Материал тпу что это такое
Преимущества ТПУ (TPU) перед ПВХ-материалом
TPU-материал – что это?
Термопластичный полиуретан (ТПУ) входит в класс полимеров. Это эластомер с признаками пластмассы и каучука — уретановые связи соединяют органические элементы. Эластомер растягивается как резина. Вещи из этого полимера не теряют гибкость при морозе 60 градусов, не тают при жаре 80 градусов, не реагируют на жиры и масла, устойчивы к износу и трению.
Основным компонентом для производства вещества бывают алифатический изоцианат, простые и сложные полиэфиры. Первые уменьшают хрупкость при морозе и увеличивают сопротивляемость ультрафиолету. Вторые придают изделиям морозостойкость, устойчивость к износу и защиту от микробов. Третьи увеличивают коэффициент растяжения и восстановления после деформации.
История появления
Источники выдвигают разные версии об истории создания химической новинки. По одной из них, всё началось с бильярда.
Компания по изготовлению аксессуаров для игры на зелёном сукне объявила: десять тысяч долларов тому, кто отыщет замену слоновой кости, придумает новые материалы. Через четыре года поисков американский изобретатель Джон Уэсли Хайат явил идею использования нитроцеллюлозы. Изобретатель воспользовался итогами работ английского металлурга Александра Паркса на Большой мировой выставке 1855 года.
Американец не продал результат научных поисков, а организовал на паях с братом собственное изготовление пластмасс. Они придумали специальный агрегат для литья пластмассы. Через 36 месяцев конкуренты взяли патент на технику для литья под давлением. Технологию запатентовали в первом десятилетии ХХ века. Ещё пятнадцать лет машины для изготовления пластмассовых заготовок делали не сложные формы.
Затем немецкие технологи в четвертый раз изобрели процесс литья под давлением, оформив технические условия на процесс литья изделий с непростой формой. Немецкий же учёный Байер синтезировал TPU-материал в четвёртом десятилетии двадцатого века.
К середине ХХ века придумали машину для изготовления тонкостенных изделий. Начался массовый выпуск полимера.
Производство TPU-материала
Компоненты ТПУ химически обрабатывают, и в виде гранул загружают в бункер автомата, оттуда происходит шнековая подача в камеру разогрева.
На термопластавтоматах изготавливают бруски, полосы, листы – простые формы. Разогретая пластичная масса из гранул полиуретана выдавливается через отверстие заданной конфигурации в машине. Процесс называется экструзия.
Для изготовления сложных деталей применяют процесс инжекции – впрыска пластичной массы в литьевую форму.
Перед переработкой требуется произвести сушку сырья: 6 часов при 80 градусах или 2 часа при 100 градусах.
Готовые изделия две — три недели держат в тёплом помещении. Так достигаются параметры эксплуатации вещи. Для сокращения сроков выдержки изделия помещают в печь на 16 часов и сушат при температуре 105 градусов.
Отличия от других пластмасс
Изделия из TPU-материала характеризуются высокой степенью твёрдости, ими нивелируют воздействие сильных механических нагрузок.
При высокой твердости детали эластичны, прочны и устойчивы к деформации, не раскалываются при ударе.
Полиуретановая продукция устойчива к воздействию абразивных веществ твёрдого состояния, с помощью которых полируют и шлифуют поверхности.
Термопластичный полиуретан идёт на изготовление простых и сложных форм, и толстых изделий.
На ТПУ не селится плесень и микробы.
Преимущества и минусы
Плюсы TPU-материала:
- ТПУ переносит нагрузки большие, нежели резина, эластичнее в два раза, прочнее в два раза, легко восстанавливается после деформации. Данный материал не реагирует на масла, не сцепляется с грязью и изнашивается в три раза медленнее.
- Полиуретан легче металла, эластичнее, не электропроводен, имеет высокое сопротивление к абразиву. Соотношение стоимости к долговечности – в пользу TPU.
- Низкая плотность полимера 1,280 г/см3 по сравнению с резиной 1,500 г/см3 и сталью 7,800 г/см3 уменьшает вес готового изделия.
- За счет добавок можно производить полимерный материал с программируемым коэффициентом трения.
- Существует возможность выпускать продукцию со свойством растяжения в 6 раз.
- Вещество допускает, нагрев до 120 градусов
Но, термопластичный полиуретан имеет и минусы:
- Технология переработки отходов химического вещества – объект постоянных научных разработок. Трудность переработки производственных отходов – основной минус вещества.
- Сфера применения может превратить положительные свойства вещества в минусы.
