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Poliuretano Termoplástico (TPU)

Son copolímeros de bloque y se obtienen por poliadición de dioles de cadena larga (alargadores de cadena: 1,4-butanodiol o 1,6-hexandiol, dioles de cadena larga: poliéterdioles, poliesterdioles, policarbonato dioles) con diisocianatos alifáticos (IPDI, HDI) . Pueden definirse como "bioestables". Los TPU se caracterizan por una alta resistencia al desgaste y flexibilidad, incluso a temperaturas muy bajas, amortiguación, transparencia, resistencia a grasas, aceites y disolventes, y temperatura de uso continuo. Los campos de aplicación son: mangueras, juntas de unión, elementos de amortiguación o amortiguación, zapatos, modificadores de resistencia al impacto para termoplásticos polares, plastificantes resistentes a la migración para PVC.

Gama de productos

En Mexpolimeros ofrecemos una vasta gama TPU y sus compuesros desarrollados de acuerdo a sus necesidades, garantizando lacalidad en productos y servicio. Nuestra gama de productos incluye grados de TPU con dureza desde 3 ÷ 95 Shore A hasta 72 Shore D. XTHANE ha sido específicamente formulado para moldeo de uno o dos disparos y desarrolla un enlace químico cuando se moldea por inyección una variedad de sustratos de plástico. XTHANE se divide en una amplia gama de productos como tacto suave, expandible, estabilizados a la hidrólisis y luz UV resistente a altas temperatura, baja deformación por compresión, FR sin halógeno y muchas otras categorías de especialidad. Tambien teneos grados medicale UPS Class VI,NSF y FDA. XTHANE elastómeros termoplásticos son de flujo libre y configurables. La clase XTHANE está formada por productos que pueden reemplazar al caucho natural y TPV (termoplástico vulcanizado). Nuestro poliuretano termoplástico (TPU) viene en una amplia variedad de formulaciones de alto rendimiento que ofrecen una resistencia química excepcional. Contactanos por una cotización info@mexpolimeros.com

Elastómeros de poliuretano, TPU

En Mexpolimeros ofrecemos una vasta gama TPU y sus compuesros desarrollados de acuerdo a sus necesidades, garantizando lacalidad en productos y servicio. Nuestra gama de productos incluye grados de TPU con dureza desde 3 ÷ 95 Shore A hasta 72 Shore D. XTHANE ha sido específicamente formulado para moldeo de uno o dos disparos y desarrolla un enlace químico cuando se moldea por inyección una variedad de sustratos de plástico. XTHANE se divide en una amplia gama de productos como tacto suave, expandible, estabilizados a la hidrólisis y luz UV resistente a altas temperatura, baja deformación por compresión, FR sin halógeno y muchas otras categorías de especialidad. Tambien teneos grados medicale UPS Class VI,NSF y FDA.XTHANE elastómeros termoplásticos son de flujo libre y configurables. La clase XTHANE está formada por productos que pueden reemplazar al caucho natural y TPV (termoplástico vulcanizado). Nuestro poliuretano termoplástico (TPU) viene en una amplia variedad de formulaciones de alto rendimiento que ofrecen una resistencia química excepcional.

Polímeros de ingeniería (TPU)

