Beth yw polywrethan?
Y polywrethan fel y'i gelwir yw'r talfyriad o polywrethan, sy'n cael ei ffurfio gan adwaith polyisocyanate a polyol, ac mae'n cynnwys llawer o grwpiau urethane dro ar ôl tro (-NH-CO-O-) yn y gadwyn moleciwlaidd. Yn y resin polywrethan synthetig gwirioneddol, yn ychwanegol at y grŵp urethane, mae yna hefyd grwpiau megis wrea a biuret. Mae polyolau yn foleciwlau cadwyn hir gyda grwpiau hydroxyl ar y diwedd, a elwir yn "segmentau meddal", a gelwir polyisocyanadau yn "segmentau caled".
Yn y resin polywrethan a gynhyrchir gan y segmentau meddal a chaled, dim ond lleiafrif yw urethane, felly nid yw o reidrwydd yn briodol ei alw'n polywrethan. Mewn ystyr eang, mae polywrethan yn bolymer ychwanegol o isocyanad.
Mae gwahanol fathau o isocyanadau yn adweithio â chyfansoddion polyhydroxy i ffurfio polywrethan o wahanol strwythurau, a thrwy hynny gael deunyddiau polymer â gwahanol briodweddau, megis plastigau, rwberi, haenau, ffibrau, gludyddion, ac ati.
Datblygwyd rwber polywrethan yn llwyddiannus am y tro cyntaf yn yr Almaen ym 1940, ac fe'i rhoddwyd mewn cynhyrchu diwydiannol ar ôl 1952, tra bod fy ngwlad yn cael ei datblygu a'i rhoi i gynhyrchu yn y canol-1960. Mae rwber polywrethan yn perthyn i fath o rwber arbennig, sy'n cael ei baratoi gan adwaith polyether neu polyester ag isocyanad. Mae yna lawer o amrywiaethau oherwydd gwahanol fathau o ddeunyddiau crai, amodau adwaith a dulliau croesgysylltu. O ran strwythur cemegol, mae math polyester a math polyether, ac o ran dull prosesu, mae tri math: math cymysgu, math castio a math thermoplastig.
Yn gyffredinol, gwneir rwber polywrethan synthetig trwy adweithio polyester llinol neu polyether â diisocyanate i wneud prepolymer pwysau moleciwlaidd isel. Ar ôl adwaith estyniad cadwyn, ffurfir polymer moleciwlaidd uchel, ac yna ychwanegir asiant croesgysylltu priodol i'w gynhesu. Wedi'i halltu i ddod yn rwber vulcanized, gelwir y dull hwn yn ddull prepolymerization neu ddull dau gam.
Mae hefyd yn bosibl defnyddio dull un cam - mae'r polyester llinol neu'r polyether yn cael ei gymysgu'n uniongyrchol â diisocyanate, estynwr cadwyn, ac asiant croesgysylltu, fel bod yr adwaith yn digwydd i gynhyrchu rwber polywrethan.
Rwber Polywrethan Thermoplastig (TPU)
Mae rwber polywrethan thermoplastig yn (AB) n-math bloc polymer llinellol, mae A yn cynrychioli pwysau moleciwlaidd uchel polyester neu polyether (pwysau moleciwlaidd 1000-6000), a elwir yn gadwyn hir, B yn cynrychioli 2-12 carbons llinellol Mae'r diol atomig yn cadwyn fer, a'r bondio cemegol rhwng y segmentau AB yw diisocyanad.
Y berthynas rhwng strwythur a phriodweddau ffisegol TPU
1. strwythur segment
Mae'r segment A yn y moleciwl TPU yn gwneud y gadwyn macromoleciwlaidd yn hawdd i'w gylchdroi, gan roi elastigedd da i'r rwber polywrethan, gan leihau'r pwynt meddalu a phwynt pontio eilaidd y polymer, a lleihau'r caledwch a'r cryfder mecanyddol. Bydd y segment B yn rhwymo cylchdro'r gadwyn macromoleciwlaidd, fel bod y pwynt meddalu a phwynt trosglwyddo eilaidd y polymer yn cynyddu, mae'r caledwch a'r cryfder mecanyddol yn cynyddu, ac mae'r elastigedd yn cael ei leihau. Trwy addasu'r gymhareb molar rhwng A a B, gellir paratoi TPUs â gwahanol briodweddau mecanyddol.
