НАВИГАЦИЯ
Реклама
Популярные новости
TPU – термопластичный полиуретан
   
   Изделия из литьевого и термопластичного полиуретанов, в большинстве случаев, выглядят абсолютно одинаково. 
   
 Однако эксплуатационные параметры и потребительские свойства, могут отличаться весьма значительно. 

  Это связано как с отличиями в структурном строении, так, соответственно, и с разной методикой получения изделий. К слову сказать, те самые полученные в прошлом веке Отто Баером первые линейные полиуретаны, были термопластами.
   Не вдаваясь в химические отличия термопластичных полиуретанов от литьевых или напыляемых, заметим однако, ряд полезных признаков, присущих TPU:

- малая остаточная деформация, позволяющая использовать изделия из TPU в 
  качестве уплотнений,
- возможность повторной переработки, значительно экономящая исходное сырьё
- отсутствие катализаторов в конечном продукте,
- длительные сроки эксплуатации,
- устойчивость к истиранию,
- устойчивость к действию микроорганизмов и гидролизу.

 
Почти всеми этими качествами обладают и полиуретаны, полученные традиционными методами, но только TPU может перерабатываться на оборудовании, предназначенном для производства обычных пластмасс! В данном случае, под оборудованием для производства пластмасс, понимается большой класс станков, линий и приспособлений, называемых термопластавтоматы (ТПА).

 
  Что касается ТПА, то, как утверждают историки, всё началось в далеком 1865 году. Именно тогда компания Phelan & Collendar, которая занималась производством бильярдных шаров, распространила необычное объявление. Тому, кто найдёт новый материал, способный заменить слоновую кость, пообещали вознаграждение в сумме 10000 долларов. Заманчивое предложение привлекло внимание Джона Хайата, и в 1869 году у него возникла идея использовать нитроцеллюлозу, материал, над которым ранее работали Паркс и Шонбейн. Он добился необходимых свойств и качества. Но вместо того, чтобы продать идею за обещанное вознаграждение, Джон вместе со своим братом Исайем основал компанию Albany Billiard Ball, ставшую конкурентом Phelan & Collendar. Это событие вошло в историю как начало промышленного производства пластмасс.

   Джон Смит и Джессон Лок в 1870 разработали и через 2 года запатентовали первую машину для литья пластмассы под давлением. Три таких аппарата несколько десятилетий работали на одной из американских фабрик; выпускалась только продукция достаточно простой формы. А вот изобретенная братьями Хайат уплотнительная машина стала 
прототипом литьевой. Так как единственным материалом, используемым для литья под давлением, был целлулоид, в течение последующих 50 лет в отрасли было очень мало перемен. Лишь в 1904 году англичанину Э. Л. Гейлорду удалось запатентовать саму технологию литья под давлением.
   
  Немец А. Эйхенгрюн в 1919 году установил технологические условия литья целлулоидных деталей сложной формы. Таким образом, процесс литья под давлением был в четвёртый раз изобретён заново.

   В 30-40-х годах ХХ века ТПА выпускались несколькими компаниями в США и Европе. Компания Jackson and Church в 1948 году создала шнековую литьевую машину с двухступенчатым силовым контуром. Она была предназначена для увеличения скорости и давления впрыска до уровня, позволяющего производить тонкостенные детали. Конструкция состояла из шнекового пластикатора и поршневого узла впрыска.

  
Применение ТПА требует квалифицированного технико-экономического обоснования, главные элементы которого - крупнотиражность и геометрическая сложность изделия, доступность по технологическим, физико-механическим и эксплуатационным свойствам полимерного материала, выбранного для производства. 

  Исходными материалами для них служат полиолефины, полистирол и его сополимеры, полиамиды, термопластичные полиуретаны, полиэфиры, полифениленоксиды, поликарбоната, сополимеров формальдегида, непластифицированного поливинилхлорида, полиакрилатов, наполненных термопластичных материалов.

Сырьем для производства TPU, служат гранулы, полученные из предварительно прореагировавших компонентов полиуретана. Конечно же эти компоненты изначально имели свойства, позволяющие синтезировать TPU. Гранулы засыпаются в бункер термопластавтомата и, посредством шнека подаются в зону разогрева, а затем, уже пластичная масса, либо инжектируется под давлением в форму(для сложных деталей), либо экструдируется, т.е выдавливается через отверстие-фильеру определенной конфигурации(для простых деталей, например листов, полос, брусков).

 
Таким образом, сочетание химических особенностей термопластичных полиуретанов и методов их переработки, позволило получить материалы с выдающимися физическими параметрами:
 
 
1. Высокая термостойкость. Достаточно сказать, что для большинства изделий из TPU, 120-140o С – это только температура начала размягчения. К тому же, размягченный материал, будучи снова охлажденным, восстанавливает свои параметры. Для большинства обычных полиуретанов, температуры в 120-140o С – это температуры необратимой деструкции.
2. Возможность повторной переработки. Непригодные к эксплуатации детали из TPU, могут быть подвергнуты измельчению и повторной переработке.
3. Малая остаточная деформация и высокая устойчивость к абразивному износу. Эти свойства, позволяют применять изделия из ТПУ в качестве защитной футеровки и безусадочных уплотнений.
4. Устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения и неизменность физических параметров при низких температурах. Данные характеристики, позволяют эксплуатировать изделия из TPU
в любом климате без дополнительной защиты.