El TPU fue el primer producto termoplástico que realmente podía considerarse un elastómero. La mayor parte de los TPU disponibles comercialmente se producen a partir de segmentos duros basados en diisocianato de 4,4'-difenilmetano (MDI) y 1,4-butanodiol (BDO, un "extensor de cadena"), con poli (óxido de tetrametileno) (PTMO) glicol o poli (1,4-tetrametilen adipato) glicol o poli (ε-caprolactona) glicol como segmento elastomérico blando. Los TPU se pueden producir mediante un método de "un solo recipiente" o un proceso de "dos etapas". En el primero, el diisocianato, el diol prolongador de cadena y el diol del segmento blando se mezclan y calientan para producir el producto final, mientras que en el segundo, el diol del segmento blando se "remata" primero usando un exceso de diisocianato y la cadena- Posteriormente se añade diol de cadena corta extensible para formar los segmentos duros y unirlos a los segmentos blandos de manera alterna para producir un TPU de alto PM por polimerización de crecimiento por etapas de adición. El Mw de un TPU puede ser tan alto como alrededor de 200.000, con Mn alrededor de 100.000, aunque los segmentos individuales duros y blandos tienen un MW mucho menor. Por ejemplo, PTMO glicol de Mn 1000 o 2000 se usa comercialmente para la producción de TPU, fijando así la longitud del bloque blando. Cuanto más largo sea el segmento blando, menor será su concentración de grupo terminal hidroxilo, lo que permitiría un crecimiento escalonado preferencial de los segmentos duros por reacción del diol de cadena corta con el diisocianato. Por tanto, cuanto más largo sea el segmento blando, más largo será el segmento duro. Debido a que el número de segmentos blandos será igual al número de segmentos duros, para un gran número de segmentos alternos, el número promedio de segmentos duros para un TPU (segmentos duros de MDI / BDO; polioxipropileno rematado con segmentos blandos de polioxietileno) con un 50 El% en peso de la fase dura se ha calculado en 6. Existe una distribución de las longitudes de los segmentos duros y blandos en estos materiales, que surge debido a la diferencia en la reactividad del diol extensor de cadena y el diol del segmento blando con el diisocianato. El segundo grupo isocianato puede exhibir una velocidad de reacción diferente después de la formación del enlace uretano en el primer grupo. Se espera una mayor regularidad de estructura en el proceso de dos etapas ya que no existe competencia entre dos grupos hidroxilo diferentes. El método de un solo recipiente produjo menos segmentos duros individuales en el MDI / BDO / PTMO polimerizado en fusión sobre el proceso de dos etapas, lo que permitió una mejor separación de fases debido a los segmentos duros más largos obtenidos en el método de preparación anterior. El estrechamiento de la distribución de la longitud del segmento duro aumenta el módulo de TPU, la resistencia a la tracción y el conjunto de extensión. Idealmente, durante y después de la polimerización, debe preestablecerse una masa fundida de una sola fase durante la preparación de TPV. Tampoco debería haber degradación ni reacciones secundarias. Los estudios infrarrojos demostraron que el uretano N-H tiene enlaces de hidrógeno a los átomos de oxígeno del resto de uretano, así como a los átomos de oxígeno de los segmentos blandos de poliéter o poliéster. Este enlace de hidrógeno y la polaridad del segmento suave pueden retardar y reducir el grado máximo de separación de fases en los TPU. La mala separación de fases se refleja en el aumento de Tg de la fase blanda mayoritariamente amorfa debido a la presencia de segmentos duros disueltos. La microfase dura se forma por asociación de segmentos duros relativamente cortos y por su cristalización en microcristales fibrilares. La peor separación de fases en los TPU de poliéster en comparación con los TPU de poliéter se debe presumiblemente a la mayor polaridad y enlaces de hidrógeno más fuertes (con el N-H de los segmentos duros) en la fase blanda del primero en comparación con el segundo. Un 1:2:1 (poliol poliéster molar - MDI - BDO) TPU (poliol poliéster Mn = 1000) exhibió una sola fase, pero el correspondiente sistema de TPU basado en poliéter se separó en fases. El grado de mezcla de fases también depende del contenido del segmento blando. Para un TPU a base de poliéter, se observó una mezcla de fase completa con un contenido de segmento blando del 80% en peso. La mezcla de fases también depende del PM del segmento, como se demuestra en el caso de los TPU que contienen segmentos blandos de policaprolactona de bajo peso molecular. La separación de fases en los TPU está impulsada por la diferencia del parámetro de solubilidad entre los segmentos de polímero y por la asociación y/o cristalización de los segmentos duros y está limitada por la geometría de la molécula y los efectos de polaridad y enlace de hidrógeno discutidos. Además, la cinética de la separación de fases de TPU también estará influenciada por la movilidad [Tg] de los segmentos de polímero.

