پلی اورتان ترموپلاستیک (TPU) یکی از مواد پلیمری مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف به شمار می آید. پلی اورتان ترموپلاستیک، نوعی پلیمر است که از ترکیب دی ایزوسیانات ها و پلی ال های چند عاملی تشکیل می شود. این ترکیب موجب ایجاد زنجیره های پلیمری می شود که می تواند به صورت ترموپلاستیک باشند.
TPU چیست ؟
به عبارتی دیگر، TPU نوعی پلی‌اورتان است که وقتی حرارت می بیند، نرم می شود و پس از سرد شدن دوباره به حالت اولیه خود باز می گردد. این ویژگی موجب می شود که TPU به راحتی قالب گیری شده و در طی فرایند تولید به اشکال مختلف تبدیل گردد.ساختار پلی اورتان ترموپلاستیک
ساختار TPU به صورت بلوک های سخت و نرم طراحی شده است. این ساختار مشبک به TPU امکان می دهد که هم زمان خواص الاستیک و سختی را در خود داشته باشد. بخش سخت معمولا از دی ایزوسیانات ها و بخش نرم از پلی ال های مختلف تشکیل شده است. این دو بخش به صورت پیوسته در زنجیره های پلیمری ترکیب می شوند و به خواص ویژه ای دست می یابند.خواص پلی‌اورتان ترموپلاستیک
- استحکام بالا: TPU دارای استحکام کششی بالایی است که آن را برای کاربردهای صنعتی مناسب می کند.
- الاستیسیته: TPU به دلیل ساختار مولکولی خود، خاصیت الاستیک بالایی دارد و می تواند تحت بارهای مختلف به راحتی خم شود و به حالت اولیه خود بازگردد.
- مقاومت در برابر سایش: یکی از ویژگی های بارز TPU، مقاومت عالی آن در برابر سایش و سطوح خشن است، که آن را برای کاربردهایی مانند قطعات خودرو و پاورچین (پوشش های صنعتی) ایده آل می سازد.
- مقاومت شیمیایی: TPU به مواد شیمیایی مختلف مانند روغن ها، حلال ها و مواد شوینده مقاوم است و می تواند در محیط های صنعتی به خوبی عمل کند.
- درجه حرارت عملیاتی: TPU می تواند در محدوده دمایی گسترده ای عمل کند و کیفیت خود را در دماهای بالا و پایین حفظ نماید.
- تنوع: TPU در رنگ ها و طرح های مختلف قابل تهیه است و می تواند بر اساس نیاز مشتریان شخصی سازی شود.
فرایند تولید پلی اورتان ترموپلاستیک
تولید TPU معمولا از طریق روش پلیمریزاسیون انجام می شود. در این فرایند، دی ایزوسیانات ها و پلی ال ها در شرایط خاصی به هم افزوده و واکنش های شیمیایی آغاز می شود. این فرایند می تواند به روش های مختلفی انجام شود، از جمله روش های مایع، جامد و محلولی. روش پلیمریزاسیون مایع: در این روش، ترکیب اولیه به صورت مایع در دما و فشار مناسب وارد و سپس به کمک حرارت یا کاتالیست ها واکنش پلیمریزاسیون انجام می گیرد. این روش معمولا برای تولید TPUهایی با ویسکوزیته بالا استفاده می شود. روش پلیمریزاسیون جامد: در این روش، موادی که به عنوان پیش ساز TPU وجود دارند به صورت جامد ترکیب و پس از حرارت دادن به حالت مایع درمی آیند و سپس پلیمریزاسیون انجام می شود. این روش معمولا برای تولید TPU های بسیار مقاوم و با خواص عالی مناسب است. روش پلیمریزاسیون محلولی: در این روش، پلی ال ها و دی ایزوسیانات ها در یک محلول حل شده و سپس پلیمریزاسیون انجام می شود. این روش به تولید TPU هایی با خواص خاص کمک می کند.کاربردهای پلی اورتان ترموپلاستیک
- صنعت خودروسازی: TPU در تولید قطعات خودرو مانند روکش های صندلی، سپر، و لوازم دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل مقاومت در برابر سایش و ضربه، TPU برای این کاربرد بسیار مناسب است.
- تولید کفش: TPU در تولید کفش های ورزشی و مخصوصا در قسمت زیرین کفش ها به کار می رود. خاصیت الاستیسیته TPU موجب راحتی و امنیت بیشتر در استفاده از کفش می شود.
- لوازم ورزشی: بسیاری از تجهیزات ورزشی از TPU ساخته می شوند. این ماده به دلیل مقاومت بالا و انعطاف پذیری، گزینه مطلوبی برای ساخت وسایل ورزشی است.
- بسته بندی: TPU به عنوان پوشش های بسته بندی، به ویژه در صنایع غذایی و دارویی به کار می رود. این ماده می تواند به عنوان ماده ای مقاوم و عایق در برابر رطوبت و گازها عمل کند.
- الکترونیک: TPU در صنایع الکترونیک به عنوان عایق الکتریکی و مواد حفاظتی برای تجهیزات الکترونیکی استفاده می شود.