Pręty PU (polieterowe) nie są całkowicie tym samym produktem co pręty TPU, ale oba należą do rodziny poliuretanów (PU) i mają pewne połączenia i różnice. Poniżej szczegółowo opisano ich klasyfikację, podobieństwa, różnice, właściwości i scenariusze zastosowań:
Ⅰ. Podstawowe pojęcia
PU (poliuretan): Ogólny termin określający klasę polimerów o dużej masie cząsteczkowej zawierających grupy uretanowe (-NHCOO-). Różne typy można uzyskać, dostosowując rodzaje i strukturę surowców (takich jak poliole, izocyjaniany i przedłużacze łańcucha), takie jak odlewany PU (CPU), termoplastyczny PU (TPU) i złożony PU (MPU).
PU (polieter) zwykle odnosi się do poliuretanu z polieteropoliolami jako segmentu miękkiego (w odróżnieniu od poliestru PU), podkreślając strukturę polieterową miękkiego segmentu (takiego jak glikol polietylenowy i glikol polipropylenowy). Ten typ PU ma dobrą odporność na hydrolizę i doskonałą elastyczność w niskich temperaturach. Polieteroester PU często odnosi się do pręta poliuretanowego odlewanego PU.
TPU (termoplastyczny elastomer poliuretanowy): Podklasa PU należąca do elastomerów termoplastycznych (TPE). Jego struktura molekularna to liniowy kopolimer blokowy (segment twardy: diizocyjanian + przedłużacz o krótkim łańcuchu; segment miękki: poliol o długim łańcuchu (typ polieter/poliester)). Można go przetwarzać poprzez ogrzewanie i topienie (formowanie wtryskowe, wytłaczanie itp.) bez sieciowania, a po ochłodzeniu nadaje kształt.
Ⅱ. Podobieństwa
Charakter chemiczny: Oba opierają się na poliuretanie jako podstawowym szkieletie, zawierającym grupy uretanowe (-NHCOO-) i mają wspólne właściwości rdzenia (takie jak odporność na ścieranie, odporność na olej i elastyczność).
Nakładanie się surowców: W obu przypadkach można zastosować poliole polieterowe lub poliole poliestrowe jako segment miękki (TPU zwykle wykorzystuje typy polieteru lub poliestru, podczas gdy PU (polieter) odnosi się konkretnie do typu polieteru).
Podstawowe właściwości: Obydwa mają dobrą odporność na ścieranie, olejoodporność i pewien stopień elastyczności, dzięki czemu nadają się do zastosowań amortyzacyjnych i amortyzacyjnych.
Ⅲ. Różnice
| PU (odlew polieterowo-poliuretanowy) | TPU (termoplastyczny poliuretan) | |
| Struktura chemiczna | Przeważnie termoutwardzalne (struktura usieciowana), niektóre są półtermoplastyczne; segmenty miękkie to poliole polieterowe. | Liniowe kopolimery blokowe (nieusieciowane), segmenty twarde (sztywne) + segmenty miękkie (elastyczne). |
| Metody przetwarzania | Zwykle wytwarza się go przez odlewanie lub formowanie (wymagające reakcji utwardzania); trudne do recyklingu. | Obróbka termoplastyczna (wtrysk, wytłaczanie, rozdmuch); można wielokrotnie topić i formować. |
| Właściwości mechaniczne | Szeroki zakres twardości (Shore A 20~Shore D 80), kładący nacisk na wysoką nośność lub miękką amortyzację; umiarkowana wytrzymałość na rozciąganie (zwykle <50 MPa). | Szerszy zakres twardości (Shore A 60 ~ Shore D 80), wysoka elastyczność (wydłużenie przy zerwaniu 300% ~ 800%), wysoka wytrzymałość na rozciąganie (20 ~ 60 MPa, niektóre > 100 MPa). |
| Odporność na temperaturę | Długotrwała temperatura pracy około -40 ~ 80 ℃ (typ polieteru ma lepszą odporność na niskie temperatury, pozostając elastyczny nawet w temperaturze -50 ℃). | Długotrwała temperatura pracy -50 ~ 120 ℃ (TPU typu polieterowego ma lepszą odporność na niskie temperatury, typ poliestrowy ma nieco wyższą odporność na temperaturę). |
| Odporność chemiczna | TPU na bazie polieteru wykazuje lepszą odporność na hydrolizę niż TPU na bazie poliestru, ale jego odporność na silne kwasy i zasady jest ogólnie niższa. | TPU na bazie polieteru jest odporny na hydrolizę i mikroorganizmy; TPU na bazie poliestru jest bardziej odporny na oleje i rozpuszczalniki. |
| Przezroczystość | Przeważnie nieprzezroczyste lub półprzezroczyste (w wyniku usieciowania lub wypełniaczy). | Można z niego wytwarzać produkty o dużej przezroczystości (takie jak folie i arkusze). |
| Przyjazność dla środowiska | Termoutwardzalny PU jest trudny do recyklingu i może zawierać nieprzereagowane monomery. | Termoplastyczny, nadający się do recyklingu. |
Ⅳ. Charakterystyka i typowe zastosowania
⒈ Pręty z PU (polieteru).
