Termoplastyczny poliuretan (TPU)to wszechstronny elastomer o szerokim zakresie właściwości mechanicznych, środowiskowych i przetwórczych. Jego właściwości użytkowe sprawiają, że nadaje się do zastosowań od miękkich folii po-komponenty mechaniczne o wysokiej wytrzymałości.
Właściwości mechaniczne
TPU oferuje szeroki zakres twardości, od Shore A 60 do Shore D 85, który można regulować modyfikując skład,-taki jak stosunek izocyjanianu, poliolu i przedłużacza łańcucha. Ta elastyczność pozwala na wykorzystanie TPU w różnych zastosowaniach, od miękkich folii po sztywne przekładnie.
TPU wykazuje wysoką elastyczność i wytrzymałość na rozciąganie: wydłużenie przy zerwaniu może sięgać 400–800% lub więcej, co nadaje mu elastyczność-podobną do gumy. Wytrzymałość na rozciąganie zazwyczaj mieści się w zakresie 20–60 MPa, a niektóre-klasy o wysokich parametrach przekraczają 70 MPa, co przewyższa wiele TPE, takich jak materiały na bazie SEBS-.
Materiał zapewnia również doskonałą odporność na rozdarcie, zwykle w zakresie 40–120 kN/m, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań wymagających odporności na pękanie, takich jak sprzęt sportowy lub przenośniki taśmowe. Jego odporność na ścieranie jest niezwykła, często 3–5 razy większa niż kauczuku naturalnego (wskaźnik ścieralności Tabera zaledwie 50–100 mg), nadaje się na podeszwy butów, rolki i uszczelki.
Odporność na środowisko i pogodę
TPU wykazuje dobrą odporność na temperatury:-krótkoterminowa temperatura może wynosić od –40 stopni do 120 stopni, a niektóre zmodyfikowane gatunki mogą wytrzymać temperaturę 130–150 stopni. W przypadku długotrwałego-użytkowania TPU pozostaje stabilny w temperaturach od –30 do 80 stopni, co przewyższa większość TPE.
TPU jest również odporny na oleje i chemikalia, w tym smary, paliwa i oleje hydrauliczne, a jego wydajność jest lepsza niż TPE na bazie SEBS-. Jest jednak mniej odporny na mocne kwasy i zasady. Odporność na hydrolizę różni się w zależności od typu TPU: TPU na bazie-polieteru wykazuje lepszą odporność na hydrolizę w wilgotnym środowisku, natomiast TPU na bazie poliestru- zapewnia lepszą odporność na olej, ale może ulec degradacji-pod wpływem długotrwałego-wystawienia na działanie wody.
Odporność na starzenie różni się w zależności od typu. Alifatyczne TPU, takie jak gatunki na bazie polieteru-, są dobrze odporne na promieniowanie UV i utlenianie oraz nie żółkną łatwo, dzięki czemu nadają się do zastosowań zewnętrznych, takich jak powłoki kabli. Aromatyczne TPU mają wyższą wytrzymałość mechaniczną, ale są bardziej podatne na żółknięcie pod wpływem promieni UV.
Właściwości przetwarzania
Jako tworzywo termoplastyczne TPU można przetwarzać poprzez formowanie wtryskowe, wytłaczanie, formowanie z rozdmuchem i kalandrowanie bez wulkanizacji, zapewniając wysoką wydajność produkcji. Lepkość stopu zależy-od temperatury, a temperatury przetwarzania zazwyczaj wahają się od 180–230 stopni, w zależności od gatunku. Aby uniknąć degradacji, konieczna jest dokładna kontrola temperatury.
TPU jest także kompatybilny z wieloma konstrukcyjnymi tworzywami sztucznymi, takimi jak ABS i PC, co pozwala na formowanie metodą overmoldingu i tworzenie miękkich-twardych struktur kompozytowych, szeroko stosowanych w obudowach telefonów, kierownicach samochodowych i innych-komponentach wielomateriałowych.
Niektóre gatunki TPU zapewniają wysoką przezroczystość, szczególnie typy na bazie polieteru-i alifatyczne, przy przepuszczalności światła do 85%, odpowiednie do urządzeń optycznych i rurek medycznych.
TPU jest przyjazny dla środowiska,-nie zawiera halogenów, a wiele gatunków jest zgodnych ze standardami FDA i RoHS, dzięki czemu nadaje się do kontaktu z żywnością lub do zastosowań medycznych, takich jak zestawy infuzyjne i rurki medyczne.