Poliuretano termoplastico propiedades

La morfología del TPU es compleja y un pequeño cambio en el tipo de segmento de polímero puede resultar en un comportamiento de fusión diverso. Por ejemplo, los TPU producidos a partir de segmentos duros de MDI / BDO y segmentos blandos de poli (óxido de hexametileno) exhibieron cinco endotermos de fusión que se atribuyeron a secuencias de segmentos duros que contienen de una a cinco unidades derivadas de MDI. Los poliuretanos termoplástico son normalmente elastómeros, que no requieren de vulcanización para su proceso. El TPU es un copolímero en bloque que consta de secuencias alternas de segmentos duros y blandos. El mismo poliuretano nombre (TPU) es para indicar que el bloque de construcción básico del polímero es el enlace de uretano que se forma entre el grupo funcional NCO del isocianato y el grupo OH del poliol. Su adaptabilidad responde a la presencia de ambos segmentos duros y blandos en su composición química. Se puede manipular la proporción de segmentos duros y blandos para producir una amplia variedad de dureza. Una mayor proporción de segmentos duros que blandos dará como resultado un TPU más rígido. Entonces su dureza puede ser sumamente personalizada,el TPU puede ser tan blando como el caucho (shore A 60) o tan duro como los plásticos rígidos (shore D72).Los segmentos duros son isocianatos y pueden clasificarse en alifáticos (Polieter) o aromáticos (Poliester) según el tipo de isocianato. Los segmentos blandos están compuestos por poliol reactivo. Además de la relación de segmentos duros y blandos el tipo de isocianato y poliol son responsables de las propiedades del TPU. La apariencia y sensación del TPU es igual de versátil, ofrece una alta elasticidad y una excelente resistencia a la abrasión, excelente resistencia al impacto, tanto a alta y baja termoformabilidad temperature. Puede ser transparente o colorido como también suave al tacto o puede brindar adherencia. Además de esta capacidad de adaptación, el TPU puede contar con varias propiedades físicas valiosas, como la resistencia a la abrasión, la claridad óptica y la durabilidad. El grosor del dominio duro varió de 2 nm (correspondiente a una longitud de segmento duro que contiene dos residuos de MDI) a 5,4 nm (longitud de segmento duro con cuatro residuos de MDI) para el 60% en peso de TPU con contenido de segmento duro, después de lo cual el grosor no aumentó más. con mayor contenido de segmento duro de TPU. Dado que la longitud del segmento duro aumenta con un mayor contenido de segmento duro de TPU, se cree que se produce el plegado de la cadena a través de los segmentos BDO flexibles para acomodar secuencias duras más largas dentro del cristal.

Nombres - Símbolo

Poliuretano termoplástico
TPU
TPE-U
RTPU
Formula bruta: (O-(C6H4)-C(CH3)2-(C6H4)-CO
Número de registro CAS 9018-04-6

Poliuretano base éster

Excelente resistencia Petróleo
Excelente resistencia a la abrasión
Burst Resistencia a la presión: Sobre el mismo que el éter
Tubo de poliuretano a base de poliéster es generalmente más fuerte
Tubo de TPU goza de ventaja de costes sobre la tubería PU basado poliéter
No se recomienda para uso en alta humedad o la exposición al agua >70°C

Poliuretano base éter

Resistencia a los hongos
Flexibilidad a baja temperatura
Excelente estabilidad hidrolítica
La resistencia a ácidos / bases débiles
Estable en agua tan caliente como 50 ℃ durante largos períodos

No se recomienda para el agua arriba de 70 ℃

La absorción de agua es muy bajo 0,3% a 1% en peso
Aumento de volumen es despreciable

Demostrar mejor durabilidad que Ester

Más caro que el material a base de poliéster
Resistencia a la humedad para la aplicación neumática

Poliuretano propiedades Físico-Mecánicas

En general, el TPU ofrece resistencia a la abrasión y a impactos fuertes, dureza y flexibilidad. Algunos grados determinados también presentan una resistencia inherente a las fisuras por tensión a partir de aguas saladas, a hidrólisis y a hongos nocivos, así como buena resistencia a los combustibles y aceites. El poliéster tiene una alta capacidad de resistencia a la abrasión de deslizamiento que hace que sea ideal para aplicaciones como rascadores y forros chute.Poliéter ofrece una excelente resistencia a la abrasión de choque que hace que sea la elección de cortinas de chorro de arena y parachoques que se interponen cabeza al golpear.Los poliésteres tienen una mayor resistencia a la tracción y mayor resistencia al desgarro y de poliéteres. Poliéter proporcionar mucho mayor rebote y por lo tanto es la opción para ruedas de patines de alta velocidad y rodillos.El poliéster es la elección para la absorción de choque y se utiliza ampliamente en aplicaciones de amortiguación de vibraciones.