2. Strwythur traws-gysylltiedig
Yn ogystal â chroesgysylltu cynradd, rhaid i strwythur trawsgysylltu TPU hefyd ystyried croesgysylltu eilaidd a ffurfiwyd gan fondiau hydrogen rhyngfoleciwlaidd. Mae'r bond traws-gysylltu cynradd o polywrethan yn wahanol i strwythur vulcanization rwber hydroxy, ac mae ei grŵp urethane, biuret, grŵp allophanate a grwpiau eraill yn rheolaidd ac wedi'u gwasgaru'n segmentau anhyblyg, felly mae'r rwber yn cael strwythur rhwydwaith rheolaidd, felly mae ganddi wrthwynebiad gwisgo rhagorol ac eiddo rhagorol eraill.
Yn ail, oherwydd bod rwber polywrethan yn cynnwys llawer o grwpiau megis grwpiau wrea neu grwpiau urethane ag egni cydlynol mawr, mae gan y bondiau hydrogen a ffurfiwyd rhwng cadwyni moleciwlaidd gryfder uchel, ac mae'r croesgysylltu eilaidd a ffurfiwyd gan fondiau hydrogen Iechyd hefyd yn cael dylanwad pwysig ar yr eiddo o rwber polywrethan. Mae'r croesgysylltu eilaidd yn gwneud i'r rwber polywrethan fod â nodweddion elastomer thermosetting ar y naill law, ac ar y llaw arall, nid yw'r croesgysylltu mewn gwirionedd yn groesgysylltu, mae'n groes-gysylltu rhithwir, ac mae'r croesgysylltu cyflwr yn dibynnu ar y tymheredd.
Wrth i'r tymheredd gynyddu, mae'r croesgysylltu hwn yn gwanhau ac yn diflannu'n raddol, ac mae gan y polymer hylifedd penodol a gellir ei brosesu â thermoplastig. Pan fydd y tymheredd yn cael ei ostwng, mae'r crosslink hwn yn cael ei adfer yn raddol a'i ffurfio eto. Mae ychwanegu swm bach o lenwad yn cynyddu'r pellter rhwng moleciwlau, mae'r gallu i ffurfio bondiau hydrogen rhwng moleciwlau yn cael ei wanhau, a bydd y cryfder yn gostwng yn sydyn.
3. Sefydlogrwydd y grŵp
Mae'r ymchwil yn dangos mai trefn sefydlogrwydd pob grŵp mewn rwber polywrethan o uchel i isel yw: ester, ether, wrea, urethane, biuret. Yn y broses heneiddio o rwber polywrethan, y cyntaf yw grŵp biwret a wrea Mae'r croesgysylltiadau formate wedi'u hollti, ac yna'r cysylltiadau urethane a wrea, hy mae'r brif gadwyn wedi'i hollti.
Priodweddau Rwber Polywrethan
Mae modwlws elastig TPU rhwng rwber a phlastig. Ei nodwedd fwyaf yw bod ganddo galedwch ac elastigedd, nad yw i'w gael mewn rwberi a phlastigau eraill.
Rhennir TPU yn ddau fath: math polyester a math polyether. O'i gymharu â phriodweddau ffisegol, mae gan fath polyester berfformiad gwell ar gyfer rwber caledwch isel, tra bod math polyether yn well ar gyfer rwber caledwch uchel. Mae gan rwber polyester ymwrthedd olew gwell, ymwrthedd gwres ac adlyniad i fetel, tra bod math polyether yn well ar gyfer ymwrthedd hydrolysis, ymwrthedd oer ac eiddo gwrthfacterol.
1. Nodweddion amgylcheddol
Yn gyffredinol, mae gan TPU wrthwynebiad tymheredd da, y tymheredd ar gyfer defnydd hirdymor parhaus yw 80 i 90 gradd, a gall gyrraedd tua 120 gradd mewn amser byr. Mae ymwrthedd tymheredd isel polywrethan hefyd yn dda. Tymheredd brittleness polywrethan polyester yw -40 gradd C, tra bod y polywrethan polyether yn -70 ~ -80 gradd C, ond bydd yn dod yn galed ar dymheredd isel.