Podstawowe cechy:
⑴. Miękkie segmenty typu polieterowego zapewniają doskonałą odporność na hydrolizę (nie ulegają łatwo degradacji w wilgotnym środowisku) i elastyczność w niskich temperaturach (nadal elastyczne w temperaturze -50 ℃);
⑵. Termoutwardzalna usieciowana struktura nadaje mu dużą sprężystość i odporność na ściskanie;
⑶. Regulowana twardość (od miękkiej pianki po sztywne tworzywo sztuczne), wyjątkowa odporność na ścieranie.
Typowe zastosowania:
Zastosowania przemysłowe: Uszczelki (np. uszczelnienia maszyn górniczych), wykładziny odporne na zużycie, podkładki amortyzujące, powłoki rolek taśm przenośnikowych;
Zastosowania cywilne: uchwyty do sprzętu gimnastycznego, podeszwy środkowe butów (wysoka odporność), medyczny sprzęt ochronny (np. ortezy ortopedyczne);
Zastosowania specjalne: Komponenty odporne na działanie niskich temperatur (np. części sprzętu polarnego).
⒉ Pręty TPU
Podstawowe cechy:
⑴. Łatwa obróbka termoplastyczna, odpowiednia do skomplikowanych kształtów;
⑵. Połączenie wysokiej elastyczności (podobnej do gumy) z dużą wytrzymałością (bliską plastikowi), dużą odpornością na rozdarcie;
⑶. TPU typu polieterowego ma dobrą odporność na hydrolizę i odporność na warunki atmosferyczne, podczas gdy TPU typu poliestrowego ma lepszą odporność na olej i rozpuszczalniki;
⑷. Można barwić, niektóre gatunki są przezroczyste.
Typowe zastosowania:
Elektronika użytkowa: Etui na telefony komórkowe, paski do zegarków, osłony kabli słuchawek (wysoka elastyczność + wytrzymałość na zginanie);
Materiały obuwia: Amortyzacja obuwia sportowego, podeszwy (wysoka sprężystość + odporność na ścieranie);
Przemysłowe: Węże hydrauliczne, węże pneumatyczne (wysoka odporność na ciśnienie + olejoodporność), folie (membrany wodoodporne i oddychające);
Medycyna: rurki infuzyjne, powłoki fartuchów chirurgicznych (klasy biokompatybilności);
Motoryzacja: Części wewnętrzne (takie jak miękkie w dotyku powłoki deski rozdzielczej), uszczelki (odporność na olej + odporność na warunki atmosferyczne).
Pręty PU (polieterowe), wraz z TPU i prętami, należą do rodziny poliuretanów. Jednakże PU to szerokie pojęcie (obejmujące termoutwardzalne (odlewanie)/termoplastyczne), podczas gdy TPU jest termoplastyczną podklasą PU. Różnią się strukturą, przetwarzaniem i wydajnością:
PU (polieter) jest bardziej odpowiedni do zastosowań wymagających dużej nośności, odporności na niskie temperatury lub niestandardowej twardości; natomiast TPU, dzięki swojej termoplastyczności i wszechstronnym właściwościom, jest szeroko stosowany w dziedzinach wymagających dużej elastyczności i łatwości obróbki.
Wybór powinien opierać się na konkretnych potrzebach (takich jak odporność na temperaturę, odporność chemiczna i sposób przetwarzania), aby dopasować je do typu.
