टीपीयू सामग्रियों का व्यापक विवरण

1958 में, गुडरिक केमिकल कंपनी (जिसे अब लुब्रीज़ोल नाम दिया गया है) ने पहली बार टीपीयू ब्रांड एस्टेन को पंजीकृत किया। पिछले 40 वर्षों में, दुनिया भर में 20 से अधिक ब्रांड नाम हैं, और प्रत्येक ब्रांड के पास उत्पादों की कई श्रृंखलाएँ हैं। वर्तमान में, टीपीयू कच्चे माल के निर्माताओं में मुख्य रूप से BASF, कोवेस्ट्रो, लुब्रीज़ोल, हंट्समैन कॉर्पोरेशन, वानहुआ केमिकल ग्रुप, शंघाई हेंगआन, रुइहुआ, ज़ुचुआन केमिकल आदि शामिल हैं।

1. टीपीयू की श्रेणी

नरम खंड संरचना के अनुसार, इसे पॉलिएस्टर प्रकार, पॉलीइथर प्रकार और ब्यूटाडाइन प्रकार में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें क्रमशः एस्टर समूह, ईथर समूह या ब्यूटेन समूह होते हैं।

हार्ड सेगमेंट संरचना के अनुसार, इसे यूरेथेन प्रकार और यूरेथेन यूरिया प्रकार में विभाजित किया जा सकता है, जो क्रमशः एथिलीन ग्लाइकॉल चेन एक्सटेंडर या डायमाइन चेन एक्सटेंडर से प्राप्त होते हैं। सामान्य वर्गीकरण पॉलिएस्टर प्रकार और पॉलीथर प्रकार में विभाजित है।

क्रॉस-लिंकिंग की उपस्थिति या अनुपस्थिति के अनुसार, इसे शुद्ध थर्मोप्लास्टिक और अर्ध थर्मोप्लास्टिक में विभाजित किया जा सकता है।

पूर्व में शुद्ध रैखिक संरचना होती है तथा कोई क्रॉस-लिंकिंग बंध नहीं होता; बाद वाले में अल्प मात्रा में क्रॉस-लिंक्ड बंध जैसे एलोफेनिक एसिड एस्टर होते हैं।

तैयार उत्पादों के उपयोग के अनुसार, उन्हें प्रोफाइल वाले भागों (विभिन्न मशीन तत्व), पाइप (म्यान, बार प्रोफाइल), फिल्म (शीट, पतली प्लेट), चिपकने वाले, कोटिंग्स, फाइबर, आदि में विभाजित किया जा सकता है।

2、 टीपीयू का संश्लेषण

आणविक संरचना के संदर्भ में टीपीयू पॉलीयूरेथेन से संबंधित है। तो, यह कैसे एकत्रित हुआ?

विभिन्न संश्लेषण प्रक्रियाओं के अनुसार, इसे मुख्य रूप से थोक बहुलकीकरण और समाधान बहुलकीकरण में विभाजित किया जाता है।

थोक बहुलकीकरण में, इसे पूर्व प्रतिक्रिया की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर पूर्व बहुलकीकरण विधि और एक-चरण विधि में भी विभाजित किया जा सकता है:

प्रीपॉलीमराइजेशन विधि में टीपीयू का उत्पादन करने के लिए श्रृंखला विस्तार को जोड़ने से पहले एक निश्चित अवधि के लिए मैक्रोमोलेक्युलर डायोल के साथ डायइसोसायनेट की प्रतिक्रिया शामिल होती है;

एक-चरण विधि में मैक्रोमॉलिक्यूलर डायोल, डायइसोसाइनेट और चेन एक्सटेंडर्स को एक साथ मिश्रित करके प्रतिक्रिया करके टीपीयू का निर्माण किया जाता है।

विलयन बहुलकीकरण में सबसे पहले एक विलायक में डायइसोसायनेट को घोला जाता है, फिर एक निश्चित अवधि के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए मैक्रोमॉलिक्यूलर डायोल को जोड़ा जाता है, और अंत में टीपीयू उत्पन्न करने के लिए श्रृंखला विस्तारकों को जोड़ा जाता है।

टीपीयू सॉफ्ट सेगमेंट का प्रकार, आणविक भार, हार्ड या सॉफ्ट सेगमेंट सामग्री, और टीपीयू एकत्रीकरण स्थिति टीपीयू के घनत्व को प्रभावित कर सकती है, जिसका घनत्व लगभग 1.10-1.25 है, और अन्य रबर और प्लास्टिक की तुलना में इसमें कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है।