Poliuretano propiedades Térmicas

Ambos uretanos de poliéster y de poliéter funcionan bien a temperaturas elevadas ,los poliésteres ya soportar altas temperaturas y son más resistentes al calor envejecimiento.Los poliéteres son mucho menos susceptibles a la dinámica de la acumulación de calor. Todos los eTPU se hacen más duro y menos flexible a temperaturas bajas y se vuelven quebradizas. El TPU tiene un punto de fragilidad Tg de -4°F hasta -40°F dependiendo de la formulación. Características térmicas de las TPU. Aunque la estructura de las TPU cambia constantemente durante la DSC. Generalmente, se observaron tres endotermos distintos mediante DSC de las muestras recocidas de TPU. La primera endotermia (TI) depende de la temperatura de recocido, el tiempo de recocido y el contenido del segmento duro de TPU. Esta endotermia se observa a 20°C - 40°C por encima de la temperatura de recocido, que varió de 30°C a 170°C, dependiendo del contenido de segmento duro de TPU. Las TPU con mayor contenido de segmento duro dieron valores de TI más altos. El origen exacto de la TI aún se desconoce, pero está vinculado a una disociación endotérmica de orden de corto alcance en la microfase dura y no en la interfase, porque esta transición también se observa en materiales de segmentos duros puros. Para un TPU blando con una fase dura discreta y un contenido de fase dura total del 30% en peso, la Tg de la fase blanda siguió aumentando con el aumento de la temperatura de recocido hasta 170°C. El recocido por encima de 170°C no cambió la Tg de fase blanda, lo que indica que la estructura del dominio está completamente desordenada por encima de esta temperatura. El aumento de Tg de la fase blanda se relacionó con una mayor solubilización de los segmentos duros en la fase blanda. El aumento de la temperatura de recocido provocó la solubilización de segmentos duros de alto PM en la fase blanda que ya contenía segmentos duros de menor peso molecular. También se ha sugerido que la “reticulación” por enlace de hidrógeno entre segmentos blandos y segmentos duros es otro factor que contribuye a aumentar la Tg de fase blanda, además de la presencia física de segmentos duros de TPU en la fase blanda. La capacidad calorífica del TPU a su temperatura de transición vítrea, se concluyó que por debajo de una temperatura de recocido de 80°C, se produce la solubilización del segmento duro en la fase blanda, y por encima de 80°C, que está cerca del segmento duro Tg, Los segmentos blandos que quedan atrapados en la microfase dura también entran en la fase blanda a granel además de la disolución adicional del segmento duro en la fase blanda.

Poliuretano propiedades Eléctricas

La conductibilidad eléctrica de los plásticos es muy pequeña. Por ello se usan en muchos casos como material de aislamiento. Los datos sobre las propiedades eléctricas son importantes para las aplicaciones en el campo de la electrotécnia. Hay tener en cuenta que las resestencias y los valores dieléctricos dependen del contenido de humedad, de la temperatura y de la frecuencia.

Poliuretano propiedades Òpticas

Estan TPU que son incoloros, resistente a UV y ofrecen un alta transparencia - incluso cuando las piezas tienen que ser de espesor. con una dureza niveles comprendidas de 90 hasta 95 Shore A, es ideal para aplicaciones de consumo, tales como suelas de calzado yfundas protectoras para teléfonos móviles y tabletas.

Poliuretano propiedades quimicas

Resistencia química depende primordialmente del tipo, del tiempo del ataque químico, de la temperatura, de la cantidad y de la concentración del producto químico que ataca. Son atacados ya a temperatura ambiente por ácidos y soluciones alcalinas concentrados , pero son resistente a temperatura ambiente a los ácidos y soluciones alcalinas diluidos. El contacto con hidrocarburos saturados, como por ejemplo gasóleo, isooctano, éter de petroleo, queroseno, se presenta un hinchamiento reversible casi los valores mecánicos originales. Los hidrocarburos aromáticos como benceno y toluol hinchan el TPU altamente,la disminuición de los valores mecánicos, puede llegar a aprox. 50 % de peso de estos productos aromáticos.Los aceites de ensayo ASTM no. 1, IRM-902 y IRM-903 no originan ninguna disminuición ta mpoco despues un almacenamiento de 3 semanas a 100 °C .Son resistente a las grasas de lubrificación y a los aceites de motor y lubrificantes.Alcoholes alifáticos como metanol, etanol e isopropanol originan un hinchamiento entonces se reduce la resistencia a la tracción. Las cetonas, por ejemplo la acetona, la metiletilcetona y la ciclohexanona (anona) son disolventes parciales para el TPU. Los ésteres alifáticos como el acetato de etilo y el acetato de n-butilo hinchan mucho el TPU. Los disolventes orgánicos de alta polaridad, por ejemplo dimetilformamida (DMF), N-metilpirrolidona y tetrahidrofurano (THF) disuelven el TPU.No resiste la hidrólisis en agua caliente (vapor)* en pratica se entiende la degradación de la estructura molecular a altas temperaturas y con una elevada humedad. El poliuretano con base de poliéter presenta una mejor resistencia a la hidrólisis que el poliuretano termoplástico con base de poliéster.

