Specialmodificeret TPU bruges, når en standard TPU-kvalitet ikke kan give den nødvendige kombination af fleksibilitet, styrke, flammemodstand, elektrisk kontrol, vejrbestandighed, gennemsigtighed eller andre applikationsspecifikke egenskaber.
Termoplastisk polyurethan (TPU) er en termoplastisk elastomer, hvis egenskaber er påvirket af dens bløde og hårde segmenter, isocyanatkemi, kædeforlænger og formulering. Forskellige TPU-kemier kan derfor give ret forskellige kombinationer af fleksibilitet, mekanisk styrke, slidstyrke, hydrolyseresistens og temperaturydeevne.
Modificerede TPU-kvaliteter udvikles, når disse standardegenskabskombinationer ikke er tilstrækkelige til en bestemt anvendelse. Modifikationen kan involvere additiver, fyldstoffer, polymerkemi eller en kombination af formuleringsmetoder. Afhængigt af karakteren kan formålet være at forbedre flammeydelse, stivhed, elektriske egenskaber, UV-stabilitet, transparens eller egnethed til en reguleret anvendelse.
For materialeindkøb bør modifikationen være knyttet til det faktiske behov for den færdige del. En anmodning som "modificeret TPU" er normalt ikke nok til at identificere en passende karakter. Forarbejdningsmetode, hårdhed, driftsmiljø, påkrævet ydeevne og gældende standarder er også vigtige.
Flammehæmmende TPU overvejes til anvendelser, hvor materialet skal opfylde et specificeret brændbarhedskrav. Afhængigt af formuleringen kan flammehæmmende systemer anvende forskellige additiver eller polymerdesign, så den resulterende forarbejdningsadfærd og mekaniske egenskaber kan variere mellem kvaliteter.
Typiske anvendelser omfatter kabelkapper, elektriske komponenter, stik og udvalgte transport- eller industridele. UL 94 kan være relevant for støbt plast, men bedømmelsen bør altid kontrolleres for det faktiske materiale, prøvetykkelse og testkonfiguration.
Lednings- og kabelapplikationer kan involvere yderligere krav, såsom flammeudbredelse, røg, halogenindhold eller projektspecifikke kabelstandarder. Et materiale, der blot beskrives som "flammehæmmende" bør ikke antages at opfylde alle disse krav.
Glasfiberforstærkning kan bruges, når en ufyldt TPU ikke giver tilstrækkelig stivhed eller formstabilitet. Tilføjelse af forstærkning ændrer balancen mellem stivhed, styrke og forlængelse, så den passende formulering afhænger af delens design og mekaniske krav.
Disse kvaliteter kan overvejes til huse, beslag, beskyttelseskomponenter og andre støbte dele, hvor der kræves mere strukturel støtte, mens nogle af TPU's forarbejdningsegenskaber forbliver nyttige.
Forstærkningen påvirker også bearbejdningen. Glasfiber kan øge udstyrets slid og kan påvirke flow, overfladeudseende og krympning. Den valgte producents behandlingsanbefalinger bør derfor følges under støbeforsøg.
Alifatisk TPU vælges ofte, når modstand mod gulning og farveændring under lyseksponering er vigtig. Dette gør passende kvaliteter nyttige til applikationer, hvor materialet forbliver synligt under service, herunder visse udendørs komponenter, film, beskyttelsesovertræk og forbrugerprodukter.
Vejrevne afhænger af mere end selve TPU-kemien. UV-eksponering, temperatur, fugtighed, pigmenter, tilsætningsstoffer, deltykkelse og overfladeforhold kan alle påvirke det langsigtede udseende. Når farvefastholdelse er vigtig, er accelererede vejrdata for den faktiske karakter mere nyttige end en generel påstand om "UV-resistens".
Elektriske egenskaber kan ændres, når almindelig isolerende TPU ikke giver det nødvendige niveau af statisk kontrol. Antistatiske og ledende materialer er ikke udskiftelige: En applikation kan kræve kontrolleret statisk dissipation, beskyttelse mod elektrostatisk afladning eller en væsentligt lavere elektrisk modstand.
