Poliuretani termoplastici, noto anche come TPU, sono una categoria unica di plastica creata tramite reazioni di poliaddizione tra diisocianesi e uno o più dioli.
Il termine termoplastico si riferisce a un materiale che diventa flessibile e malleabile al riscaldamento e si solidifica al raffreddamento. I materiali termoplastici possono essere sciolti e modellati più volte e sono in grado di essere ritratti numerose volte senza perdere l'integrità strutturale.
Il termine poliuretano si riferisce a un utile tipo di polimero unita da monomeri di uretano che vengono prodotti attraverso la reazione di un isocianato e un poliolo.
Proprietà del poliuretano termoplastico
Il poliuretano termoplastico unisce le proprietà utili dei prodotti poliuretanici con facilità d'uso e caratteristiche di rielaborazione delle termoplastiche per formare una plastica ideale per applicazioni in una vasta gamma di campi e settori. La TPU può essere estrusa o modellata su iniezione su attrezzature di produzione termoplastica convenzionali, consentendo la facilità di produzione.
Le TPU hanno molti chiari vantaggi e proprietà utili, tra cui la loro resistenza all'abrasione, elasticità, resistenza a oli e grassi a una vasta gamma di temperature, resistenza all'impatto e flessibilità. La TPU è la termoplastica ideale per applicazioni a bassa temperatura in cui sono necessarie resistenza all'abrasione e flessibilità.
Esistono due tipi principali di poliuretani termoplastici: TPU a base di poliestere e TPU a base di polietere. I due tipi di TPU differiscono nella scelta del segmento morbido della catena, con TPU a base di poliestere tradizionalmente che utilizzano poliesteri derivati da esteri di acido adipico, mentre le TPU a base di polietere usano eteri tetraidrofuran. I due tipi di TPU hanno anche proprietà leggermente diverse che possono essere considerate quando si sceglie il termoplastico ideale.
Come viene prodotto TPU
Gli uretani termoplastici sono prodotti attraverso la reazione chimica di un poliolo (diolo a catena lunga), un diolo a catena corta che funge da estensione a catena e diisocianato. Ciò si traduce in una catena alternata con sostituenti noti come blocchi duri e morbidi.
La porzione di blocco più corta e dura di una TPU è costituita dall'estensione della catena e dal diisocianato e funge da spina dorsale polare rigida per la plastica. Ciò si traduce in rigidità meccanica e durata. Il diisocianato di metilene (MDI) è il diisocianato più spesso usato per TPU e 1,4-butandiolo (BDO) è l'estensione a catena più comune.
Il segmento a blocchi dura è spesso cristallino o pseudo-cristallino, che si traduce in una rete tridimensionale di collegamenti incrociati all'interno del polimero. I legami covalenti formano questa rete, producendo un'elevata durata e resistenza all'usura.
Dopo il riscaldamento, i collegamenti incrociati si dissipano, consentendo lo stampaggio e l'estrusione di TPU mediante la produzione tradizionale. La porzione di blocco morbido è costituita dal diolo a catena lunga e produce ulteriore flessibilità nella TPU. Variando il rapporto tra blocchi morbidi e blocchi duri o variando l'identità dei blocchi, le proprietà fisiche della TPU in questione possono essere modificate.