Poliuretano resistencia a la radiación UV

Los TPU aromáticos pueden amarillear con la exposición a la radiación UV. En aplicaciones donde un TPU estar expuesto a la luz solar, lo mejor es emplear un TPU alifático, que no amarillo o degradado con exposición al aire libre. Mexpolimeros tiene varios grados de alifático TPU a base de polioles de poliéter, poliéster y policaprolactona que cubren una gama más amplia de durezas.

Resistencia al ozono

El ozono es un poderoso agente oxidante que puede descomponer los dobles enlaces presentes en algunos elastómeros. Todos los grados de TPU de nosotros son resistentes al ozono y cumplen con VDE 472-805 requisitos.

Poliéster

Los TPU de poliéster son compatibles con PVC y otros plásticos polares. Ofreciendo valor en la forma de propiedades mejoradas, no son afectadas por aceites y productos químicos, proporcionan una excelente abrasión resistencia, ofrecen un buen equilibrio de propiedades físicas y son perfectos para usar en polimezclas. Los TPU a base de poliéster an unas condiciones de humedad y calor elevados se producen daños debido al ataque de microorganismos. En especial, los microorganismos que producen enzimas están en situación de atacar las cadenas de moleculas (decoloración), se forman grietas en la superficie que proporcionan a los microorganismos la posibilidad de penetrar más profundamente y dar lugar a una destrucción completa del los TPU a base de poliéster,con la consecuencia de una reducción de las propiedades de resistencia mecánica.En el caso de un prolongado almace-namiento en agua caliente, vapor de agua saturado o en clima tropical,se presenta una separación de las cadenas del poliéster (hidrólisis),este efecto aparece más acentuado cuanto más blando.

Poliéter

Los TPU de poliéter son ligeramente más bajos en densidad que el poliéster y la policaprolactona. Ofrecen flexibilidad a baja temperatura y buena resistencia a la abrasión y al desgarro. Son también es durable contra el ataque microbiano , los TPU base poliéter no se producen daños debido al ataque de microorganismos. Los TPU sin carga son resistentes a microorganismos hasta un valor de saponificación de 200 mg KOH/g.El TPU a base de poliéter es mucho más resistente a un ataque hidrolítico gracias a su estructura química. Proporciona una excelente resistencia a la hidrólisis, lo que hace son adecuados para aplicaciones donde el agua es una consideración.

Policaprolactona

Los TPU de policaprolactona tienen la dureza y la resistencia inherentes a los poliésteres TPU combinado con un rendimiento a baja temperatura y una resistencia relativamente alta a hidrólisis. Son una materia prima ideal para sellos hidráulicos y neumáticos.

Policarbonatodiol (PCD)

Los prepolímeros de policarbonato dioles, policarbonatodioles (PCD) permiten producir poliuretano especiales que ofrecen excelentes propiedades mecánicas y térmicas, con una retención superior y prolongada en un ambiente hostil. Tienen una mayor estabilidad, debido a su baja reactividad química, lo que permite que los poliuretanos retengan sus propiedades iniciales durante largos periodos de tiempo.

Los TPU también se pueden subdividir en variedades aromáticas y alifáticas

Las diaminas alifáticas y aromáticas se pueden usar como extensores de cadena para formar ureas de TPU con segmentos duros de alto punto de fusión, pero estos materiales se funden con cierta descomposición y muy por encima de la temperatura de procesamiento de los TPU, por lo que no son comercialmente viables como TPE con recuperación elástica mejorada. Sin embargo, debido a una recuperación elástica mejorada después de una alta tensión y una temperatura de uso más alta debido a los segmentos duros de urea, las poliuretanos ureas aromáticas procesadas en solución son preferibles a los poliuretanos aromáticos procesados en fusión convencionales en aplicaciones de fibras (ropa, tapicería y alfombras). Las fibras elastoméricas sintéticas que contienen al menos un 85% de poliuretano segmentado. En comparación con los hilos de caucho natural, las fibras son materiales ligeros y fáciles de teñir con una excelente resistencia a la abrasión, a la tracción y al desgarro. Tienen mejor resistencia a la oxidación, la luz solar y los líquidos de limpieza en seco que los hilos de caucho natural y también son tolerantes a la lejía que contiene un bajo nivel de cloro. Aunque las fibras de caucho natural curadas tienen la ventaja de una histéresis baja y una cristalinidad de estiramiento, están siendo reemplazadas por Spandex, que también puede curarse durante el proceso de formación de fibras. Se ha publicado el papel de las interacciones de los segmentos de polímero en las propiedades mecánicas de los TPU.

