TPU (Isoplast®):speciaal hoogtepunt van kunststof

Thermoplastisch polyurethaan* is een volledig thermoplastisch elastomeer. Het is elastisch en smeltverwerkbaar. TPU kan worden geëxtrudeerd, spuitgegoten en geperst. Omdat TPU een lineair gesegmenteerd blokcopolymeer is dat bestaat uit harde en zachte segmenten, maakt het een aanzienlijk aantal combinaties van fysieke eigenschappen mogelijk. Deze diversiteit maakt TPU een uiterst flexibel materiaal, aanpasbaar aan tientallen toepassingen. Voor een nog grotere bruikbaarheid kunnen het molecuulgewicht, de verhouding en het chemische type van de harde en zachte segmenten worden gevarieerd. Het harde segment is aromatisch of alifatisch.

Aromatische segmenten kunnen bestaan ​​uit organische verbindingen die aromatische ringen bevatten met zes koolstofatomen als ruggengraat. Isocyanaten zijn zo gebouwd dat ze tolueen, benzeen of andere aromatische oplosmiddelen als mogelijke voorlopers hebben. De voorlopers worden gebruikt om MDI te produceren - (MDI is een mengsel van 2,2', 2,4' en 4,4'-methyleendifenyldiisocyanaten), een van de belangrijkste bestanddelen van thermoplasten. Ze moeten ook ten minste twee lineaire OH-functionalen hebben. Dergelijke verbindingen worden gekenmerkt door benzeen en zijn derivaten en zijn gebaseerd op isocyanaten. Natte omgevingen vereisen over het algemeen een op polyether gebaseerde TPU. Over het algemeen blijft thermoplastisch TPU stabiel wanneer het in contact komt met vetten, smeermiddelen en testoliën, zelfs bij hoge temperaturen tot 100°C en gedurende een periode van meerdere weken. Sommige vloeistoffen op oliebasis kunnen TPU echter beschadigen, dus testen op compatibiliteit wordt aanbevolen. Zo vereist de weerstand tegen olie en koolwaterstoffen vaak een op polyester gebaseerde TPU.

In combinatie met polymeermengsels levert TPU uitstekende voordelen. Als TPU wordt gecombineerd met PVC, verbetert dit de compressieset, slijtvastheid en flexibiliteit bij lage temperaturen. Wanneer toegevoegd aan polycarbonaat of ABS, vormt een TPU met een nominale buigmodulus van 18.000 een verbinding met buigmoduluswaarden tot wel 150.000 psi.

TPU's veelzijdigheid resulteert in een hoge veerkracht, een goede compressieset en weerstand tegen schokken, schuren en scheuren, weersinvloeden en koolwaterstoffen. TPU is flexibel zonder het gebruik van weekmakers met een breed scala aan hardheden en hoge elasticiteit. Het overbrugt de materiaalkloof tussen rubbers en kunststoffen. Bovendien kan TPU zowel als hard rubber als als zacht technisch thermoplast worden gebruikt. Het kan worden gesteriliseerd of gelast, is gemakkelijk te verwerken en kan worden gekleurd, geverfd en gestanst.

Sommige soorten vertonen optische helderheid, hydrolytische stabiliteit, vlamvertraging en antistatische eigenschappen. Andere thermoplastische polyurethanen kunnen worden gecompoundeerd wanneer een grotere structurele sterkte nodig is. Deze materialen zijn eenvoudig gebaseerd op isocyanaten verbonden door diolen (een chemische verbinding die twee hydroxylgroepen bevat) of triolen (een chemische verbinding die drie hydroxylgroepen bevat). In dit geval werken de zachte segmenten meer als de harde segmenten waaromheen hun verbindende diolen/ triolen kunnen slechts in zeer beperkte mate draaien en uitrekken.

Ozon is een krachtig oxidatiemiddel dat sommige elastomeren kan aantasten, maar TPU is over het algemeen ozonbestendig en voldoet aan de VDE 472-805-vereisten. Ook zijn er tal van normen die documenteren hoe het materiaal zich moet gedragen bij brand. Een van de belangrijkste is UL (Underwriters Laboratories) 94. TPU is niet vlamvertragend, maar wordt over het algemeen geclassificeerd als HB of langzaam brandend op een horizontaal exemplaar. Het kan echter met de juiste additieven worden verwerkt tot een materiaal met een classificatie van 94 V-O. Wat betreft blootstelling aan UV-straling, TPU kan vergelen. In gevallen waarin de TPU wordt blootgesteld aan zonlicht, wordt aanbevolen om een ​​alifatische TPU te gebruiken, omdat deze niet vergeelt of verslechtert bij gebruik buitenshuis.

TPU wordt gebruikt in honderden producten, waaronder inline skates, mijnschermen, sportartikelen, zwemvinnen en -brillen, vee-tags, aandrijfriemen, opblaasbare vlotten, voering voor brandslangen, schoeisel, zwenkwielen en zijprofielen voor carrosserieën .

*Vroeger verkocht als Isoplast® door DOW™.

Craftech Industries levert TPU-bevestigingsmiddelen en andere onderdelen aan verschillende industrieën waar sterkte, chemische bestendigheid en hoge weerstand tegen UV-straling van cruciaal belang zijn.

Vragen? Opmerkingen? Laat het me weten in de comments hieronder.

Geïnteresseerd om meer te weten te komen over plastic materialen? Download onze volledige gids!