پلی یورتان چیست؟
ترموپلاستیک پلی یورتان که به اختصار آن را TPU می‌نامند، یک ترموپلاستیک الاستومر است که قابلیت پردازش در حالت مذاب را دارد و بسیار بادوام و منعطف است. گرانول پلی یورتان معمولا در صنایعی مانند خودروسازی، سیم و کابل، وسایل ورزشی و نساجی استفاده می‌شود و دارای ماهیتی ترموپلاستیکی است؛ به این معنا که ویژگی‌هایی مابین خواص پلاستیک و لاستیک دارد. همچنین گرانول پلی اورتان برای ساخت اجناس پلاستیک در شرکت‌های پتروشیمی هم کاربرد دارد. همین موضوع باعث شده است که پلی اورتان مزایای زیر را داشته باشد.
- استحکام کششی بالا
- ظرفیت تحمل بار خوب
- ازدیاد طول در هنگام شکست
روش تولید پلی اورتان TPU
پلی اورتان ترموپلاستیک در سال 1937 توسط اتو بایر و همکارانش در آزمایشگاه‌های LG فاربن آلمان تولید شد. این ماده در اثر یک واکنش چند افزودنی بین دی ایزوسیانات و یک یا چند دیول به روشی خاص به وجود می‌آید. برای تولید پلی یورتان وجود سه ماده اولیه اصلی مورد نیاز است:
- یک پلیول یا دیول با زنجیزه بلند
- گسترش دهنده زنجیر یا دیول با زنجیره کوتاه
- یک دی ایزوسیانات
ترکیب این سه ماده در یک واکنش خاص منجر به تولید یک کوپلیمر پلی پروپیلن بلوک بخش دار خطی می‌شود که دارای دو قسمت سخت و نرم است. قسمت نرم همان پلی اتر یا پلی استر است که از پلی ال و ایزوسیانات ساخته شده و خاصیت انعطاف پذیری و الاستومری TPU را فراهم می‌کند. بخش سخت یا آروماتیک نیز دارای یک گسترش دهنده زنجیره ای و ایزوسیانات است که خواص چقرمگی و برخی ویژگی‌های عملکرد فیزیکی را به پلی یورتان می‌بخشد.
خواص کلیدی پلی اورتان PU
پلی یورتان TPU دارای خواص متعددی است که باعث می‌شود بتوان از آن در صنایع مختلف استفاده کرد. از جمله ویژگی‌های ذاتی این ماده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- مقاومت در برابر ایجاد خط و خش و سایش
- سطح نرم و مناسب برای استفاده در کاربردهای ارگونومیک
- امکان تولید پلاستیک‌های مهندسی با چسبندگی بالا و کیفیت مناسب
- مقاوم در برابر اشعه ماورا بنفش
- ثبات رنگ بالا
- امکان انتقال هوا در لباس‌های ورزشی، کفش‌ها یا محصولات ساختمانی ساخته شده از TPU
- ماده ای کریستالی و شفاف با سختی بسیار خوب
علاوه بر موارد بالا، افزودن برخی مواد به ترکیبات اصلی TPU باعث می‌شود که پایداری ابعادی و مقاومت آن در برابر حرارت افزای یابد. همچنین این موضوع سبب کاهش اصطکاک و بهبود مقاومت در برابر شعله، قارچ و تغییرات آب و هوایی می‌شود.
انواع پلی یورتان و کاربردهای آن‌ها
بسته به اینکه چه مواد افزودنی به پلی یورتان اضافه می‌شود، انواع متفاوتی از آن به وجود می‌آید که کاربردهای مختلفی دارند. در ادامه تعدادی از انواع آن را معرفی می‌کنیم.
-
TPU معمولی
این ماده همان پلی یورتان TPU اصلی است که تا به حال خواص آن را بیان کردیم. این ماده مقاومت بالایی در برابر سایش و خراش دارد و به همین دلیل در ساخت قطعات داخلی خودرو، برخی پوشش‌های ورزشی و تفریحی، قطعات فنی و کابل‌های تخصصی و حیاتی استفاده می‌شود.
علاوه بر این اضافه کردن برخی آنتی اکسیدان‌ها به گرانول پلی اورتان باعث محافظت از این ماده در برابر اکسیداسیون ناشی از UV می‌شود و آن را برای کاربردهای حرارتی و نوری نیز آماده می‌کند. در کنار این TPUها از نظر اپتیکال شفاف هستند؛ به همین دلیل لمینت‌های مناسبی برای محصور کردن شیشه یا ساخت شیشه‌های امنیتی به شمار می‌روند.
-
پلی یورتان شفاف
این ماده شبیه به کریستال با سختی بسیار بالاست که اغلی برای اکستروژن فیلم‌ها، لوله‌ها و شیلنگ‌های شفاف استفاده می‌شود. همچنین می‌توان از آن در قالب گیری تزریقی قطعات فنی که نیاز به شفافیت در ضخامت 6 میلی متر دارند نیز استفاده کرد.
-
پلی یورتان معطر
پلی یورتان معطر نوعی رزین قوی و همه منظوره هستند که مقاومت خوبی در برابر انواع میکروب‌ها و مواد شیمیایی دارند. همچنین می‌توان از آن‌ها در کاربردهای زیبایی شناختی نیز استفاده کرد. البته باید دقت کرد که این ماده نباید در معرض گرما و اشعه ماورا بنفش قرار گیرد؛ چرا که تجزیه آروماتیک‌های موجود در آن منجر به تغییر رنگ و از بین رفتن خواص فیزیکی ماده می‌شود.