Mae ymwrthedd olew TPU yn gymharol dda, ond mae'r gwrthiant dŵr yn amrywio yn dibynnu ar y strwythur. Mae diraddiad mwyaf difrifol TPU yn cael ei achosi gan wrthdroadwyedd adwaith ffurfio ester. Pan gysylltir yr ester â dŵr, mae diwygio'r asid yn gyfrifol am yr adwaith awtocatalytig sy'n arwain at ddadelfennu'r moleciwl. Mae urethanau polyester yn dadelfennu mwy pan fyddant yn agored i leithder yn yr aer na phan fyddant wedi'u trochi'n llawn mewn dŵr. Mae hyn oherwydd pan gaiff ei drochi mewn dŵr, mae'r asid a ffurfiwyd yn cael ei olchi i ffwrdd yn gyson.
Mae ymwrthedd hydrolysis polywrethan polyether 3 i 5 gwaith yn fwy na polywrethan polyester, oherwydd ni fydd y grŵp ether yn adweithio â dŵr.
Mae dau reswm pam mae ymwthiad dŵr yn arwain at ddirywiad perfformiad polywrethan: un yw bod y dŵr ymwthiol yn ffurfio bondiau hydrogen â grwpiau pegynol yn y polywrethan, sy'n gwanhau'r bondiau hydrogen rhwng moleciwlau polymer. Mae'r broses hon yn gildroadwy. Ar ôl i'r priodweddau ffisegol gael eu hadfer.
Yr ail yw bod y dŵr ymledol yn hydroleiddio'r polywrethan, sy'n anghildroadwy.
Bydd polywrethan yn afliwio ac yn tywyllu o dan amlygiad hir o olau'r haul, a bydd ei briodweddau ffisegol yn lleihau'n raddol. Gall bacteria ensymau hefyd arwain at ddiraddio polywrethan, felly mae gwrthocsidyddion, amsugyddion uwchfioled, asiantau gwrth-ensymau, ac ati yn cael eu hychwanegu at y rwber polywrethan a ddefnyddir mewn cynhyrchu diwydiannol.
2. Priodweddau mecanyddol
Cryfder tynnol: Mae cryfder tynnol rwber polywrethan yn gymharol uchel, yn gyffredinol yn cyrraedd 28 i 42 MPa, ac mae TPU yn y canol, tua 35 MPa.
Elongation: yn gyffredinol hyd at 400 i 600, yr uchafswm yw 1000 y cant.
Elastigedd: Mae elastigedd polywrethan yn gymharol uchel, ond mae ei golled hysteresis hefyd yn gymharol fawr, felly mae'r cynhyrchiad gwres yn uchel. Mae'n hawdd ei niweidio o dan amodau llwyth plygu lluosog a rholio cyflym.
Caledwch: Mae ystod caledwch polywrethan yn ehangach na rwberi eraill, yr isaf yw caledwch Shore 10, ac mae gan y rhan fwyaf o gynhyrchion galedwch o 45 i 95. Pan fydd y caledwch yn uwch na 70 gradd, mae'r cryfder tynnol a'r cryfder elongation sefydlog yn yn uwch na rwber naturiol. Pan fydd y caledwch yn 80 i 90 gradd, mae cryfder tynnol, cryfder elongation sefydlog a chryfder rhwyg yn eithaf uchel.
Cryfder rhwyg: Mae cryfder rhwygiad polywrethan yn gymharol uchel. Pan fydd tymheredd y prawf yn codi i 100-110 gradd , mae cryfder y rhwyg yn cyfateb i gryfder rwber styren-biwtadïen.
Gwrthiant gwisgo: Mae ymwrthedd gwisgo polywrethan yn dda iawn, 9 gwaith yn uwch na rwber naturiol, ac 1 i 3 gwaith yn uwch na rwber styrene-biwtadïen
Gofynion prosesu
Mae gan TPU nodweddion deuol plastig a rwber. Y nodweddion ffisegol a chemegol unigryw hyn sy'n ei gwneud yn ofynnol i ni gael ein trin yn arbennig wrth ddylunio llwydni a mowldio chwistrellu.
