แท่ง PU (โพลีอีเทอร์) ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เดียวกันกับแท่ง TPU ทั้งหมด แต่ทั้งสองอยู่ในกลุ่มโพลียูรีเทน (PU) และมีการเชื่อมต่อและความแตกต่างบางประการ ต่อไปนี้จะให้รายละเอียดการจำแนกประเภท ความเหมือน ความแตกต่าง คุณสมบัติ และสถานการณ์การใช้งาน:
Ⅰ. แนวคิดพื้นฐาน
PU (โพลียูรีเทน): คำทั่วไปสำหรับประเภทของโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งมีหมู่ยูรีเทน (-NHCOO-) สามารถรับได้หลายประเภทโดยการปรับประเภทและโครงสร้างของวัตถุดิบ (เช่น โพลีออล ไอโซไซยาเนต และตัวขยายโซ่) เช่น PU แบบหล่อ (CPU) เทอร์โมพลาสติก PU (TPU) และ PU สารประกอบ (MPU)
PU (polyether) มักหมายถึงโพลียูรีเทนโดยมีโพลีออลโพลีออลเป็นส่วนอ่อน (แตกต่างจากโพลีเอสเตอร์ PU) โดยเน้นโครงสร้างโพลีอีเทอร์ของส่วนอ่อน (เช่น โพลีเอทิลีนไกลคอลและโพลีโพรพิลีนไกลคอล) PU ประเภทนี้มีความต้านทานไฮโดรไลซิสที่ดีและมีความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำได้ดีเยี่ยม Polyether ester PU มักหมายถึงการหล่อ PU Polyurethane Rod
TPU (เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์): คลาสย่อยของ PU ที่เป็นของเทอร์โมพลาสติก อีลาสโตเมอร์ (TPE) โครงสร้างโมเลกุลของมันคือโคโพลีเมอร์บล็อกเชิงเส้น (ส่วนที่แข็ง: ไดไอโซไซยาเนต + ส่วนต่อขยายสายโซ่สั้น ส่วนอ่อน: โพลิออลสายโซ่ยาว (ประเภทโพลีเอสเตอร์/โพลีเอสเตอร์)) สามารถแปรรูปโดยการให้ความร้อนและการหลอม (การฉีดขึ้นรูป การอัดขึ้นรูป ฯลฯ) โดยไม่ต้องเชื่อมขวาง และขึ้นรูปหลังจากการเย็นตัวลง
Ⅱ. ความคล้ายคลึงกัน
ลักษณะทางเคมี: ทั้งสองชนิดใช้โพลียูรีเทนเป็นโครงสร้างพื้นฐาน โดยมีกลุ่มยูรีเทน (-NHCOO-) และมีคุณสมบัติแกนกลางร่วมกัน (เช่น ความต้านทานการเสียดสี ความต้านทานต่อน้ำมัน และความยืดหยุ่น)
การทับซ้อนกันของวัตถุดิบ: ทั้งสองอย่างสามารถใช้โพลีออลโพลีออลหรือโพลีออลโพลีเอสเตอร์เป็นส่วนที่อ่อนนุ่ม (โดยทั่วไปแล้ว TPU จะใช้โพลีอีเทอร์หรือโพลีเอสเตอร์ ในขณะที่ PU (โพลีเอเทอร์) หมายถึงประเภทโพลีอีเทอร์โดยเฉพาะ)
คุณสมบัติพื้นฐาน: ทั้งสองมีความทนทานต่อการเสียดสี ทนน้ำมัน และยืดหยุ่นได้ในระดับหนึ่ง ทำให้เหมาะสำหรับการกันกระแทกและการดูดซับแรงกระแทก
Ⅲ. ความแตกต่าง
| PU (โพลียูรีเทนหล่อ) | TPU (เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน) | |