Afhængigt af målydelsen kan der anvendes forskellige additiver eller ledende fyldstoffer. Disse kan også påvirke farve, mekaniske egenskaber, overfladens udseende og bearbejdning.
Ved indkøb af denne type materiale skal den påkrævede overflademodstand eller volumenmodstand, målemetode og driftsmiljø angives. Modstandskravet for den færdige komponent er mere nyttigt end blot at angive "ledende TPU".
Gennemsigtige TPU-kvaliteter bruges, når fleksibilitet og slagfasthed skal kombineres med et klart eller visuelt stabilt udseende. Materialeformuleringen, forarbejdningsbetingelserne og delens design kan alle have indflydelse på det endelige optiske resultat.
For applikationer, der involverer transparente film, dæksler eller synlige komponenter, kan nyttige specifikationer omfatte lystransmission, uklarhed, farvestabilitet, overfladekvalitet og modstandsdygtighed over for gulning. Fugt og bearbejdningsforhold bør også kontrolleres, fordi de kan påvirke udseendet af støbte eller ekstruderede dele.
Nogle TPU-kvaliteter er udviklet til applikationer med yderligere regulatoriske, biologiske eller bæredygtighedskrav. Medicinske anvendelser kan involvere biokompatibilitet og steriliseringskrav, mens fødevarekontaktapplikationer afhænger af de regler, der gælder for det tilsigtede marked og anvendelse.
Biobaseret TPU kan inkorporere vedvarende råmaterialer eller en massebalancetilgang, afhængigt af producentens produkt. Biobaseret indhold bør vurderes adskilt fra mekanisk ydeevne og overholdelse af lovgivning.
For disse ansøgninger skal dokumentation kontrolleres i forhold til den nøjagtige karakter. FDA, EU-krav til fødevarekontakt, GB 4806, ISO 10993 eller andre regulatoriske referencer bør ikke antages, blot fordi en producent leverer TPU til medicinske eller fødevarerelaterede applikationer.
Basiskemien bør overvejes sammen med modifikationen. Polyester-, polyether- og polycarbonat-baserede TPU-kvaliteter kan have forskellige ydeevneprofiler, før yderligere modifikation introduceres.
| TPU basekemi | Typiske valgovervejelser |
| Polyester-based | Ofte overvejet for mekanisk styrke, slidstyrke og modstandsdygtighed over for olier eller opløsningsmidler |
| Polyether-baseret | Ofte overvejet for hydrolyseresistens, fugtpåvirkning og fleksibilitet ved lav temperatur |
| Polycarbonate-based | Anvendes i applikationer, der kræver en kombination af hydrolysemodstand, varmebestandighed, vejrbestandighed og mekanisk ydeevne |
Det er generelle tendenser frem for faste regler. Den faktiske karakter, formulering og forarbejdningsmetode bestemmer den endelige præstation. Af denne grund bør der foretages en materialesammenligning ved hjælp af producentens TDS-data i stedet for kemiske navne alene.
Den nødvendige modifikation kommer normalt fra de forhold, hvorunder den færdige del vil fungere.
Bilkomponenterkan kræve en kombination af fleksibilitet, dimensionsstabilitet, modstandsdygtighed over for olier eller kemikalier, vejrbestandighed og udseende. De relevante krav varierer betydeligt mellem en beskyttelseskomponent, kabelrelateret del, tætning og synlig beklædning.
Elektriske og elektroniske komponenter may place greater emphasis on flame performance, static control, insulation-related properties, dimensional stability or surface appearance. The applicable electrical or fire standard should be identified before selecting a grade.
Lednings- og kabelprodukterkræver generelt en balance mellem fleksibilitet, slidstyrke og miljøbestandighed, mens nogle konstruktioner også kræver specifik flamme- eller halogenydelse. Kabelstandarden skal identificeres i begyndelsen af materialevalgsprocessen.
Udendørs og forbrugerprodukterkan prioritere farvefastholdelse, fleksibilitet, overfladeudseende og modstandsdygtighed over for UV- eller vejrpåvirkning. Alifatiske eller på anden måde vejrstabiliserede kvaliteter kan overvejes, hvor disse egenskaber er vigtige.
