Hãy tưởng tượng một chiếc ốp điện thoại vừa bảo vệ chắc chắn vừa có độ bám thoải mái. Hãy hình dung đế giày thể thao kết hợp khả năng chống mài mòn với đệm vượt trội. Hãy hình dung các bộ phận in 3D có cả độ đàn hồi như cao su và khả năng đúc như nhựa. Tất cả những cải tiến này đều có chung một nền tảng - một vật liệu đáng chú ý có tên là Thermoplastic Polyurethane (TPU).
TPU, viết tắt của Thermoplastic Polyurethane, đại diện cho một loại polyme polyurethane độc đáo thể hiện cả tính chất nhiệt dẻo và độ đàn hồi giống như cao su. Nói một cách đơn giản hơn, nó hoạt động như một "người thay đổi hình dạng" - duy trì tính linh hoạt như cao su ở nhiệt độ phòng trong khi trở nên dễ đúc như nhựa khi được nung nóng. Bản chất kép này mang lại cho TPU tính linh hoạt vô song trong nhiều ứng dụng.
Không giống như các loại polyurethane nhiệt rắn truyền thống, TPU có các đặc tính vật lý có thể đảo ngược. Điều này có nghĩa là nó có thể trải qua các chu kỳ gia nhiệt, nóng chảy và làm nguội lặp đi lặp lại mà không có những thay đổi hóa học vĩnh viễn. Những đặc điểm như vậy cho phép TPU được xử lý bằng các kỹ thuật sản xuất nhựa thông thường như ép phun, đùn và cán, giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất và thời gian chu kỳ.
Ở cấp độ phân tử, TPU bao gồm các copolyme khối tuyến tính với các phân đoạn cứng và mềm xen kẽ. Các phân đoạn cứng, thường được hình thành từ diisocyanat và các diol phân tử nhỏ (chất kéo dài mạch), tạo ra độ bền, độ cứng và khả năng chịu nhiệt. Các phân đoạn mềm, được tạo ra từ diisocyanat và diol có trọng lượng phân tử cao, mang lại độ đàn hồi và tính linh hoạt.
Bằng cách điều chỉnh chính xác tỷ lệ, cấu trúc và trọng lượng phân tử của các phân đoạn này, các nhà sản xuất có thể tinh chỉnh các đặc tính cuối cùng của TPU để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể.
Các phân đoạn cứng và mềm của TPU trải qua "tách pha" ở quy mô vi mô. Các phân đoạn cứng có tính phân cực cao hút nhau, tạo thành các vùng tập hợp đóng vai trò là các liên kết ngang vật lý. Các liên kết ngang này mang lại khả năng phục hồi đàn hồi tuyệt vời, cho phép TPU nhanh chóng trở lại hình dạng ban đầu sau khi kéo căng hoặc nén. Trong khi đó, các phân đoạn mềm tạo thành một ma trận linh hoạt mang lại cho TPU các đặc tính kéo tốt và hiệu suất ở nhiệt độ thấp.
Việc TPU được ứng dụng rộng rãi bắt nguồn từ các đặc tính nổi bật của nó:
TPU đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại thông qua các ứng dụng đa dạng:
Dựa trên hóa học phân đoạn mềm, TPU chủ yếu được chia thành hai loại:
Các biến thể TPU chuyên dụng bao gồm:
| Thuộc tính | TPU Polyester | TPU Polyether |
|---|---|---|
| Khả năng chống mài mòn | Tuyệt vời | Tuyệt vời |
| Tính chất cơ học | Tuyệt vời | Tốt |
| Tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp | Tốt | Tuyệt vời |
| Khả năng chịu lão hóa nhiệt | Tốt | Kém |
| Khả năng kháng thủy phân | Kém | Tuyệt vời |
| Khả năng kháng hóa chất | Tuyệt vời | Vừa phải |
| Khả năng kháng vi sinh vật | Kém | Tuyệt vời |
| Độ bám dính | Tốt | Kém |
| Khả năng đúc | Tốt | Tốt |
TPU tiếp tục phát triển thông qua những tiến bộ công nghệ, với những phát triển trong tương lai tập trung vào:
Khi sự đổi mới tiến triển, TPU chắc chắn sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong khoa học vật liệu, mang đến các giải pháp mang tính thay đổi cho các ngành công nghiệp đa dạng.
Người liên hệ: Ms. Chen
Tel: +86-13510209426