समान कठोरता पर, पॉलिएथर प्रकार TPU का घनत्व पॉलिएस्टर प्रकार TPU की तुलना में कम होता है।

3. टीपीयू का प्रसंस्करण

टीपीयू कणों को अंतिम उत्पाद बनाने के लिए विभिन्न प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, मुख्य रूप से टीपीयू प्रसंस्करण के लिए पिघलने और समाधान विधियों का उपयोग किया जाता है।

पिघलने की प्रक्रिया प्लास्टिक उद्योग में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रिया है, जैसे मिश्रण, रोलिंग, एक्सट्रूज़न, ब्लो मोल्डिंग और मोल्डिंग;

विलयन प्रसंस्करण, कणों को विलायक में घोलकर या उन्हें सीधे विलायक में बहुलकित करके, तथा फिर लेपन, कताई आदि करके विलयन तैयार करने की प्रक्रिया है।

टीपीयू से बने अंतिम उत्पाद को आम तौर पर वल्केनाइजेशन क्रॉसलिंकिंग प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे उत्पादन चक्र छोटा हो सकता है और अपशिष्ट पदार्थों का पुनर्चक्रण किया जा सकता है।

4. टीपीयू का प्रदर्शन

टीपीयू में उच्च मापांक, उच्च शक्ति, उच्च बढ़ाव और लोच, उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध, कम तापमान प्रतिरोध और उम्र बढ़ने का प्रतिरोध है।

उच्च तन्य शक्ति, उच्च बढ़ाव, और कम दीर्घकालिक संपीड़न स्थायी विरूपण दर सभी टीपीयू के महत्वपूर्ण लाभ हैं।

जिओयू मुख्य रूप से तन्य शक्ति और बढ़ाव, लचीलापन, कठोरता आदि जैसे पहलुओं से टीपीयू के यांत्रिक गुणों पर विस्तार से चर्चा करेंगे।

उच्च तन्य शक्ति और उच्च बढ़ाव

टीपीयू में उत्कृष्ट तन्य शक्ति और बढ़ाव है। नीचे दिए गए आंकड़े में डेटा से, हम देख सकते हैं कि पॉलीइथर प्रकार के टीपीयू की तन्य शक्ति और बढ़ाव पॉलीविनाइल क्लोराइड प्लास्टिक और रबर की तुलना में बहुत बेहतर है।

इसके अलावा, टीपीयू प्रसंस्करण के दौरान बहुत कम या बिना किसी योजक के खाद्य उद्योग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, जो कि पीवीसी और रबर जैसी अन्य सामग्रियों के लिए भी प्राप्त करना मुश्किल है।

लचीलापन तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील है

टीपीयू की लचीलापन उस डिग्री को संदर्भित करता है जिस पर यह विरूपण तनाव से राहत मिलने के बाद अपनी मूल स्थिति में जल्दी से ठीक हो जाता है, जिसे रिकवरी ऊर्जा के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो विरूपण उत्पन्न करने के लिए आवश्यक कार्य के लिए विरूपण वापसी कार्य का अनुपात है। यह एक लोचदार शरीर के गतिशील मापांक और आंतरिक घर्षण का एक कार्य है और तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील है।

तापमान में कमी के साथ पलटाव एक निश्चित तापमान तक कम हो जाता है, और लोच फिर से तेजी से बढ़ जाती है। यह तापमान नरम खंड का क्रिस्टलीकरण तापमान है, जो मैक्रोमोलेकुलर डायोल की संरचना द्वारा निर्धारित होता है। पॉलीइथर प्रकार टीपीयू पॉलिएस्टर प्रकार टीपीयू से कम है। क्रिस्टलीकरण तापमान से नीचे के तापमान पर, इलास्टोमर बहुत कठोर हो जाता है और अपनी लोच खो देता है। इसलिए, लचीलापन एक कठोर धातु की सतह से पलटाव के समान है।

कठोरता रेंज शोर A60-D80 है

कठोरता किसी पदार्थ की विरूपण, घर्षण और खरोंच का प्रतिरोध करने की क्षमता का सूचक है।