Medicinske produkterkræve en mere specifik evaluering af den påtænkte kontakt, steriliseringsmetode, mekaniske krav og lovgivningsmæssig dokumentation. Hårdhed alene er ikke tilstrækkelig til at vælge en TPU-kvalitet til medicinsk brug.
Nianjing kan arbejde med TPU-produkter fra etablerede producenter, herunder BASF Elastollan®, Covestro Desmopan® og TEXIN®, Lubrizol ESTANE® og Tecothane™, Huntsman IROGRAN® og andre regionale TPU-producenter.
Disse producenter tilbyder forskellige TPU-kemier, hårdhedsniveauer og specialkvaliteter. BASF identificerer for eksempel både aromatiske og alifatiske kvaliteter, ether- og esterbaseret TPU samt specialprodukter såsom flammehæmmende og glasfiberforstærkede kvaliteter inden for sin Elastollan-portefølje.
En produktfamilie bør dog ikke behandles som et enkelt materiale. Kemien, hårdheden, forarbejdningsmetoden, tilsætningsstofferne og overensstemmelsesstatus kan variere mellem kvaliteter. Den nuværende tekniske dokumentation fra producenten bør derfor kontrolleres, før en kvalitet vælges til produktion.
Et klart materialekrav starter normalt med det problem, som den færdige komponent skal løse.
Hvis det eksisterende materiale er for blødt eller mangler formstabilitet, kan forstærkning eller en kvalitet med højere modul overvejes. Hvis delen ikke opfylder et brændbarhedskrav, bør den relevante brandstandard identificeres, før man leder efter en brandhæmmende kvalitet. Hvis udendørs misfarvning er problemet, bliver krav til vejrlig og farvebevarelse vigtigere. For statisk kontrolapplikationer bør det krævede modstandsområde og testmetode defineres.
Behandling er en anden vigtig del af specifikationen. Leverandøren bør vide, om materialet skal sprøjtestøbes, ekstruderes, filmbehandles, blæsestøbes eller anvendes i en anden termoplastisk proces.
En praktisk indkøbsanmodning kunne være:
Glasfiberforstærket TPU, sprøjtestøbning, Shore 90A, beskyttelseshus, forbedret stivhed og dimensionsstabilitet, startbehov 500 kg.
Et andet eksempel:
Halogenfri flammehæmmende TPU, Shore 85A, ekstrudering, EV ladekabelkappe, påkrævet flammeevne og kabeloverholdelsesdokumentation, årligt behov 5 tons.
Hvis et eksisterende materiale udskiftes, er det normalt mere nyttigt at angive producenten, karakternummeret og den aktuelle TDS end kun at beskrive materialet efter hårdhed.
De relevante parametre afhænger af ændringen og anvendelsen.
For forstærket TPU kan nyttige data omfatte trækstyrke, forlængelse, bøjningsmodul, dimensionsstabilitet, krympning, varmebestandighed og forstærkningsindhold.
For flammehæmmende kvaliteter bør den påkrævede klassificering, prøvetykkelse og gældende kabel- eller produktstandard kontrolleres sammen. En brandklassificering uden dens testbetingelser giver ikke tilstrækkelig information til materialevalg.
For antistatiske eller ledende kvaliteter bør overflademodstand, volumenmodstand og den gældende testmetode specificeres i henhold til kravet til det færdige produkt.
For vejrbestandige materialer kan accelererede UV- eller vejrdata, farveændring og fastholdelse af mekaniske egenskaber give mere nyttig information end en generel UV-modstandserklæring.
For medicinske og fødevarekontaktapplikationer skal den relevante erklæring, testrapport, migrationsinformation eller biokompatibilitetsdokumentation svare til den faktiske kvalitet og påtænkte anvendelse.
TPU er følsomt over for fugt under forarbejdning. Overskydende fugt kan påvirke smelteadfærd og færdige deles kvalitet, hvilket er grunden til, at producenter almindeligvis specificerer krav til tørring før støbning eller ekstrudering. BASFs behandlingsvejledning giver for eksempel forskellige tørrebetingelser for forskellige TPU-kategorier og hårdhedsniveauer i stedet for én universel betingelse.