TPU aromáticos basados en isocianatos como MDI son productos de caballo de batalla y se pueden usar en aplicaciones que requieren flexibilidad, resistencia y dureza. Los TPU aromáticos convencionales basados en MDI amarillean al exponerse a la luz ultravioleta debido a la formación de quinonaimidas. Las quinonas imidas son absorbentes de UV que disipan la energía UV en forma de calor y, por lo tanto, retardan una mayor degradación del TPU.

Los TPU alifáticos basados en isocianatos como H12 MDI, HDI e IPDI son estables a la luz y ofrecen excelente claridad óptica. Se emplean comúnmente en el interior y exterior automotriz aplicaciones y como películas laminadas para unir vidrio y policarbonato en el acristalamiento industria. También se usan en proyectos donde los atributos como la claridad óptica, la adhesión y se requiere protección de superficie. Los TPU se utilizan en aplicaciones estables a la luz (no amarillean) y pueden tener propiedades mecánicas comparables a las de los TPU aromáticos. Estos materiales se sintetizan a partir de segmentos duros de diisocianato/BDO de MDI hidrogenado o diisocianato de hexametilendiamina/BDO y segmentos blandos de poliéster. (La fase blanda de poliéter reduciría la resistencia del TPU a los rayos UV). Tras la exposición a los rayos UV, los TPU alifáticos experimentan una mayor reducción de las propiedades mecánicas que sus homólogos aromáticos, pero sin cambio de color ni pérdida de transparencia. Por lo tanto, los TPU alifáticos estabilizados con UV se utilizan en aplicaciones al aire libre donde es necesaria la resistencia a la abrasión de los TPU. Por ejemplo, algunos letreros para exteriores encerrados en acrílico transparente están laminados con TPU alifáticos. Las marquesinas de las aeronaves están fabricadas con estructuras en capas resistentes a los impactos producidas a partir de policarbonato (PC) y un "pegamento" de TPU alifático "flexibilizante". El conjunto de compresión de los TPU es mucho más pobre que el del caucho termoestable. Bajo compresión a temperatura elevada, se produce una deformación irreversible en los TPU mediante la separación continua de fases y/o la reorganización de los segmentos duros y blandos sobre lo establecido después de la fabricación de la pieza. El enlace de hidrógeno en la fase dura y en la interfase (la región donde la composición del polímero cambia de un segmento 100% duro a un segmento 100% blando) entre los dominios duro y blando proporciona un mecanismo listo para el deslizamiento de la cadena porque los enlaces de hidrógeno pueden reorganizarse fácilmente por el formación parcial de enlaces de hidrógeno "nuevos" a medida que los enlaces de hidrógeno "antiguos" se rompen parcialmente. Aumentar la cantidad de fase dura (para proporcionar enlaces cruzados termorreversibles más seguros a la temperatura de servicio superior del TPE) aumenta el ajuste de compresión porque el material de módulo ahora más alto está sujeto a una tensión mucho mayor bajo compresión en comparación con el material más blando correspondiente (bajo deflexión constante ). El aumento de la fracción de volumen de la fase dura en los TPU también restringe el movimiento del polímero en la fase blanda (aumento de la densidad de reticulación del elastómero), y hay una mayor presencia de segmentos duros en la fase blanda. Estos factores provocan un aumento de la Tg de fase blanda que eleva la temperatura de uso más baja del producto. El producto de TPU duro, por supuesto, tendría una ventaja en aplicaciones de carga constante. Los TPU también pueden contener puntos de ramificación de alofanato termorreversibles que resultan de la reacción del enlace uretano N-H con un exceso de diisocianato. No es factible diseñar enlaces alofanato en un TPU, pero estos enlaces cruzados presentes fortuitamente pueden contribuir a una recuperación elástica mejorada del TPU. No obstante, la recuperación elástica en los distintos tipos de TPU no se acerca a la del caucho termoendurecible. En algunos casos, la recuperación elástica de un producto blando puede ser peor que la de un producto más duro debido al diseño del producto. Por ejemplo, puede ser necesario producir un TPU blando con una baja tasa de cristalización para lograr características de procesamiento deseables en aplicaciones de películas. Esto puede lograrse mediante el uso de un segmento blando de bajo peso molecular en el que la velocidad de cristalización del TPU se reduce debido al aumento de la mezcla de fases. La separación continua de fases en el producto terminado es un factor que aumentaría el fraguado. Los materiales amorfos exhiben una disminución gradual de la viscosidad al aumentar la temperatura más allá de la Tg, en comparación con los materiales cristalinos, en los que la viscosidad cae bruscamente al fundirse debido a que la Tm es mucho mayor que la Tg. En los TPU cristalinos de fase dura, la caída de viscosidad en la fusión de la fase cristalina puede no ser tan precipitada como se esperaba debido a la asociación entre las moléculas de la fase dura que todavía están presentes justo después de la fusión debido a la incompatibilidad con la fase blanda. Aun así, esta caída de viscosidad en un TPU cristalino de fase dura puede hacer que carezca de características de procesamiento deseables, y los TPU con un alto contenido de segmento duro amorfo pueden diseñarse para una ventana de procesamiento mejorada y para transparencia. Las excelentes propiedades de impacto, procesabilidad y transparencia se atribuyen al segmento duro amorfo que constituye la mayor parte de este plástico de ingeniería de TPU. En el producto terminado, la recuperación elástica está controlada tanto por las propiedades de la materia prima como por el diseño de la pieza.