- В автомобилестроении TPU применяют для шарнира из двух втулок и прокладки между ними. Шарнир применяют в передней и задней подвесках, для крепления двигателя и коробки передач. Прокладку делают из резины и из полиуретана. Но изделия из ТПУ жёстче, деформируется скручиванием, а на морозе твердеют и легко разрушаются.
- В обувной промышленности тоже используют TPU, но он не пропускает воздух, что вредно отражается на здоровье ног.
Применение TPU-материала
В производстве товаров народного потребления TPU-материал применяется в следующих отраслях.
• Машиностроение – формовка шин, уплотнителей, сальников, автомобильных прокладок. Валы, шестерни и вибростойкие детали из полиуретана применяют на внутризаводском транспорте, в горной и нефтегазодобывающей промышленности.
• Шланги, электропровода и кабели. Выбор материала для изготовления кабельной продукции учитывает особенности ТПУ: удлинение в 5-8 раз, прочность на разрыв 5,5МПа, выдерживание растягивающих нагрузок в диапазоне 21-55 МПа. Благодаря коэффициенту твёрдости по Шору 85-90, ПУ применяют как защитную оболочку кабеля с динамической нагрузкой, там, где есть воздействие вибрации и ударной силы.
• Выпуск обуви. Высокая прочность полиуретана увеличивает время эксплуатации обуви.
Товары для спорта (накладки для защиты тела, плёнка на лыжи и на сноуборды, спортивная обувь);
• Текстиль, искусственная кожа;
• TPU чехлы для мобильных телефонов.
Материал TPU — что это такое?
TPU — это высокотемпературный, термопластичный полиуретан. Материал, который соединяет в себе прочность пластика и гибкость силикона. В чем его преимущества и недостатки?
Смартфоны, при всей своей технологичности, довольно хрупкие вещи. Даже обычная дамская заколка или монетка легко оставит след на изящной поверхности дорогого (или не очень) аппарата. А ведь телефоны достаточно часто роняют... Чтобы не ходить с треснутым или разбитым гаджетом, люди предпочитают упаковывать их в чехлы. Но закрытые чехлы устраивают не всех.
Большинство бамперов, т.е. чехлов открытого типа, сделаны из пластика. Они жесткие, но довольно прочные и в случае форс-мажора запросто треснут вместо телефона. Но надевать и снимать такой аксессуар со смартфона не очень удобно. Поэтому большим успехом стали пользоваться бамперы из TPU. Примером может служить этот чехол для Xiaomi Redmi 4 Pro.
Изделия ТПУ можно сгибать и не бояться, что аксессуар треснет. Помимо эластичности, к достоинствам термопластичного полиуретана относятся износостойкость и отсутствие запаха. Чехлы из такого материала легко отмываются от загрязнений, устойчивы к перепадам температур и имеют высокую степень прозрачности.
Чехол TPU не защитит экран телефона, если устройство упадет с большой высоты на асфальт, зато убережет корпус гаджета от царапин, грязи и небольших повреждений.
Что такое TPU чехол и как его выбрать
Каждый из нас заметил, что увеличение рынка гаджетов происходит в геометрической прогрессии. То, о чем мы не могли и подумать пару лет назад, уже находится на прилавках магазинов и ждет своего покупателя. Все вокруг постоянно развивается, усовершенствуется и ждет признания.
Вместе с девайсами значительно был расширен и рынок дополнительных аксессуаров к ним. Они способствуют сохранности аппаратов и, порой, служат дополнениями к ним.
Например, смартфон Asus Zenfone 2 Laser является хорошим и достойным гаджетом современности, но он просто не может обойтись без защиты. Надежный уровень безопасности сегодня обеспечивает такой современный материал, как ТПУ (термополиуретан).
Термопластичный полиуретан и его особенности
Как показывает статистика продаж, одним из самых популярных защитных аксессуаров является именно чехол из TPU. Некоторых такое определение вводит в «ступор», ведь материал многим даже незнаком.
Что такое TPU чехол? Попробуем разобраться. Термоплатичный полиуретан является современным материалом, из которого достаточно часто изготавливают чехлы именно для электронных гаджетов. Структура, в какой-то мере, напоминает силикон, но отличие между ними значительные.
Прежде всего, стоит отметить, что TPU устойчив к перепадам температур. Повышенная морозоустойчивость ему так же не страшна. Ни для кого не секрет, что в случае низкой температуры воздуха (что мы достаточно часто наблюдаем в зимний период времени), работоспособность электронного помощника ухудшается. Термопластичный полиуретан препятствует этому, при его наличии не придется сталкиваться с «подтормаживанием».
