TPU medžiaga: universalus elastomeras, transformuojantis šiuolaikinį gyvenimą ir pramonę

Batų padų atšokimas rytinio bėgimo metu, raminantis telefono dėklo sukibimas darbe, lanksti automobilio sėdynės atrama, stabilus neslystančių kilimėlių patogumas namuose – visas šias iš pažiūros nesusijusias akimirkas tyliai palaiko ta pati pažangi medžiaga: termoplastinis poliuretano elastomeras (TPU). Ši naujoviška medžiaga, sujungianti gumos ir plastiko pranašumus, nepaprastai plačiai ir giliai įsiskverbia į įvairias pramonės šakas, iš naujo apibrėždama gaminių dizaino galimybes. Inovatyviame TPU kraštovaizdyje pasauliniai chemijos lyderiai mėgstaBASF su savo Elastollan® serijanuolat peržengia pramonės standartų ir taikomųjų programų ribas dėl aukščiausios kokybės stabilumo ir daugybės pritaikomų klasių.

TPU prigimtis: mokslinė lankstumo ir standumo pusiausvyra

TPU yra unikalus polimeras, puikiai sujungiantis didelį gumos elastingumą su mechaniniu plastikų stiprumu. Molekuliniu lygmeniu jo struktūrą sudaro kintantys standūs segmentai ir lankstūs minkšti segmentai, sudarantys mikroskopinę „salos-jūros“ morfologiją. Ši konstrukcija leidžia kietiems segmentams palaikyti atramą, o minkšti segmentai sugeria energiją veikiant stresui, todėl pasiekiama darni standumo ir lankstumo pusiausvyra. Pavyzdžiui,BASF Elastollan®Tai yra tikslios molekulinės inžinerijos pavyzdys, siūlantis platų savybių spektrą nuo labai minkštos iki labai kietos, kartu atitinkantis griežtus sąlyčio su maistu ir medicininės atitikties reikalavimus.

Pagrindinis skirtumas nuo tradicinės gumos yra tas, kad TPU yra termoplastinė medžiaga. Jį galima pakartotinai apdoroti ir pertvarkyti kaitinant, todėl žymiai pagerėja medžiagų panaudojimas ir perdirbamumas – esminis pranašumas šiandieninėje augančioje žiedinėje ekonomikoje. Pramonės lyderiai aktyviai kuria tvaresnius sprendimus, pvz., BASF iš dalies biologinius TPU, kuriuose naudojamos atsinaujinančios žaliavos, siekiant sumažinti anglies pėdsaką.

Pagrindiniai TPU pranašumai: šešios pagrindinės savybės

Išskirtinis fizinis našumas: TPU pasižymi išskirtiniu atsparumu dilimui, o laboratoriniai duomenys rodo 5–8 kartus didesnį atsparumą dilimui nei natūrali guma. Jis taip pat pasižymi puikiu atsparumu plyšimui; net plonos 0,3-0,5 mm plėvelės gali atlaikyti dideles tempimo jėgas.

Platus kietumo diapazonas: koreguojant jo sudėtį, TPU kietumas gali būti pritaikytas nuo tokio minkšto kaip Shore A70 (panašus į guminę juostą) iki tokio standumo kaip Shore D85 (palyginti su kietu plastiku), todėl jis gali patenkinti labai skirtingus naudojimo poreikius. BASF Elastollan® serija suteikia visą portfelį visame šiame kietumo diapazone.

Puikus prisitaikymas prie aplinkos:TPU demonstruoja gerą atsparumą aliejui, hidrolizei ir miltligei, išlaikant stabilų veikimą nuo -40°C iki 120°C temperatūros diapazone. Jo stabili molekulinė struktūra atspari skilimui dėl UV poveikio ir ozono. Tiekėjai, tokie kaip BASF, taip pat siūlo specializuotas rūšis, pasižyminčias padidintu atsparumu oro sąlygoms ir atsparumu UV spinduliams, skirtas ilgalaikiam naudojimui lauke.

Aukščiausias saugumas ir ekologiškumas:Aukštos kokybės TPU neturi kenksmingų plastifikatorių, tokių kaip ftalatai, atitinkantis griežtus standartus, tokius kaip ES RoHS ir REACH. Tokios įmonės kaip BASF yra įsipareigojusios kurti biologines ir perdirbamas formules, kad paskatintų pramonės perėjimą prie ekologiško.

Įvairios apdorojimo galimybės:TPU gali būti apdorojamas liejimo, ekstruzijos, kalandravimo, pūtimo formavimo būdu ir netgi tinka naujoms 3D spausdinimo technologijoms. Pavyzdžiui, BASF TPU siūlai plačiai naudojami funkcinių priedų gamyboje, todėl dizaineriams siūlomos beveik neribotos struktūrinių inovacijų galimybės.

Palankios paviršiaus charakteristikos:TPU gaminiai pasižymi lygia, patogia paviršiaus tekstūra, o naudojant priedus, atitinkančius įvairius estetinius reikalavimus, jų išvaizda yra nuo didelio skaidrumo iki įvairių spalvų.

