โครงสร้างโมเลกุลของ TPU มีส่วนช่วยให้เกิดความยืดหยุ่นความทนทานและความต้านทานทางเคมีอย่างไร

โครงสร้างโมเลกุลของเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน (TPU) มีบทบาทสำคัญในการกำหนดความยืดหยุ่นความทนทานและความต้านทานทางเคมี นี่คือคำอธิบายโดยละเอียดว่าโครงสร้างโมเลกุลของ TPU มีส่วนร่วมในคุณสมบัติเหล่านี้อย่างไร:

โครงสร้างโมเลกุลของ TPU
TPU เป็นโพลียูรีเทนชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยทั้งส่วนที่แข็งและอ่อน โครงสร้างโมเลกุลของ TPU สามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบต่อไปนี้:

ส่วนที่ยาก:
Isocyanates: นี่คือส่วนประกอบปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดการเชื่อมโยงข้ามในโครงสร้างพอลิเมอร์ isocyanates ทั่วไปที่ใช้ใน TPU ได้แก่ Methylene diphenyl diisocyanate (MDI) และ toluene diisocyanate (TDI)
ตัวขยายโซ่: สิ่งเหล่านี้เป็นโมเลกุลขนาดเล็กปฏิกิริยาที่เชื่อมโยงกลุ่มที่แข็งเข้าด้วยกัน ตัวขยายโซ่ทั่วไป ได้แก่ diols (เช่นเอทิลีนไกลคอล, butanediol) และ diamines (เช่น ethylenediamine, hexamethylenediamine)

ส่วนที่อ่อนนุ่ม:
Polyols: เหล่านี้เป็นโซ่พอลิเมอร์ที่ยืดหยุ่นและยืดหยุ่นซึ่งให้ความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นต่อ TPU polyols ทั่วไป ได้แก่ polyether polyeth (เช่น polyethylene glycol, polypropylene glycol) และโพลีเอสเตอร์โพลีออล (เช่นโพลีเอทิลีน adipate, polybutylene adipate)
ความยืดหยุ่น
ส่วนที่อ่อนนุ่ม: ความยืดหยุ่นของ TPU นั้นส่วนใหญ่เกิดจากการมีโซ่โพลีออลยาวและยืดหยุ่น (ส่วนที่อ่อนนุ่ม) โซ่เหล่านี้สามารถเคลื่อนย้ายและเลื่อนผ่านกันและกันทำให้วัสดุโค้งงอและยืดโดยไม่ทำลาย
Polyether vs. โพลีเอสเตอร์โพลีออล: โพลีเอทเทอร์โพลีอลโดยทั่วไปให้ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำและความเสถียรของไฮโดรไลติกในขณะที่โพลีเอสเตอร์โพลีออลมีความแข็งแรงเชิงกลที่สูงขึ้นและความเสถียรทางความร้อน

ความทน
ส่วนที่ยาก: ส่วนที่ยากใน ผ้าลามิเนต TPU เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของไอโซไซยาเนตและตัวขยายโซ่ให้ความแข็งแรงเชิงกลและความทนทาน เซ็กเมนต์เหล่านี้เป็นเครือข่ายที่ตอกย้ำส่วนที่อ่อนนุ่มเพิ่มความทนทานโดยรวมของวัสดุ
การเชื่อมโยงข้าม: ความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามของส่วนแข็งสามารถปรับได้เพื่อควบคุมคุณสมบัติเชิงกลของ TPU ความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามที่สูงขึ้นโดยทั่วไปส่งผลให้ความแข็งแรงและความทนทานเพิ่มขึ้น แต่อาจลดความยืดหยุ่น

ความต้านทานสารเคมี
โครงสร้างทางเคมี: ความต้านทานทางเคมีของ TPU ได้รับอิทธิพลจากไอโซไซยาเนตโพลีออลและตัวขยายโซ่ที่ใช้ในสูตรเฉพาะ ตัวอย่างเช่น isocyanates อะโรมาติก (เช่น MDI) โดยทั่วไปให้ความต้านทานทางเคมีที่ดีกว่า isocyanates อะลิฟาติก

โพลีเอสเตอร์เทียบกับโพลีเอทเทอร์โพลีออล: โพลีเอสเตอร์โพลีออลมีความต้านทานต่อน้ำมันและจาระบีที่ดีขึ้นในขณะที่โพลีเอทเทอร์โพลีเอทมีความต้านทานต่อการไฮโดรไลซิสและจุลินทรีย์ที่ดีกว่า
ตัวขยายโซ่: ทางเลือกของ Extender โซ่สามารถส่งผลกระทบต่อความต้านทานทางเคมี ตัวอย่างเช่น diamines สามารถให้ความต้านทานต่อสารเคมีบางชนิดที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับ diols

การปรับแต่งและสูตร
คุณสมบัติที่ปรับแต่ง: โครงสร้างโมเลกุลของ TPU สามารถปรับแต่งเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่เฉพาะเจาะจงโดยการปรับอัตราส่วนของส่วนที่ยากต่อการอ่อนนุ่มชนิดของโพลีออลที่ใช้และทางเลือกของ isocyanates และตัวขยายโซ่
การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ: โดยการเลือกและปรับสมดุลส่วนประกอบเหล่านี้อย่างรอบคอบ TPU สามารถกำหนดให้เป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งานที่หลากหลายเช่นความยืดหยุ่นสูงสำหรับกีฬา, ความทนทานสูงสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมหรือความต้านทานทางเคมีสูงสำหรับอุปกรณ์ป้องกัน 3333