В процессе изготовления ТПУ-аксессуары поддаются специальной обработке, что способствует повышению устойчивости изделия к ультрафиолетовым лучам и загрязнениям. Но за безопасность переживать не стоит, вредные и токсичные вещества такому аксессуару чужды, негативное влияние на человека исключено.
Накладки из ТПУ гибкие и красочные
TPU чехол зачастую выполняется в форме накладки, которая обеспечивает стопроцентную защиту агрегата сзади и по бокам. Но может быть и составляющей чехла “книжки”. Гибкий полиуретан способен обеспечить крепкие “объятия” смартфону под любой обложкой. Asus Zenfone 2 Laser чехол книжка обеспечивает всестороннюю защиту, поэтому порой становится в приоритете у пользователей.
Но те, кто не предпочитает прятать дизайн своего гаджета, все-таки отдают предпочтение ТПУ-накладкам прозрачного или полупрозрачного цвета. Благодаря компактности такой аксессуар удобен в ежедневном использовании, а широкое разнообразие цветовых решений позволяет подобрать наилучший вариант для себя. Но в таком случае не забывайте приобрести защитный аксессуар для экрана. Если вы предпочитаете чехол в виде накладки, без защитного стекла сложно обойтись. Только оно сможет стать барьером царапинам или потертостям и при этом не нарушит отзывчивость сенсора.
Любой чехол из термопластичного полиуретана не ограничивает комфорт при работе с девайсом, для которого он предназначен. В таких аксессуарах легко сделать точные до миллиметра прорези под кнопки, разъемы, камеру и динамики. Производители научились обрабатывать ТПУ-материал и делать на нем срезы таким образом, чтобы не нарушалась плотность его прилежания к устройству, и под аксессуар не попадала пыль и влага.
Защитный ТПУ-аксессуар примет весь удар на себя
Главная задача для любого чехла – защитить аппарат от повреждений. Термопластичный полиуретан превосходно гасит любые вибрации - последствия удара о твердую поверхность. ТПУ-чехол эффективно убережет гаджет от “встряски” и сохранит работоспособность всех внутренних микросхем. Ни один другой материал не может похвастаться такими амортизационными способностями. Кроме того, с таким защитником вашему девайсу не страшны сколы, царапины, вмятины и потертости.
Как отличить TPU чехол от поделки?
К сожалению, среди современного предложения частенько встречаются подделки, поэтому в процессе выбора стоит быть максимально внимательным. Аксессуар из настоящего материала будет легко сгибаться, трещины и царапины оставаться не будут. При выпрямлении чехол из TPU вернется в свою первоначальную форму.
При выборе стоит обращать внимание на бортики и края изделия. Они должны быть ровными, не плавлеными, не деформированными. Он не будет мешать процессу нормального пользования аппаратом, так как все вырезы сделаны в полном соответствии с моделью.
Если вы решили выбрать себе чехол из этого современного и надежного материала, вы сделали правильный выбор, но не стоит торопиться с покупкой, точнее с подбором. Если вы не хотите «попасть на подделку», внимательность и серьезность послужат гарантом качественного выбора. Изначально примерьте его на свой аппарат, попробуйте согнуть в разные стороны. Если после этого какие-либо повреждения будут отсутствовать, можно быть уверенным, что перед вами оригинал. Можете смело покупать его. И, самое главное, не нужно доверять «подозрительным» и неизвестным производителям.
Читайте также: Дата выхода IPhone 8
Термополиуретан (TPU, ТПУ, термопластичный полиуретан)
Термополиуретан (TPU, ТПУ , термопластичный полиуретан , Thermoplastic polyurethane) — современный материал группы полимеров (полиуретанов), выполненный на основе сложных полиэфиров. Первоначальная его форма — бесцветные гранулы, цилиндрической или линзовидной формы.
Этот уникальный материал объединяет в себе износостойкость, лёгкость и эластичность. Термополиуретан характерен своей прозрачностью и способностью не изменять свой цвет в процессе его использования.
Эксплуатационные и химические свойства TPU обеспечили этому материалу широкое распространение во всех отраслях промышленности с высокими требованиями к качеству материалов.
Термополиуретан ( ТПУ , TPU) считается более качественным материалом, так как дольше сохраняет прозрачность и более мягок по сравнению с ПВХ .
Этот материал изготавливается из мелких гранул полиуретана, которые под действием высокого давления и большой температуры принимает форму подошвы, т.е. это полиуретан , который был термически обработан. Термополиуретан используется для производства двухслойных подошв и крепится методом вулканизациис помощью полиуретана.