| โครงสร้างทางเคมี | ส่วนใหญ่เป็นเทอร์โมเซตติง (โครงสร้างเชื่อมขวาง) บางชนิดเป็นแบบกึ่งเทอร์โมพลาสติก ส่วนอ่อนคือโพลีออลโพลีออล | โคโพลีเมอร์บล็อกเชิงเส้น (ไม่เชื่อมขวาง), ส่วนแข็ง (แข็ง) + ส่วนอ่อน (ยืดหยุ่น) |
| วิธีการประมวลผล | โดยทั่วไปจะผลิตโดยการหล่อหรือการขึ้นรูป (ต้องใช้ปฏิกิริยาการบ่ม) ยากที่จะรีไซเคิล | การประมวลผลเทอร์โมพลาสติก (การฉีดขึ้นรูป การอัดขึ้นรูป การเป่าขึ้นรูป); สามารถหลอมและขึ้นรูปซ้ำได้ |
| คุณสมบัติทางกล | ช่วงความแข็งกว้าง (Shore A 20~Shore D 80) โดยเน้นความสามารถในการรับน้ำหนักสูงหรือการกันกระแทกที่นุ่มนวล ความต้านทานแรงดึงปานกลาง (โดยทั่วไป <50 MPa) | ช่วงความแข็งที่กว้างขึ้น (Shore A 60~Shore D 80), ความยืดหยุ่นสูง (การยืดตัวที่จุดแตกหัก 300%~800%), ความต้านทานแรงดึงสูง (20~60 MPa, บางส่วน >100 MPa) |
| ทนต่ออุณหภูมิ | อุณหภูมิในการทำงานระยะยาวประมาณ -40~80°C (ประเภทโพลีอีเทอร์มีความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีกว่า โดยยังคงความยืดหยุ่นได้แม้อยู่ที่ -50°C) | อุณหภูมิในการทำงานระยะยาว -50~120 ℃ (ประเภทโพลีเมอร์ TPU มีความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีกว่า ประเภทโพลีเอสเตอร์มีความต้านทานต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าเล็กน้อย) |
| ทนต่อสารเคมี | TPU ที่ใช้โพลีเอเทอร์มีความต้านทานไฮโดรไลซิสได้ดีกว่า TPU ที่ใช้โพลีเอสเตอร์ แต่โดยทั่วไปแล้วความต้านทานต่อกรดและด่างแก่จะต่ำกว่า | TPU ที่ใช้โพลีเอเทอร์ทนทานต่อการไฮโดรไลซิสและจุลินทรีย์ TPU ที่ใช้โพลีเอสเตอร์ทนทานต่อน้ำมันและตัวทำละลายมากกว่า |
| ความโปร่งใส | ส่วนใหญ่ทึบแสงหรือกึ่งโปร่งใส (เนื่องจากการเชื่อมโยงข้ามหรือตัวเติม) | สามารถทำเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความโปร่งใสสูงได้ (เช่น ฟิล์ม และแผ่น) |
| เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม | Thermosetting PU นั้นรีไซเคิลได้ยากและอาจมีโมโนเมอร์ที่ไม่ทำปฏิกิริยา | เทอร์โมพลาสติกรีไซเคิลได้ |
Ⅳ. ลักษณะเฉพาะและการใช้งานทั่วไป
⒈ แท่ง PU (โพลีอีเทอร์)
ลักษณะสำคัญ:
⑴. ส่วนอ่อนประเภทโพลีอีเทอร์ให้ความต้านทานไฮโดรไลซิสที่ดีเยี่ยม (ไม่สลายตัวง่ายในสภาพแวดล้อมชื้น) และความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ (ยังคงยืดหยุ่นได้ที่ -50°C)
⑵. โครงสร้างเชื่อมโยงแบบเทอร์โมเซตติงช่วยให้มีความยืดหยุ่นและทนทานต่อชุดการบีบอัดสูง
⑶. ความแข็งที่ปรับได้ (ตั้งแต่โฟมอ่อนไปจนถึงพลาสติกแข็ง) ต้านทานการเสียดสีได้ดีเยี่ยม