Poliuretano procesabilidad

Existen grados de TPU para cada método de procesamiento termoplástico. El TPU es compatible con diferentes equipos de procesamiento.Los poliuretanos termoplásticos se suministran en forma de gránulos o pellets que son convertidos en objetos de uso final mediante técnicas convencionales de procesamiento de termoplásticos tales como inyección en moldeo, extrusión, moldeo por soplado, moldeo aguanieve, termoformación y calandrado.

Poliuretano polimerización

El poliuretano (PUR y PU) es un polímero formado por una cadena de unidades orgánicas unidas mediante enlaces de carbamato (uretano). Para la producción de polímeros de poliuretano se necesitan dos grupos de sustancias como mínimo bifuncionales para que actúen como reactivos: compuestos con grupos isocianato, y compuestos con átomos de hidrógeno activo. Las características físicas y químicas, estructura y tamaño molecular de estos compuestos influyen en la reacción de polimerización, así como en la facilidad de procesamiento y las propiedades físicas finales del poliuretano terminado. Además, se emplean aditivos, como catalizadores, tensoactivos, agentes sopladores, reticulantes, retardantes de la llama, estabilizadores ligeros y rellenos para controlar y modificar el proceso reactivo y las prestaciones del polímero. Hay que distinguir primero entre poliéteres y poliésteres. TPU basados en poliéster (principalmente derivados de ésteres de ácido adípico), TPU basados en poliéter (principalmente a base de éteres de tetrahidrofurano (THF)). Los poliéteres se derivan de la reacción entre uno "starter" que contiene hidrógenos activos (glicoles, trioles, ...) con óxido de etileno y los iniciadores . Los poliésteres derivados de la condensación de un di-o poli-ácido (ácido adípico, etc. aromático), con glicoles o Trioli (monoetilenglicol MEG, DEG dietilenglicol, butanodiol BD, trimetilolpropano TMP).

Poliol

Aunque el altamente reactivo grupo de isocianato es la característica única de la tecnología de poliuretano, es el poliol el que en gran parte determina las propiedades del polímero de poliuretano final. Las amplias gamas de tipos de polioles que están disponibles para la industria de poliuretanos explica por qué se han convertido en la familia más versátil de los materiales plásticos.El término “Poliol” describe compuestos con grupos hidroxilo que reaccionan con isocianatos para fabricar polímeros de poliuretano. Normalmente los ‘polioles’ contienen de dos a ocho grupos hidroxilo reactivos y tienen pesos moleculares medios de 200 a 8.000. Las dos clases principales de producto son poliéteres y poliésteres.Los polioles que se utilizan generalmente son poliéster, poliéter o policarbonato dioles con pesos moleculares de 1.000 hasta 4.000. Los dioles de cadena corta usualmente son; butano diol, hexano diol o dioles aromáticos.Tres éteres cíclicos se utilizan comercialmente en la fabricación de polioles de poliéter: óxido de etileno, óxido de propileno y tetrahidrofurano. De éstos, el óxido de propileno es la más significativa, mientras que se limita el uso de óxido de etileno para la producción de copolímeros con óxido de propileno. El tetrahidrofurano se utiliza para la fabricación de una gama de polioles especiales.

