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TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。主要分為有聚酯型和聚醚型之分,它硬度范圍寬(60HA-85HD)、耐磨、耐油,透明,彈性好,在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,無鹵阻燃TPU還可以代替軟質(zhì)PVC以滿足越來越多領(lǐng)域的環(huán)保要求。用品:飛機(jī)油箱,封存覆膜、帳棚窗口、水袋、救生衣,充汽艇等之面料及內(nèi)里面料,氣囊。
通常的自行車輪胎,都是橡膠材料的,生產(chǎn)工序較多,一般需要通過塑化——混煉——加工胚胎配件(如內(nèi)胎,胎面,簾布等)——胚胎成型——胚胎硫化等一系列工序才能生產(chǎn)出自行車輪胎成品。而未來自行車的輪胎采用特殊熱塑性彈性體TPU為原材料,并且成型工藝采用注塑成型,只需開好模具,將熱塑性彈性體直接一步注射成型為所設(shè)計要求的自行車輪胎產(chǎn)品。觸感上的差異一些包覆成型的產(chǎn)品,如手柄、輪子,可能是TPE或TPU的。
汽車輪胎是否也可以使用TPU材料呢?這種顏料的顆粒呈圓球狀,平均直徑為2~7微米(一微米等于千分之一毫米)。這方面的工作在1970年取得顯著進(jìn)展,當(dāng)時Firestone輪胎橡膠公司(Alliger等,1971就有關(guān)汽車用試驗澆鑄輪胎作了公開報道。國內(nèi)汽車產(chǎn)銷量近年來仍處于走高趨勢,對于TPU輪胎來說是一個巨大的市場,但對于TPU而言仍有自己的技術(shù)難點。
主要的難點如下:
(1)TPU的某些熱性能及物理性能,氨基甲酸乙酯鏈本身具有熱可逆性,因此在足夠高的溫度下,TPU的主鏈會發(fā)生斷裂。
(2)補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理在原理上也是熱敏型,因為它與微區(qū)的存在有關(guān),微區(qū)在使用過程中,必須保持在它的玻璃化溫度或熔點以上。
(3)即使在路面上緩慢行駛時,甚至在較適中的溫度下,輪胎在充氣壓力和熱的綜合影響下,會顯示“裂縫增長”。
(4)當(dāng)受到緊急剎車或產(chǎn)生局部過熱等其他情況下,輪胎胎面部分可能會發(fā)生災(zāi)難性破壞。
(5)與傳統(tǒng)材料相比,TPU輪胎的造價相對更為高昂。
tpu材料的兩種形式:
1、tpu薄膜/薄片
TPU薄膜在運(yùn)動鞋上應(yīng)用極廣泛:鞋底及鞋面上的商標(biāo)裝飾、氣囊、氣墊、油包等。而今,tpu薄膜在運(yùn)動鞋上應(yīng)用又有兩種趨勢:一是由耐克運(yùn)動鞋所刮起的流行風(fēng),即是將TPU薄膜先網(wǎng)版印刷上色,再以高周波成形并粘合在鞋面上做裝飾,以取得特殊的裝飾效果。二是利用防水透濕的TPU薄膜與鞋材用布貼合使用,以達(dá)到防水透濕之效果。TPU具有卓越的高張力、高拉力、強(qiáng)韌和耐老化的特性,是一種成熟的環(huán)保材料。
2、tpu粒
熱可塑性tpu彈性體,是由含NCO官能基之MDI與含OH官能基之POLYOL、1.4BG,經(jīng)押出混煉而制成,由于彈性好、物性佳、各種機(jī)械強(qiáng)度均優(yōu),因此,廣用于射出、押出、壓延及溶解成溶液型樹脂等加工方式,為塑膠加工業(yè)者經(jīng)常使用的塑膠材料,其制成產(chǎn)品涵蓋了工業(yè)應(yīng)用和民生必需品的范圍。鞋類壘球鞋、棒球鞋、高爾夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌女士鞋后跟。
適合TPU材料的加工模式是什么
適合TPU的加工方法是螺桿注塑機(jī)。 三級螺桿使用正常長度的單根螺紋產(chǎn)生非常好的增塑熔體。 如果需要較高的塑化能力(生產(chǎn)量),則可以使用更長的螺桿。短的壓縮區(qū)螺釘由于高剪切力而不合適。 TPU塑化需要高能量,并且需要螺釘驅(qū)動高扭矩。
扭矩不足會導(dǎo)致螺桿轉(zhuǎn)速波動和塑化不均勻。 在此極限范圍內(nèi),盡管存在使材料過熱的風(fēng)險,但較高的料筒溫度仍可產(chǎn)生良好的結(jié)果。 噴嘴和頭部的通道應(yīng)設(shè)計成沒有死角,這樣就可以注入材料而不會造成熱損壞。
關(guān)鍵是要對機(jī)筒和噴嘴的加熱系統(tǒng)進(jìn)行的溫度控制。 注意確保噴嘴在整個長度上均勻加熱。 當(dāng)心路徑上熔體的局部過熱和可能的寒冷。 熔融的TPU不具腐蝕性或無磨損。 因此,該螺絲不需要任何特殊的合金鋼或增強(qiáng)涂層。
機(jī)筒和模具的溫度設(shè)定? TPU的熔融溫度應(yīng)在190至220°C之間。 對于某些硬質(zhì)合金,熔化溫度可能會提高到240°C. 特定等級的TPU的熔化溫度范圍可在相關(guān)產(chǎn)品信息表中找到。模具溫度的主要影響是表面質(zhì)量和脫模行為。