Panoraminis TPU programų vaizdas: nuo kasdienių daiktų iki aukštųjų technologijų produktų

Vartojimo prekės:Neapgintas herojus, gerinantis gyvenimo kokybę

•Sporto įrangos revoliucija:Šiuolaikiniuose sportiniuose bateliuose plačiai naudojamas TPU tarppadžių amortizavimo sistemose, elastinguose batviršiuose ir sukimo atramos plokštėse. Tai suteikia esminę energijos grąžą (su atšokimo dažniu viršija 60%) ir žymiai sumažina svorį. Maždaug 60 % sportinių batų, pagaminamų visame pasaulyje, yra TPU komponentai. Aukštos kokybės medžiagas, tokias kaip BASF Elastollan®, renkasi pirmaujantys prekių ženklai dėl jų pastovios kokybės ir elastingumo.

• Elektronikos apsauga:Išmaniųjų telefonų dėklai, planšetinių kompiuterių dangteliai, ausinių laidai – TPU puikiai sugeria smūgius, o lankstumas efektyviai išsklaido smūgio energiją nuo kritimo. Dėl derinamo skaidrumo ir spalvos gaminiai turi originalų dizainą ir užtikrina visišką apsaugą. BASF sukūrė specialias plataus vartojimo elektronikos TPU klases, kurios suderina apsaugą su estetišku dizainu.

• Atnaujinti kasdieniai pagrindai:Nuo trinčiai atsparių kuprinių dangų iki lanksčių akinių rėmelių, laikrodžių dirželių ir indų rankenų – TPU pakeičia daugelį tradicinių medžiagų, pagerindama gaminio patvarumą ir naudojimo patirtį.

Pramonė ir transportas: ir patikimumo, ir naujovių užtikrinimas

• Automobilių gamyba:Šiuolaikinėje transporto priemonėje yra daugiau nei 200 TPU dalių, įskaitant vidaus apmušalus, sėdynių paminkštinimus, laidų kanalus ir kėbulo sandariklius. TPU atsparumas oro sąlygoms ir našumas žemoje temperatūroje (išlieka elastingas esant -40 °C) idealiai tinka reiklioms automobilių aplinkoms. BASF automobilių pramonei tiekia daugybę specialių TPU, atitinkančių mažo nepastovumo ir atsparumo senėjimui specifikacijas.

• Svarbūs pramonės komponentai:TPU pagaminti pavaros diržai, konvejerio diržai ir sandarikliai yra geresni nei mašinos, paprastai tarnauja 30–50 % ilgiau nei tradicinės guminės dalys, kurių priežiūra yra mažesnė.

• Sveikatos priežiūros produktai:Dėl gero biologinio suderinamumo ir sterilizavimo TPU plačiai naudojamas IV vamzdeliuose, kvėpavimo kaukėse, žaizdų tvarsčiuose ir kt. Jo skaidrumas palengvina medicininę priežiūrą, o minkšta tekstūra pagerina paciento komfortą. BASF siūlo mediciną atitinkančias TPU klases aukščiausios klasės prietaisų gamybai.

Pažangiausios technologijos: medžiagų naujovių išbandymo vieta

• Papildoma gamybos medžiaga: TPU siūlas tapo pagrindiniu funkcinio 3D spausdinimo pasirinkimu, idealiai tinka sudėtingoms struktūroms, kurioms reikalingas lankstumas, pavyzdžiui, pritaikytoms ortopedinėms medžiagoms ar robotams griebtuvams. BASF Ultrafuse® TPU serija yra viena iš gerai žinomų medžiagų pramoniniam 3D spausdinimui.

• Lankstus elektronikos substratas: nešiojamuose ir lanksčiuose ekranuose TPU plėvelės naudojamos kaip pagrindinės medžiagos, užtikrinančios būtiną mechaninę apsaugą ir aplinkos apsaugą grandinėms, netrukdant įrenginio lankstumui.

• Išmaniosios tekstilės dangos: mikroporinės TPU membranos audiniams suteikia vandeniui atsparų ir kvėpuojančią funkciją, naudojamos aukščiausios klasės lauko aprangoje ir apsauginėje aprangoje. Naujausi pokyčiai integruoja TPU su jutimo technologijomis, skirtomis išmaniosioms jautrioms tekstilėms.

Ateities tendencijos: TPU raida

Medžiagų mokslui tobulėjant, TPU tobulėja siekiant didesnio našumo, didesnio intelekto ir geresnio tvarumo:

Didelio našumo specialusis TPU: Molekulinė inžinerija kuria klases, atsparias aukštesnei nei 150 °C temperatūrai ir atšiaurioms cheminėms medžiagoms, skirtas ekstremalioms aplinkoms aviacijos ir energetikos sektoriuose.

Išmanusis funkcinis TPU: integruoja formų atmintį, savaiminį gijimą ir elektrochromines savybes medžiagoms, kurios aktyviai prisitaiko prie aplinkos pokyčių.

Ekologiškas ir tvarus TPU: biologiškai pagrįsto TPU (iš atsinaujinančių išteklių, pvz., ricinos aliejaus) dalis didėja, o biologiškai skaidžios formulės aktyviai kuriamos, kad būtų palaikoma žiedinė ekonomika. Tokios įmonės kaip BASF daug investuoja į šią sritį, kurdamos TPU iš biologinių žiedinių žaliavų.

Kompozicinis daugiafunkcis TPU: su nanoužpildais arba pluošto sutvirtinimu, sukuriant kompozitus, turinčius papildomo laidumo, šilumos valdymo ar elektromagnetinio ekranavimo.