การใช้งานทั่วไป:
การใช้งานทางอุตสาหกรรม: ซีล (เช่น ซีลเครื่องจักรในเหมือง), ไลเนอร์ที่ทนต่อการสึกหรอ, แผ่นกันกระแทก, การเคลือบลูกกลิ้งสายพานลำเลียง;
การใช้งานพลเรือน: อุปกรณ์จับยึดอุปกรณ์ออกกำลังกาย พื้นรองเท้าชั้นกลาง (ความยืดหยุ่นสูง) อุปกรณ์ป้องกันทางการแพทย์ (เช่น อุปกรณ์จัดฟันเกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูก)
การใช้งานพิเศษ: ส่วนประกอบที่ทนต่อสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ (เช่น ชิ้นส่วนอุปกรณ์ขั้วโลก)
⒉ แท่ง TPU
ลักษณะสำคัญ:
⑴. แปรรูปเทอร์โมพลาสติกได้ง่าย เหมาะสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน
⑵. ผสมผสานความยืดหยุ่นสูง (คล้ายกับยาง) มีความแข็งแรงสูง (ใกล้เคียงกับพลาสติก) ทนต่อการฉีกขาดได้ดี
⑶. TPU ชนิดโพลีเอเทอร์มีความทนทานต่อไฮโดรไลซิสและทนต่อสภาพอากาศได้ดี ในขณะที่ TPU ชนิดโพลีเอสเตอร์มีความทนทานต่อน้ำมันและตัวทำละลายได้ดีกว่า
⑷. สามารถลงสีได้บางเกรดมีความโปร่งใส
การใช้งานทั่วไป:
เครื่องใช้ไฟฟ้า: เคสโทรศัพท์มือถือ สายนาฬิกา ปลอกสายหูฟัง (ความยืดหยุ่นสูง + ความแข็งแรงดัดงอ)
วัสดุรองเท้า: พื้นกันกระแทกสำหรับรองเท้ากีฬา พื้นรองเท้า (ความยืดหยุ่นสูง + ทนต่อการเสียดสี);
อุตสาหกรรม: ท่อไฮดรอลิก ท่อลม (ทนแรงดันสูง + ทนน้ำมัน) ฟิล์ม (เมมเบรนกันน้ำและระบายอากาศได้);
การแพทย์: ท่อฉีดสาร, สารเคลือบชุดผ่าตัด (เกรดที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ);
ยานยนต์: ชิ้นส่วนภายใน (เช่น การเคลือบแดชบอร์ดแบบสัมผัสนุ่ม), ซีล (ทนน้ำมัน + ทนต่อสภาพอากาศ)
แท่ง PU (โพลีอีเทอร์) รวมถึง TPU และแท่ง อยู่ในกลุ่มโพลียูรีเทน อย่างไรก็ตาม PU เป็นแนวคิดกว้างๆ (รวมถึงเทอร์โมเซตติง (การหล่อ)/เทอร์โมพลาสติก) ในขณะที่ TPU เป็นคลาสย่อยเทอร์โมพลาสติกของ PU โดยมีความแตกต่างกันในด้านโครงสร้าง การประมวลผล และประสิทธิภาพ:
PU (polyether) เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความสามารถในการรับน้ำหนักสูง ทนต่ออุณหภูมิต่ำ หรือความแข็งแบบปรับแต่งเองได้ ในขณะที่ TPU ซึ่งมีเทอร์โมพลาสติกและคุณสมบัติที่ครอบคลุมนั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านที่ต้องการความยืดหยุ่นสูงและง่ายต่อการแปรรูป
ทางเลือกควรขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะ (เช่น ทนต่ออุณหภูมิ ทนต่อสารเคมี และวิธีการแปรรูป) เพื่อให้ตรงกับประเภท