Covestro likewise specifies drying requirements for individual Texin grades, with conditions varying between products. Lubrizols TPU-behandlingsdokumentation identificerer også fugt som en faktor, der påvirker smeltet TPU-egenskaber, og giver kvalitetspecifikke tørring- og behandlingsanbefalinger.
Af denne grund bør tørretemperatur, tørretid, tilladt fugtniveau og smeltetemperatur tages fra den aktuelle TDS eller forarbejdningsvejledning for den valgte kvalitet i stedet for at anvendes som en generel TPU-formel.
Under produktionsforsøg bør forarbejdningstemperatur, opholdstid, skruehastighed, form- eller formbetingelser, materialeopbevaring og delens geometri også tages i betragtning. Faktiske forhold kan kræve justering i henhold til maskinens krav og krav til færdige dele.
De nødvendige dokumenter afhænger af materiale, anvendelse og destinationsmarked. Afhængigt af projektet kan sourcing omfatte:
Overholdelse skal altid kontrolleres i forhold til den specifikke karakter. En producents generelle produktportefølje eller certificering på virksomhedsniveau fastslår ikke automatisk overholdelse for hver TPU-kvalitet.
Det er generelt en TPU-kvalitet, der er formuleret eller konstrueret til et bestemt præstationskrav, som ikke er tilstrækkeligt behandlet af en konventionel kvalitet. Forskellen kan involvere flammeydelse, forstærkning, elektriske egenskaber, vejrbestandighed, gennemsigtighed eller krav forbundet med en specifik applikation.
Ansøgningskravet skal normalt komme først. Når den krævede ydeevne og behandlingsmetode er forstået, kan passende modifikationsanvisninger og producentkvaliteter sammenlignes.
Det kan være velegnet, hvor der kræves yderligere stivhed eller dimensionsstabilitet. Men forstærkning ændrer forlængelse, flow og andre bearbejdningsegenskaber, så den nødvendige formulering bør vurderes i forhold til delens design.
Den krævede standard bør angives i stedet for blot at anmode om flammehæmmende TPU. Afhængigt af applikationen kan dette omfatte en UL 94-klassificering, prøvetykkelse, kabelflammekrav, halogenrestriktioner eller andre projektspecifikke standarder.
Nyttige oplysninger omfatter producenten eller det foretrukne mærke, kvalitet, hvis kendt, modifikationsretning, hårdhed, behandlingsmetode, applikation, driftsmiljø, nøglekrav til ydeevne, mængde og leveringsdestination. Hvis karakteren er ukendt, kan de eksisterende materiale- og anvendelseskrav tages som udgangspunkt.
Ja. Hvis producenten og kvaliteten er kendt, kan Nianjing arbejde ud fra den eksisterende reference og kontrollere de tilsvarende indkøbskrav. Til evaluering af alternativ karakter giver den originale TDS, behandlingsmetode, applikation og nøgleydelseskrav et praktisk sammenligningsgrundlag.
Hvis du køber en modificeret TPU-kvalitet, skal du sende Nianjing den nødvendige modifikation, hårdhed, forarbejdningsmetode, anvendelse og mængde. Hvis du allerede har en producent- eller karakterreference, skal du inkludere den i forespørgslen, så materialet kan kontrolleres i forhold til de påkrævede specifikationer og leveringsbetingelser.
Adresse
China Plastics City, Yuyao City, Ningbo City, Zhejiang-provinsen, Kina
Tlf
Leder du efter et specifikt plastmateriale, mærke, kvalitet eller mængde? Send dine krav til Nianjing for at få bekræftelse på indkøb og tilgængelighed.
Angiv venligst materialenavn, producent eller mærke, kvalitet, mængde, anvendelse og leveringskrav, når de er tilgængelige. Hvis du er usikker på karakteren, skal du blot beskrive din ansøgning og krav.
Nianjing vil gennemgå din forespørgsel og kontrollere passende indkøbsmuligheder baseret på dine krav.