टीपीयू की कठोरता को आमतौर पर शोर ए और शोर डी कठोरता परीक्षकों का उपयोग करके मापा जाता है, शोर ए का उपयोग नरम टीपीयू के लिए और शोर डी का उपयोग कठोर टीपीयू के लिए किया जाता है।

टीपीयू की कठोरता को नरम और कठोर श्रृंखला खंडों के अनुपात को समायोजित करके समायोजित किया जा सकता है। इसलिए, टीपीयू में अपेक्षाकृत व्यापक कठोरता रेंज है, जो शोर ए 60-डी 80 से लेकर रबर और प्लास्टिक की कठोरता तक फैली हुई है, और पूरी कठोरता रेंज में उच्च लोच है।

कठोरता में परिवर्तन के साथ, TPU के कुछ गुण बदल सकते हैं। उदाहरण के लिए, TPU की कठोरता में वृद्धि से प्रदर्शन में परिवर्तन होगा जैसे कि तन्यता मापांक और आंसू शक्ति में वृद्धि, कठोरता और संपीड़न तनाव (भार क्षमता) में वृद्धि, बढ़ाव में कमी, घनत्व और गतिशील गर्मी उत्पादन में वृद्धि, और पर्यावरण प्रतिरोध में वृद्धि।

5. टीपीयू का अनुप्रयोग

एक उत्कृष्ट इलास्टोमर के रूप में, टीपीयू में डाउनस्ट्रीम उत्पाद दिशाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है और इसका व्यापक रूप से दैनिक आवश्यकताओं, खेल के सामान, खिलौने, सजावटी सामग्री और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

जूते की सामग्री

टीपीयू का उपयोग मुख्य रूप से जूते की सामग्री के लिए किया जाता है क्योंकि इसमें उत्कृष्ट लोच और पहनने का प्रतिरोध होता है। टीपीयू युक्त फुटवियर उत्पाद नियमित फुटवियर उत्पादों की तुलना में पहनने में अधिक आरामदायक होते हैं, इसलिए इनका उपयोग उच्च श्रेणी के फुटवियर उत्पादों, विशेष रूप से कुछ स्पोर्ट्स शूज़ और कैज़ुअल शूज़ में अधिक व्यापक रूप से किया जाता है।

नली

इसकी कोमलता, अच्छे तन्य शक्ति, प्रभाव शक्ति और उच्च और निम्न तापमान के प्रतिरोध के कारण, टीपीयू होज़ का उपयोग चीन में विमान, टैंक, ऑटोमोबाइल, मोटरसाइकिल और मशीन टूल्स जैसे यांत्रिक उपकरणों के लिए गैस और तेल होज़ के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

केबल

टीपीयू आंसू प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध और झुकने की विशेषताएं प्रदान करता है, जिसमें उच्च और निम्न तापमान प्रतिरोध केबल प्रदर्शन की कुंजी है। इसलिए चीनी बाजार में, नियंत्रण केबल और बिजली केबल जैसे उन्नत केबल जटिल केबल डिजाइनों की कोटिंग सामग्री की सुरक्षा के लिए टीपीयू का उपयोग करते हैं, और उनके अनुप्रयोग तेजी से व्यापक होते जा रहे हैं।

चिकित्सा उपकरण

टीपीयू एक सुरक्षित, स्थिर और उच्च गुणवत्ता वाली पीवीसी प्रतिस्थापन सामग्री है, जिसमें थैलेट और अन्य रासायनिक हानिकारक पदार्थ नहीं होंगे, और यह मेडिकल कैथेटर या मेडिकल बैग में रक्त या अन्य तरल पदार्थों में स्थानांतरित होकर साइड इफेक्ट का कारण बनेंगे। यह एक विशेष रूप से विकसित एक्सट्रूज़न ग्रेड और इंजेक्शन ग्रेड टीपीयू भी है।

पतली परत

टीपीयू फिल्म एक पतली फिल्म है जो रोलिंग, कास्टिंग, ब्लोइंग और कोटिंग जैसी विशेष प्रक्रियाओं के माध्यम से टीपीयू दानेदार सामग्री से बनाई जाती है। इसकी उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध, अच्छे लोच और मौसम प्रतिरोध के कारण, टीपीयू फिल्मों का व्यापक रूप से उद्योगों, जूता सामग्री, कपड़ों की फिटिंग, मोटर वाहन, रासायनिक, इलेक्ट्रॉनिक, चिकित्सा और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।