Anno MCMLVIII, Goodrich Chemical Company (nunc Lubrizol renominata) primum notam TPU Estane registravit. Per quadraginta annos proximos, plus quam viginti nomina notarum toto orbe terrarum exstiterunt, et unaquaeque nota plures series productorum habet. Hodie, inter fabricatores materiae rudis TPU praecipue sunt BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, Wanhua Chemical Group, Shanghai Heng'an, Ruihua, Xuchuan Chemical, et cetera.
1. Categoria TPU
Secundum structuram segmenti mollis, dividi potest in genus polyesteris, genus polyetheris, et genus butadieni, quae respective gregem esteris, gregem aetheris, vel gregem buteni continent.
Secundum structuram segmenti duri, in genus urethani et genus urethani-urei dividi potest, quae respective ex extendentibus catenae ethylenglycolis vel extendentibus catenae diaminicis obtinentur. Classificatio communis in genus polyesteris et genus polyetheris dividitur.
Secundum praesentiam vel absentiam reticulationis, in thermoplastica pura et semithermospica dividi potest.
Prius structuram linearem puram et nullos vinculos reticulatos habet; posterius parvam quantitatem vinculorum reticulatorum, ut esterem acidi allophanici, continet.
Secundum usum productorum perfectorum, dividi possunt in partes profilatas (varia elementa machinarum), tubos (vaginas, perfiles virgarum), pelliculas (laminas, laminas tenues), glutina, tunicas, fibras, et cetera.
2. Synthesis TPU
TPU ad polyurethanum pertinet quod ad structuram molecularem attinet. Quomodo igitur aggregatum est?
Secundum diversos processus synthesis, haec polymerizatione principaliter dividitur in polymerizationem in massa et polymerizationem in solutione.
In polymerizatione in massa, etiam dividi potest in methodum prae-polymerizationis et methodum unius gradus secundum praesentiam vel absentiam prae-reactionis:
Methodus praepolymerizationis implicat reactionem diisocyanati cum diolis macromolecularibus per certum temporis spatium antequam extensionem catenae addas ad TPU producendum;
Methodus uno gradu miscendo et reagendo simul diolos macromoleculares, diisocyanata, et extensores catenae ad TPU formandum implicat.
Polymerizatio in solutione primum diisocyanatum in solvente dissolvere, deinde diolos macromoleculares addere ut per certum tempus reageant, et denique extensores catenae addere ad TPU generandum implicat.
Genus segmenti mollis TPU, pondus moleculare, contentum segmenti duri vel mollis, et status aggregationis TPU densitatem TPU afficere possunt, cuius densitatis est circiter 1.10-1.25, et nulla differentia significativa comparata cum aliis gummi et materiis plasticis est.
Eadem duritia, densitas TPU polyetheris generis minor est quam TPU polyesteris generis.
3. Processus TPU
Particulae TPU variis processibus indigent ad productum finale formandum, praesertim methodis liquefactionis et solutionis ad processum TPU utentes.
Liquefactio est processus vulgo adhibitus in industria plastica, ut mixtura, volutatio, extrusio, formatio per flatum, et formatio;
Processus solutionis est processus solutionis praeparandae per dissolutionem particularum in solvente vel eas directe in solvente polymerisationem, deinde obductionem, rotationem, et cetera.
Productum finale ex TPU factum plerumque reactionem vulcanizationis reticulationis non requirit, quae cyclum productionis breviare et materias superfluas redivivus reddere potest.
4. Efficacia TPU
TPU altum modulum, magnam firmitatem, magnam elongationem et elasticitatem, excellentem resistentiam attritioni, resistentiam oleo, resistentiam temperaturae humilis, et resistentiam senescentiae habet.
Alta vis tensile, magna elongatio, et humilis compressio diuturna deformationis permanentis rata omnia sunt commoda insignes TPU.
XiaoU praecipue proprietates mechanicas TPU ex aspectibus ut robore tensile et elongatione, resilientia, duritia, et cetera explicabit.
Alta vis tensilis et magna elongatio
TPU vim tensilem et elongationem excellentem habet. Ex datis in figura infra, videre possumus vim tensilem et elongationem polyetheris generis TPU multo meliores esse quam eas plasticae polyvinylchloridi et gummi.