Dyluniad yr Wyddgrug:
1. Dyluniad y rhedwr:
Oherwydd mai'r sprue yw'r lle sydd â'r pwysau uchaf, pan ryddheir y pwysedd chwistrellu, bydd y cyddwysiad yn y sprue yn cynyddu'r ymwrthedd oherwydd ehangiad elastig, a fydd yn achosi i'r ffroenell gadw at y mowld blaen. Felly, dylid cynyddu llethr dymchwel y sprue gymaint â phosibl wrth ddylunio'r mowld. . Ni all maint pen bach y sprue fod yn llai na diamedr ffroenell y peiriant mowldio chwistrellu. Mae cynnydd maint y pen mawr yn gofyn am amser oeri ychwanegol ac yn ymestyn y cylch pigiad. Felly, mae cynnydd y llethr demolding yn cael ei wireddu'n bennaf trwy fyrhau hyd y sprue.
O dan amgylchiadau arferol, mae diamedr pen bach y brif sianel tua 2.5 i 3.0 mm, mae diamedr y pen mawr yn llai na 6.0 mm, ac ni ddylai'r hyd yn fwy na 40 mm. Ar ddiwedd y brif sianel, dylid gosod ffynnon oer gyda'r un diamedr neu ychydig yn fwy â'r pen mawr i gasglu glud oer a bwcl yr allfa ddŵr.
Dylai diamedr y rhedwr ddibynnu ar strwythur y cynnyrch a hyd y rhedwr. Yn gyffredinol, ni ddylai fod yn llai na 4.0mm. Mae'r sianel siyntio yn mabwysiadu siâp crwn i gael effaith oeri well.
2. Dyluniad giât:
Oherwydd hylifedd gwael TPU, dylai dyfnder a lled y giât fod yn fwy na rhai deunyddiau thermoplastig eraill er mwyn osgoi'r anghysondeb rhwng y crebachu ochrol ac hydredol a achosir gan jetio a chyfeiriadedd moleciwlaidd y colloid sy'n mynd trwy'r giât. , tra bod y dimensiwn hyd Mae'n llai na'r rhai cyffredin i hwyluso hynt coloidau. Bydd giât sy'n rhy hir yn achosi i'r colloid gael ei daflu allan wrth ei lenwi, a fydd yn effeithio ar ymddangosiad y cynnyrch. Dylid osgoi gatiau pin a all achosi cneifio gormodol a chynhyrchu gwres o'r deunydd cymaint â phosibl.
3. Dyluniad rhigol gwacáu:
Rhaid i wacáu'r mowld fod yn ddigon i atal y cynnyrch rhag llosgi, yn enwedig pan fydd cyfeiriad llenwi'r deunydd rwber yn newid yn sydyn a'r rhan lle mae'r cynnyrch wedi'i lenwi o'r diwedd, rhowch sylw arbennig i osodiad y gwacáu. Dylid gwahaniaethu dyfnder y rhigol gwacáu yn ôl y math o TPU. Weithiau dim ond 0.01mm yw dyfnder y rhigol wacáu, a bydd drape yn cael ei gynhyrchu yn y rhigol wacáu, sydd â pherthynas bwysig â phriodweddau deunydd arbennig TPU.
4. Dyluniad system oeri:
Mae effaith oeri y llwydni yn well. Ar gyfer deunyddiau thermoplastig eraill, cyn belled â bod gan yr haen wedi'i rewi ar wyneb y cynnyrch ddigon o gryfder yn ystod mowldio chwistrellu, gellir taflu'r cynnyrch allan a'i ddymchwel ar dymheredd uwch. Ar gyfer TPU, pan fydd y tymheredd yn uchel, nid yw'r bondiau hydrogen rhwng moleciwlau yn cael eu hadfer, ac mae cryfder tynnol y cynnyrch yn isel. Bydd alldaflu gorfodol a dymchwel yn arwain at anffurfio'r cynnyrch yn unig. Mae'r allwedd wedi'i adennill yn llawn, a dim ond pan fydd gan y TPU ddigon o gryfder y gellir dymchwel y TPU, sy'n ei gwneud yn ofynnol i effaith oeri y llwydni fod yn well.