-
TPU تقویت شده
زمانی که TPU را با پرکننده‌ها یا الیاف شیشه و معدنی مخلوط می‌کنند، پلی اورتان تقویت شده به دست می‌آید. این ماده یک پلیمر مهندسی است که در برابر سایش، ضربه و تغییرات حرارت مقاومت خوبی دارد. همچنین به دلیل مقاومت در برابر پارگی و چقرمگی برای پوشش انواع کابل نیز مناسب است.
مزایای پلی یورتان TPU
- الاستیسیته بالا در کل محدوده سختی
- مقاوم در برابر ضربه و کاهش دما
- مفاوم در برابر انواع روغن‌ها و حلال‌ها
- انعطاف پذیری بالا در محدوده دمایی گسترده
- مفاوم در برابر تغییرات آب و هوا و تشعشعات با انرژی بالا
- زیست تخریب پذیر و قابل بازیافت
- مناسب برای استفاده در دستگاه‌های پزشکی به دلیل عدم ایجاد حساسیت‌های پوستی و درماتیت
- بهبود راندمان سوخت در وسایل نقلیه به دلیل سبکی
- عایق مناسب برای بهره وری انرژی در ساختمان‌ها، حمل و نقل و لوازم خانگی
معایب پلی یورتان
- برخی از گریدهای TPU ماندگاری نسبتا کوتاهی دارند
- قبل از شروع فرایند اصلی نیاز به در نظر گرفتن زمانی برای خشک شدن وجود دارد
- ممکن است به اندازه سایر جایگزین‌ها مقرون به صرفه نباشد
- در مقایسه با سایر الاستومر‌های ترموپلاستیک محدوده سختی کمتری دارد
- برای انجام برخی از فرایندهای پردازشی، محدوده تحمل دمایی کمی دارد
- تمایل به هیدرولیز شدن به خصوص در TPUهای مبتنی بر پلی استر دیده می‌شود
روش پردازش پلی یورتان
در فرایند ساخت گرانول پلی یورتان روش‌های مختلفی برای پردازش استفاده می‌شود؛ این روش‌های پردازشی هریک منجر به تولید یکی از انواع TPU می‌شوند. به طور کلی پلی یورتان از طریق روش‌های پردازش معمولی مانند قالب گیری تزریقی، اکستروژن، قالب گیری بادی، فشاری و… پردازش می‌شود. اما روش‌های دیگری نیز برای این کار وجود دارد. یکی از روش‌های مورد استفاده برای پردازش پلی یورتان روشی است که در آن از حلال‌های آلی استفاده می‌شود.
به کمک این روش قالب‌های پلاستیکی مقاومی به وجود می‌آید که در ساخت منسوجات چند لایه، پوشش‌های محافظ یا چسب‌ها کاربرد دارند. نکته مهم در پردازش TPU توجه به مرحله خشک کردن است؛ این مرحله نقشی اساسی در اطمینان از فرایند پردازش پلی اورتان دارد. اگر پیش از شروع فرایند اصلی پردازش مرحله خشک کردن به طور موثر انجام نشود، قطعات قالب گیری شده خواص خود را از دست می‌دهند و حالتی ضعیف و شکننده پیدا می‌کنند. رطوبت باقیمانده توصیه شده در هریک از انواع پردازش به صورت زیر است:
- برای قالب گیری تزریقی کمتر از 0.05 درصد
- برای اکستروژن حدود 0.02 درصد
عوامل موثر بر قیمت پلی یورتان
TPU ماده‌ای بسیار کاربردی در صنایع مختلف است و به همین دلیل قیمت پلی اورتان می‌تواند تاثیر زیادی بر روی قیمت محصول نهایی بگذارد. این محصول در داخل کشور تولید نمی‌شود؛ به همین دلیل قیمت تحت تاثیر عوامل مختلف همچون قیمت دلار، هزینه‌های حمل و نقل و عوارض گمرکی بسیار متغیر است. برای اطلاع از قیمت روز پلی یورتان و خرید آن با مناسب‌ترین قیمت می‌توانید با کارشناسان ما در پارت پلاست تماس بگیرید.
خرید TPU از پارت پلاست
گروه پارت پلاست ارائه دهنده انواع پلاستیک‌های مهندسی کاربردی در صنایع مختلف از جمله پلی اورتان است. این گروه همواره در تلاش است با انواع گریدهای TPU و گرانول پلی یورتان مورد استفاده در صنایع مختلف ایران را به صورت مستقیم از تولیدکننده تهیه کرده و آن را بدون واسطه در اختیار خریداران قرار می‌دهد. به همین دلیل قیمت پلی یورتان در پارت پلاست از فروشگاه‌های دیگر مناسب‌تر است.
سوالات متداول
پلی یورتان بیشتر در چه صنایعی استفاده می‌شود؟
TPU در صنایع مختلفی کاربرد دارد؛ با توجه به ویژگی‌های آن می‌توان از این ماده در خودروسازی، ساحت وسایل الکترونیکی، ساختمان سازی و ساخت برخی وسایل تزیینی استفاده کرد.
برای خرید TPU چه باید کرد؟
هر زمان که نیاز به خرید TPU داشتید با کارشناسان ما در پارت پلاست تماس بگیرید. آن‌ها شما را راهنمایی می‌کنند که متناسب با کاربرد موردنظر چه مقدار و از چه گریدی خرید کنید.