Термопластичная полиуретановая пленка и пластины (пленка ТПУ ) экструдированы из термопластичных эластомеров. Именно они сочетают в себе высокие термические, механические, химические и термические свойства с высокотехнологичной технологией переработки. Пленка ТПУ применяется в производстве транпортерной ленты, гибких воздуходувов и т.д., а также при бронировании лодок ПВХ .
Физико-химические свойства термополиуретана:
- стойкий к растворителям, кислотам, щелочам;
- не горит;
- не боится абразивного истирания;
- более пластичен, чем ПВХ :
- аттракцион не изменит своего внешнего вида, на протяжении всех лет эксплуатации будет оставаться как будто новым.
амплитуда температур для работы: от -30 до +110 ºС.
Термопластичный полиуретан — это эластомер, обладающий высочайшим новаторским потенциалом. Производится на основе простых и сложных полиэфиров. Поставляется в виде бесцветного, готового к переработке гранулята кубической, цилиндрической или линзовидной формы.
ТПУ обладает уникальными физико-механическими характеристиками для тех производств, где необходима износостойкость, механическая прочность, эластичность, атмосферная, химическая и температурная стойкость используемых материалов. Термопластичные полиуретаны дают неограниченные возможности в разработке дизайна низа обуви.
- высокая износостойкость
- гибкость
- материал термически обработан
- устойчивый цвет
Характеристики ТПУ , важные для изготовления подошвы обуви:
- износостойкость
- механическая прочность
- эластичность
- атмосферная стойкость
- химическая стойкость
- температурная стойкость
Подошвы из термополиуретана ( ТПУ , TPU)
Достоинства: Термополиуретан обладает достаточно высокой плотностью, благодаря чему из него можно изготавливать подошвы с глубоким протектором, которые обеспечивают отличное сцепление с поверхностью. Также достоинствами ТПУ является высокая износостойкость и сопротивление деформации, в том числе порезам и проколам.
Недостатки: Высокая плотность термополиуретана является одновременно и его недостатком, ведь из-за этого вес термополиуретановой подошвы достаточно велик, а эластичность и теплоизоляция оставляют желать лучшего. Для улучшения этих характеристик ТПУ часто комбинируют с полиуретаном, тем самым добиваясь снижения веса подошвы, повышая ее теплоизоляцию и эластичность. Такой способ называется двухкомпозиционным литьем, и узнать его довольно просто: изготовленная по такой технологии подошва состоит из двух слоев, и верхний слой сделан из полиуретана (ПУ), а нижний, контактирующий с землей, выполнен из термополиуретана.
ТПУ-подошва - однослойная
Термопластичный полиуретан устойчив к истиранию, воздействию низких температур, разрыву и агрессивным средам, хорошо сцепляется с поверхностью, восстанавливает форму при деформации, способен прекрасно сопротивляться проколам, обладает сопротивлением к скольжению, возможно изготовление подошвы с крупными грунтозацепами. К недостаткам ТПУ можно отнести высокую плотность материала, которая, в свою очередь, отражается на весе и эластичности готового изделия. Подошва из этого материала относительно плохо пристает к верху заготовки при литьевом методе крепления. Материал, как следует из названия, не устойчив к высоким температурам (+80 С) - дальше подошва попросту расплавится, что делает его непригодным для изготовлению спецобуви, эксплуатация которой подразумевается в условиях агрессивных температур: горячие цеха, раскаленный асфальт, и т. д.. Крепость крепления к верху обуви невысока. Оборудования для производства ТПУ-подошвы достаточно дорогостоящее. Применяется в спецобуви редко, так как вышеизложенные недостатки (вес, термопластичность, жесткость, амортизационные свойства, высокая цена) преобладают над положительными характеристиками.
ТПУ/ПУ-подошва – двухслойная
Термополиуретан часто комбинируется с полиуретаном — где ходовой слой из термополиуретана, а промежуточный амортизирующий — из полиуретана низкой плотности. Из ТПУ возможно изготовление обуви с глубоким протектором, крупными грунтозацепами. Спецобувь на подошве из ТПУ/ПУ также сопротивляется скольжению как и ТПУ и лучше, чем изделия из однослойного полиуретана и, тем более, двухслойного; обладает меньшим весом чем однослойный ТПУ , но более тяжелая, чем обувь на подошве из ПУ, но, в то же время, прочностные характеристики на высоте. Такая подошва не сломается и не лопнет на морозе. Полиуретановый слой хорошо термоизолирует спецобувь и хорошо скрепляется с верхом заготовки спецобуви. ТПУ - материал термопластичный, поэтому летом быстро истирается и может плавится на горячих поверхностях, что не позволяет носить такую обувь , например, в горячих цехах. Но для зимы и межсезонья - один из лучших вариантов. Легкая, прочная, может быть с крупными и глубокими грунтозацепами, меньше скользит, но ее стоимость достаточно велика.