5. Penderfynu cyfradd crebachu:
Mae cyfradd crebachu TPU yn amrywio'n fawr gyda'r brand TPU a ddefnyddir, trwch a strwythur y cynnyrch, a'r tymheredd a'r pwysau yn ystod mowldio chwistrellu, ac mae ei ystod rhwng {{0}}.1 y cant a 2.0 y cant . Wrth ddylunio'r llwydni, dylai nid yn unig gyfeirio at ddata cyfradd crebachu y deunydd crai, ond hefyd yn ôl strwythur a thrwch y cynnyrch i amcangyfrif y tymheredd pigiad a'r pwysau i'w defnyddio mewn mowldio chwistrellu a gwneud cywiriadau priodol. Ar gyfer cynhyrchion â safleoedd gludiog lleol mwy trwchus, mae'r pwysau sy'n ofynnol ar gyfer mowldio chwistrellu yn fwy, ac mae cyfradd crebachu'r cynnyrch mowldio yn llai, felly mae angen lleihau cyfradd crebachu TPU. Ar gyfer cynhyrchion sydd â safle glud cymharol unffurf a chynnyrch trwchus, dylid cynyddu gwerth y gyfradd crebachu yn briodol.
Prosesu chwistrellu
1. Sychu deunyddiau crai Oherwydd y gall ymwthiad lleithder ddiraddio TPU
Pan fydd cynnwys lleithder TPU yn fwy na 0.2 y cant, nid yn unig mae ymddangosiad y cynnyrch yn cael ei effeithio, ond hefyd mae'r priodweddau mecanyddol yn amlwg yn dirywio, ac mae gan y cynnyrch wedi'i fowldio â chwistrelliad elastigedd gwael a chryfder isel. Felly, dylid ei sychu ar dymheredd o 80 gradd i 110 gradd am 2 i 3 awr cyn mowldio chwistrellu.
2. Glanhau'r gasgen
Dylid glanhau casgen y peiriant mowldio chwistrellu, a bydd cymysgu ychydig iawn o ddeunyddiau crai eraill yn lleihau cryfder mecanyddol y cynnyrch. Dylid glanhau'r casgenni wedi'u glanhau â ABS, PMMA ac PE eto gyda deunydd ffroenell TPU cyn mowldio chwistrellu, a dylid tynnu'r deunydd gweddilliol yn y gasgen â deunydd ffroenell TPU.
3. rheoli tymheredd prosesu
Mae tymheredd prosesu TPU yn cael effaith hanfodol ar faint, ymddangosiad ac anffurfiad terfynol y cynnyrch. Mae'r tymheredd yn dibynnu ar y radd o TPU a ddefnyddir ac amodau penodol y dyluniad llwydni. Y duedd gyffredinol yw, er mwyn cael cyfradd crebachu bach, mae angen cynyddu'r tymheredd prosesu; i gael cyfradd crebachu mawr, mae angen gostwng y tymheredd prosesu. Hyd yn oed o fewn yr ystod tymheredd prosesu arferol o TPU, os yw'r deunydd crai yn aros yn y gasgen yn rhy hir, bydd yn arwain at ddiraddiad thermol TPU, a dylai'r deunydd gweddilliol yn y gasgen gael ei wagio cyn mowldio chwistrellu. Mae rheoli tymheredd y ffroenell hefyd yn bwysig iawn. O dan amgylchiadau arferol, dylai fod tua 5 gradd yn uwch na thymheredd pen blaen y gasgen.
4. Rheoli cyflymder pigiad a phwysau
Bydd cyflymder pigiad is ac amser preswylio hirach yn gwella cyfeiriadedd moleciwlaidd, ac er y gellir cael maint cynnyrch llai, bydd dadffurfiad cynnyrch yn fwy, a bydd y gwahaniaeth rhwng crebachu ardraws a hydredol yn fawr. Bydd pwysau dal mawr hefyd yn achosi i'r colloid gael ei or-gywasgu yn y llwydni, ac mae maint y cynnyrch ar ôl ei ddymchwel yn fwy na maint y ceudod llwydni.
5. Rheoli cyflymder toddi a phwysau cefn
Mae deunydd TPU yn fwy sensitif i gneifio. Pan fydd y gwres cneifio a gynhyrchir gan gyflymder toddi uchel a phwysau cefn yn rhy uchel, bydd yn arwain at ddiraddiad thermol TPU. Felly, defnyddir cyflymder isel neu ganolig yn gyffredinol ar gyfer toddi TPU. Os yw'r cylch mowldio chwistrellu yn hir, dylid defnyddio'r swyddogaeth toddi oedi, a bydd agoriad y mowld yn dechrau ar ôl i'r toddi gael ei gwblhau, er mwyn atal y deunyddiau crai rhag aros yn y gasgen am gyfnod rhy hir a diraddiol.
