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Die molekulare Struktur des thermoplastischen Polyurethan (TPU) spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung seiner Flexibilität, Haltbarkeit und chemischen Resistenz. Hier finden Sie eine detaillierte Erklärung, wie die molekulare Struktur von TPU zu diesen Eigenschaften beiträgt:
Molekülstruktur von TPU
TPU ist eine Art Polyurethan, der sowohl aus harten als auch aus weichen Segmenten besteht. Die molekulare Struktur von TPU kann in die folgenden Komponenten unterteilt werden:
Harte Segmente:
Isocyanate: Dies sind die reaktiven Komponenten, die die Vernetzungen in der Polymerstruktur bilden. Zu den in TPU verwendeten gemeinsamen Isocyanaten gehören Methylen -Diphenyldiisocyanat (MDI) und Toluol Diisocyanat (TDI).
Kettenleiter: Dies sind kleine, reaktive Moleküle, die die harten Segmente miteinander verbinden. Gemeinsame Ketten -Extender umfassen Diolen (z. B. Ethylenglykol, Butanediol) und Diamine (z. B. Ethylendiamin, Hexamethylendiamin).
Weiche Segmente:
Polyole: Dies sind lange, flexible Polymerketten, die der TPU Elastizität und Flexibilität bieten. Gemeinsame Polyole umfassen Polyether -Polyole (z. B. Polyethylenglykol, Polypropylenglykol) und Polyester -Polyole (z. B. Polyethylen -Adipat, Polybutylenadipat).
Flexibilität
Weichsegmente: Die Flexibilität von TPU ist hauptsächlich auf das Vorhandensein langer, flexibler Polyolketten (Weichsegmente) zurückzuführen. Diese Ketten können sich bewegen und aneinander vorbei gleiten, sodass das Material beugen und sich dehnen kann, ohne zu brechen.
Polyether vs. Polyester Polyole: Polyether-Polyole bieten im Allgemeinen eine bessere Flexibilität mit niedriger Temperatur und hydrolytische Stabilität, während Polyester-Polyolen eine höhere mechanische Festigkeit und thermische Stabilität bieten.
Haltbarkeit
Harte Segmente: die harten Segmente in TPU -laminierter Stoff , gebildet durch die Reaktion von Isocyanaten und Kettenstreckern, liefern mechanische Festigkeit und Haltbarkeit. Diese Segmente bilden ein Netzwerk, das die weichen Segmente verstärkt und die allgemeine Zähigkeit des Materials verbessert.
Vernetzung: Die Vernetzungsdichte der harten Segmente kann eingestellt werden, um die mechanischen Eigenschaften von TPU zu steuern. Eine höhere Vernetzungsdichte führt im Allgemeinen zu einer erhöhten Festigkeit und Haltbarkeit, kann die Flexibilität verringern.
Chemischer Widerstand
Chemische Struktur: Die chemische Resistenz von TPU wird durch die spezifischen Arten von Isocyanaten, Polyolen und Kettenstreckern beeinflusst, die in ihrer Formulierung verwendet werden. Beispielsweise bieten aromatische Isocyanate (z. B. MDI) im Allgemeinen eine bessere chemische Resistenz als aliphatische Isocyanate.
Polyester vs. Polyether -Polyole: Polyester -Polyole bieten eine bessere Resistenz gegen Öle und Fett, während Polyether -Polyole eine bessere Resistenz gegen Hydrolyse und mikrobielle Angriffe bieten.
Kettenleiter: Die Auswahl des Kettenerweiters kann sich auch auf die chemische Resistenz auswirken. Beispielsweise können Diamine im Vergleich zu Diolen eine bessere Resistenz gegen bestimmte Chemikalien bieten.
Anpassung und Formulierung
MEKTIERTE ERFORDERATIONEN: Die molekulare Struktur von TPU kann auf spezifische Eigenschaften zugeschnitten werden, indem das Verhältnis von harten zu weichen Segmenten, der Art des verwendeten Polyols und der Auswahl von Isocyanaten und Kettenstreckern angepasst wird.
Leistungsoptimierung: Durch sorgfältiges Auswahl und Ausgleich dieser Komponenten kann TPU formuliert werden, um die spezifischen Anforderungen verschiedener Anwendungen zu erfüllen, z.