Термополиуретан применяется при производстве всесезонных аттракционов, может выдерживать максимальные нагрузки в обоих температурных режимах. Между собой специалисты из «надувного бизнеса» так и называют его «всесезонным материалом» . Повышенная прочность объясняется сложнейшим химическим составом, поэтому для изготовления необходимо затратить достаточное количество дорогостоящих компонентов, что в результате выливается в недешевую стоимость самой конструкции. Высокая цена говорит не только о его надежности круглый год , это еще показатель максимальной пластичности, устойчивости к изнашиванию самой поверхности от абразивного истирания. Для кого-то именно этот аспект является первоочередным: многие стремятся к тому, чтобы аттракцион, даже спустя несколько лет, не менял своего первоначального вида.
TPU-материал - что это и для чего используется?
Наверное, никого сегодня не сможет удивить такое словосочетание, как TPU-материал. Что это такое, правда, знает не каждый. Где он используется? Какими особенностями обладает? Как отличить термопластичный полиуретан от литьевого? Несмотря на внешнюю схожесть, эксплуатационные параметры и потребительские свойства их совершенно различные.
TPU-материал – что это такое?
Итак, подробнее. TPU-материал – что это? Какие признаки ему присущи? На самом деле отличить его несложно. В первую очередь материал обладает малой остаточной деформацией, позволяющей использовать изделия, выполненные из него, в качестве уплотнений. Во-вторых, TPU может быть повторно переработанным, что позволяет экономить на исходном сырье. В-третьих, в материале полностью отсутствуют катализаторы. В-четвёртых, он отличается длительным сроком эксплуатации. Кроме того, материал устойчив к истиранию, действию микроорганизмов и гидролизу.
В принципе, присущи эти качества и полиуретанам, полученным традиционным методом. Однако лишь TPU способен перерабатываться на оборудовании, предназначенном для изготовления обыкновенных пластмасс – станках, линиях и приспособлениях, называемых термопластавтоматами.
А теперь немного истории. Когда же появился TPU-материал? Что это за причины повлияли на его возникновение? Началось всё, по словам историков, ещё в 1865 году. Компанией, занимающейся производством бильярдных шаров, было сделано необычное объявление. Тому, кто найдёт материал, заменяющий слоновую кость, было обещано десять тысяч долларов США. В 1869 году Джон Хайат решил использовать нитроцеллюлозу. Ему удалось добиться великолепного качества и свойств, после чего он принял решение основать свою собственную компанию. С этого момента и началось бурное развитие термопластавтоматов и материалов, на них изготавливаемых. На сегодняшний день эта индустрия добилась неимоверных высот.
Производство TPU
Что же представляет собой процесс изготовления? TPU-материал - что это такое в производстве? Начнём с сырья. Для производства TPU необходимы гранулы, полученные из ранее прореагировавших компонентов полиуретана. Само собой, изначально они обладали свойствами, позволяющими синтезировать материал. В бункер термопластавтомата засыпаются эти самые гранулы. Далее посредством шнека они подаются в зону разогрева. После этого пластичная масса может инжектироваться в форму под давлением (при изготовлении сложных деталей) или же экструдироваться, то есть выдавливаться через фильеру - отверстие конкретной конфигурации (для изготовления простых деталей, таких как бруски, полосы, листы).
Преимущества
Одним словом, сочетание химических особенностей TPU вместе с методами их переработки позволяет получать материалы, обладающие просто великолепными физическими параметрами. Одним из основных, например, является высокая термостойкость. Для большинства изделий, изготовленных из TPU, температура начала размягчения составляет 120-140 градусов по Цельсию. При этом охлаждённый материал полностью восстанавливает все свои параметры. В то время как обыкновенные полиуретаны после такой температуры восстановлению не подлежат.
Выше уже упоминалась также возможность повторной переработки материала. Непригодные к использованию детали измельчаются и отправляются именно туда.
Немалым преимуществом является высокая износоустойчивость. Таким образом, изделие может служить в качестве прекрасной защиты. Устойчив материал также к воздействию ультрафиолетового излучения. В общем, все эти плюсы позволяют получить великолепные изделия, обладающие замечательными качествами. Изготавливают из данного материала, например, чехлы для Samsung, Nokia и прочих телефонов. Эти изделия обладают особой популярностью сегодня. Впрочем, какое изделие вы бы ни выбрали, обязательно останетесь довольны.