Praeterea, TPU requisitis industriae alimentariae satisfacere potest paucis vel nullis additivis in processu additis, quod etiam aliis materiis ut PVC et gummi difficile est assequi.
Resilientia temperaturae valde sensibilis est
Resilientia TPU ad gradum quo celeriter ad statum pristinum redit postquam vis deformationis levata est, energia recuperationis expressa, quae est proportio operis retractionis deformationis ad opus ad deformationem producendam requisitum. Functio est moduli dynamici et frictionis internae corporis elastici et temperaturae valde sensibilis est.
Resilientia cum temperatura decrescente usque ad certam temperaturam decrescit, et elasticitas iterum celeriter crescit. Haec temperatura est temperatura crystallizationis segmenti mollis, quae a structura dioli macromolecularis determinatur. Polyether typi TPU inferior est quam polyester typi TPU. Temperaturis infra temperaturam crystallizationis, elastomer durissimus fit et elasticitatem perdit. Ergo, resilientia similis est resilienti a superficie metalli duri.
Duritiae amplitudo est Shore A60-D80
Duritia est indicium facultatis materiae ad deformationem, scalpturam, et scalpturam resistendum.
Durities TPU plerumque metitur utens duritiae probatoribus Shore A et Shore D, Shore A pro TPU mollioribus et Shore D pro TPU durioribus adhibito.
Durities TPU adaptari potest proportione segmentorum catenae mollis et durae adaptata. Ergo, TPU satis latam duritiei amplitudinem habet, a Shore A60 ad D80, duritiem gummi et plasticae complectens, et elasticitatem magnam per totum duritiei ambitum praebet.
Mutatione duritiae, quaedam proprietates TPU mutari possunt. Exempli gratia, aucta duritia TPU mutationes functionis efficiet, ut auctum modulum tensile et robur lacerationis, auctum rigiditatem et tensionem compressivam (capacitatem oneris), diminutionem elongationis, auctum densitatem et generationem caloris dynamici, et auctum resistentiam environmentalem.
5. Applicatio TPU.
TPU, ut elastomer excellens, amplam varietatem productorum subsequentium habet et late in rebus necessariis quotidianis, rebus athleticis, ludis, materiis ornativis, aliisque campis adhibetur.
Materiae calceorum
TPU imprimis in materiis calceorum adhibetur propter eius excellentem elasticitatem et resistentiam attritionis. Calceamenta TPU continentia multo commodius geruntur quam calceamenta communia, itaque latius in calceamentis pretiosis, praesertim quibusdam calceamentis athleticis et calceamentis quotidianis, adhibentur.
tubum
Ob mollitiem, bonam vim tensilem, vim impacti, et resistentiam ad temperaturas altas et humiles, tubi TPU late in Sinis adhibentur ut tubi gasii et olei pro apparatu mechanico, ut aeroplanis, tankis, autocinetis, motociclis, et machinis instrumentis.
funis
TPU praebet resistentiam lacerationis, resistentiam attritionis, et proprietates flexionis, cum resistentia temperaturae altae et humilis clavis sit ad functionem funium. Itaque in foro Sinensi, funes provecti, ut funes moderandi et funes potentiae, TPU utuntur ad protegendas materias tegumentorum designorum funium complexorum, et applicationes eorum magis magisque late diffundiuntur.
Instrumenta medica
TPU est materia substitutiva PVC tuta, stabilis et optimae qualitatis, quae phthalatum aliasque substantias chemicas noxias non continebit, et in sanguinem vel alia liquida in cathetere medico vel sacculo medico migrabit, unde effectus secundarios causabit. Est etiam TPU specialiter elaborata, gradus extrusionis et gradus injectionis.
pellicula
Pellicula TPU est pellicula tenuis e materia granulari TPU facta per processus speciales ut volutationem, fusionem, inflationem, et obductionem. Propter magnam firmitatem, resistentiam attritionis, bonam elasticitatem, et resistentiam intemperiis, pelliculae TPU late in industriis, materiis calceorum, aptatione vestimentorum, autocinetis, chemicis, electronicis, medicis, aliisque campis adhibentur.
Tempus publicationis: V Nonas Februarias, MMXX