Diisocianato

Antes del uso final de isocianatos muchos de ellos se modifican para formar derivados.El diisocianato que se usa generalmente son difenil diisocianato metano o diisocianato de hexametileno.El diisocianato,proporciona el enlace químico entre los dioles. El diisocianato,proporciona el enlace químico entre los dioles.

Recocido

El recocido de las muestras de TPU templadas a menos de 120°C produjo una morfología variada, dependiendo de las condiciones de recocido. Por ejemplo, bajo ciertas condiciones, la separación de fases en la fase mixta homogénea produjo cristales de fusión más alta (debido a la movilidad de la fase dura permitida por los segmentos blandos interconectados) que los de la fase dura inicialmente presente. En algunos casos, se produjo una gran interfase que consta de segmentos duros y blandos, con Tg de fase blanda indetectable (DSC), debido a la ampliación de la señal causada por la restricción del movimiento del segmento blando más cerca de las uniones de los segmentos duros poco espaciados y debido a enlace de hidrógeno de fase blanda con los segmentos duros que se mezclan en la fase blanda. Incluso a bajas temperaturas de recocido, la transición de mezcla de microfases observada implica la separación de fases en estos TPU. Los TPU con fases bien separadas todavía contienen algo de fase blanda mezclada con la fase dura y viceversa. Ahora se comprende fácilmente cómo la morfología de TPU depende de las condiciones de procesamiento y qué transiciones de fase inducidas térmicamente pueden ocurrir que serían perjudiciales para la recuperación elástica del producto a temperatura elevada.

Poliuretano termoplástico usos

Los sistemas de poliuretano por sus características mecánicas permiten la fabricación de las partes interiores y exteriores automotrices. Puede ser utilizado en la fabricación de diferentes piezas y componentes del automóvil, tales como asientos, toldos, volantes, descansabrazos, tableros, entre otros. Los Poliuretanos son versátiles, modernos y seguros. Poseen un enorme espectro de aplicacionespara crear todo tipo de productos industriales y de consumo básicos para que nuestra vida sea más práctica, cómoda y respetuosa con el medio ambiente.Las aplicaciones típicas son en el sector de la automoción, juntas, insertos de construcción, electrodomésticos, caja de la consola, antideslizantes, mordazas, juntas, perfiles, cerraduras, reposabrazos de tacto suave, mangas, fuelle, soportes, espaciadores, ruedas, protección contra salpicaduras, para ventanas sellos, juntas para tuberías, sellos para aspiradoras, herramientas eléctricas, anillos de estanqueidad, cables, enchufes y tomas de corriente, revestimientos de cables, interruptores, recintos, herramientas de jardín, mordazas, amortiguadores, "O" Rings,bandas de proceso y transportadora,correas de transmisión / redondad / dentada. Los TPU tienen un retroceso mínimo del molde y la extracción de los productos de los moldes se puede llevar a cabo sin dificultad particular gracias a la excelente recuperación de la deformación elástica del material. Debido a las temperaturas reducidas, no se recomienda el uso de compuestos de TPU en agua caliente >70°C.

Suelas TPU más ligero

TPU Modificado con Elastómeros

Los calzados de calidad deben ser cómodos, duraderos, adecuados a su uso y por supuesto asequible. Los TPU permites de cumplir con todas estas proprieades. El poliuretanos es ligero y de gran resistencia a la abrasión es ideal para la fabricación de suelas de calzado resistentes y ofrecen propiedades mecánicas excelentes a largo plazo. Las suelas de TPU son prácticas e impermeables y facil de procesar. A pesar de que su uso está más extendido en el calzado deportivo y de montaña, también se utiliza con profusión en suelas para zapatos formales y de diseño y en calzado de seguridad de alta calidad. Los sistemas de poliuretano de baja densidad y compactos se utilizan en la fabricación de entresuelas y suelas.