полов или для любого применения, такого как шкафы, перила или столешницы, где долговечность имеет решающее значение. Полиуретановые покрытия на масляной основе достигают богатого золотистого сияния за несколько слоев.

Вам потребуется дополнительное время для отверждения, если вы хотите нанести несколько слоев. Но полиуретан на масляной основе имеет такое толстое строение и настолько прочный, что вы часто можете обойтись одним слоем для некоторых менее ударных применений.

Вы захотите ограничить использование полиуретановой отделки на масляной основе интерьером только тогда, когда возможна хорошая вентиляция или когда дом не будет занят во время отверждения. Полиуретан на масляной основе требует терпения и времени для достижения наилучших результатов.

Полиуретан на масляной основе Плюсы и минусы

Плюсы

• Hard shell

• Высокий корпус

• Требуется меньше слоев

• По желанию светло-коричневое, золотистое или желтое покрытие

• Самовыравнивающийся

Минусы

• Длительное время отверждения

• Резкий запах при сушке

• Требуется уайт-спирит для очистки

• Липкий до полного отверждения

Полиуретановые покрытия на водной основе

Полиуретановые покрытия на водной основе используют воду, а не растворители в качестве основы для переноса твердых полиуретановых частиц. Как и полиуретан на масляной основе, полиуретан на водной основе может образовывать прочную защитную пленку, но требуется больше применений.

Поскольку полиуретан на водной основе быстро сохнет, можно нанести больше слоев за меньшее время, чем на продукты на масляной основе. Полиуретан на водной основе в банке имеет молочно-белый цвет, но после высыхания становится прозрачным. Очень мало цвета придает полиуретан на водной основе.

Полиуретановые покрытия на водной основе практически не имеют запаха, а для очистки этой разновидности требуется только мыло и теплая вода.

Когда использовать полиуретан на водной основе

Вам следует использовать полиуретан на водной основе, если вы не любите иметь дело с грязными, пахучими растворителями. Полиуретановые покрытия на водной основе легко наносятся и легко очищаются.

Если вам нужно только более тонкое и гибкое покрытие, вам могут подойти полиуретаны на водной основе. Даже один слой полиуретана на масляной основе толстый, но с продуктом на водной основе всего один или два слоя наносятся почти незаметно и практически без образования пленки.

Точно так же, если вы хотите, чтобы продукт на водной основе выглядел твердой оболочкой, для создания такого эффекта требуется множество слоев.

Полиуретан на водной основе Плюсы и минусы

Минусы

• Для твердой оболочки требуется больше слоев

• Менее стойкий к царапинам

• Трудно увидеть, где продукт был ранее нанесен

Сколько стоит ремонт деревянных полов?

Что такое полиуретановые полы: введение

Акис Апостолопулос
20 октября 2021 г.

Полиуретановые полы

являются альтернативой эпоксидным полам. Они могут быть как однокомпонентными (влагоотверждаемые), так и двухкомпонентными, когда отверждаются в результате смешения двух компонентов между собой.

Наиболее распространенными формами полиуретановых напольных покрытий являются:

• Нанесение валиком и ракелем Напольные покрытия

• Лаки для защиты поверхностей от царапин

• Лаки для деревянных полов

• Более толстые полы, наносимые шпателем толщиной 2-3 мм до 1см

По сравнению с эпоксидными полами они мягче и обладают большей эластичностью.

Если вам нужно более подробное сравнение эпоксидной смолы и полиуретана, вам поможет приведенное ниже видео.

Полиуретановые полы: Где мы укладываем такие полы?

Мы часто видим использование полиуретановых полов там, где эпоксидная смола не подходит. Возможно, наиболее широко полиуретаны используются в многоэтажных автостоянках. Благодаря эластичному характеру покрытия они могут выполнять роль гидроизоляционного слоя для каждого этажа.

Полиуретановые полы также подходят для наружных работ. Эпоксидная смола не устойчива к солнечным ультрафиолетовым лучам, в отличие от алифатических полиуретанов. Алифатические полиуретановые напольные покрытия являются гибкими, что делает их идеальным решением, когда вы хотите, чтобы покрытие действовало как гидроизоляционная поверхность поверх общей защиты бетона.

Лично я наносил алифатические полиуретаны на многие открытые автостоянки, пляжные бары, палубы и даже погрузочные эстакады.

Эти покрытия также устойчивы к царапинам. Поэтому в коммерческих целях мы часто наносим прозрачное полиуретановое покрытие поверх эпоксидного пола в качестве защитного слоя от царапин.

Эластичность полиуретановых полов имеет много преимуществ

Еще одним распространенным применением полиуретановых полов являются морозильные камеры. Эпоксидные смолы не работают хорошо, когда температура падает ниже нуля по Цельсию. Как только температура падает ниже нуля, они имеют тенденцию ломаться, поскольку они просто не обладают эластичными свойствами, чтобы выдерживать такие низкие температуры.

Здесь мы обычно наносим полиуретановое напольное покрытие толщиной 2 мм . Он создает приятную эластичную поверхность, которая позволяет часто перемещать тележки с поддонами без каких-либо повреждений.

Полиуретановый пол в морозильной камере

Мы также устанавливаем толстые эластичные полиуретановые покрытия в спортзалах, школах и коммерческих помещениях. Текстура у них мягкая и не такая глянцевая. Эластичная поверхность имеет тенденцию поглощать часть ударов от пешеходного движения и, следовательно, делает ее более удобной для ходьбы.

Особенно в школах, спортивных сооружениях и даже йога-студиях такие напольные покрытия считаются удобными и безопасными.

Наконец, некоторые типы полов из полиуретана обычно используются в тяжелых промышленных условиях. Полиуретаны на основе цемента часто наносятся на поверхности, которые необходимо очистить очень горячей водой. Например, в пищевой промышленности, если вы попытаетесь промыть обычное покрытие водой при температуре 70 градусов по Цельсию, поверхность, скорее всего, подвергнется тепловому удару, который может привести к отслаиванию поверхности.

Цементный полиуретановый цемент (наиболее известная торговая марка Ucrete) может выдержать такое воздействие. Кроме того, такие цементные поверхности также устойчивы ко многим различным типам кислот.

Укладка полиуретановых напольных покрытий

Укладка таких покрытий должна производиться только профессионалами. В то время как эпоксидная смола проще в использовании, полиуретановые напольные покрытия гораздо сложнее наносить.

Полиуретан очень чувствителен к влаге. Малейшая капля влаги может вызвать химическую реакцию. Речь идет не только о влаге в субстрате, но и о влаге в атмосфере.

После отверждения полиуретан очень трудно наносить повторно без предварительной подготовки поверхности. Но даже попытка отшлифовать полиуретановую поверхность является сложной задачей. Например, отшлифовать эпоксидную поверхность довольно легко. Но полиуретановое покрытие из-за его стойкости к царапинам не так легко царапается.

Раньше я рассказывал о своих кошмарах с прозрачными покрытиями. Полиуретановые прозрачные покрытия часто имеют проблемы с поверхностным натяжением. Другая проблема заключается в том, что они очень чувствительны к микропыли, что может привести к ее улавливанию.

Цементные полиуретаны требуют анкеровки перед укладкой пола. Кроме того, поскольку большинство ПУС имеют тенденцию затвердевать довольно быстро, вам нужен хорошо организованный и опытный персонал, чтобы быстро и без каких-либо проблем уложить пол.