Обычно используемые модифицирующие добавки для термопластичных полиуретановых эластомеров

Обычно используемые модифицирующие добавки для термопластичных полиуретановых эластомеров

В настоящее время статус-кво трех основных типов полиуретановой резины в Китае таков: M-PUR (полиуретановый каучук смешанного типа) сжимается, C-PUR (литой полиуретановый каучук) развивается быстрее, T-PUR (термопластичные полиуретановые эластомеры) имеет устойчивый импульс. ехать быстро. Термопластичный полиуретановый эластомер (ТПУ) представляет собой разновидность полиуретановых синтетических материалов, обычно полимеризуемых из олигомерного полиола, изоцианата, удлинителя цепи/сшивающего агента и небольшого количества добавок, разделенных на полиэфирный тип и полиэфирный тип.

Благодаря своей структуре с двумя мягкими и твердыми сегментами цепи, он может быть сконструирован на молекулярном уровне, чтобы придать материалу высокую прочность, хорошую ударную вязкость, износостойкость, маслостойкость и другие превосходные свойства. Он обладает как высокой эластичностью резины, так и пластической жесткостью, известной как как «износостойкая резина». Благодаря своим отличным характеристикам и широкому использованию в автомобильной, строительной, горнодобывающей, аэрокосмической, электронной, медицинской технике, спортивных товарах и других областях, он становится очень перспективным синтетическим материалом.

Вспомогательные вещества являются важным сырьем в резиновой и пластмассовой промышленности, дозировка относительно невелика, но роль решающая, полиуретан незаменим от синтеза до переработки и применения вспомогательных веществ. В настоящее время добавки охватывают области синтеза, модификации и смешивания, вулканизации и старения и т. д. В процессе синтеза полиуретанов обычно используемыми добавками являются катализаторы, блокаторы полимеризации, расширители цепи, а также агенты расширения цепи и сшивки.

Следует отметить, что использование катализаторов повлияет на высокотемпературные характеристики и стойкость к гидролизу конечного продукта эластомера; агент, блокирующий полимеризацию, в кислоту, хлориды используются больше, в кислоте используется большая часть газообразного хлористого водорода, хлориды - бензоилхлорид, этилдихлорид и т. д.; удлинитель цепи относится к росту цепи основных соединений диолов и диаминов; и сшивающий агент для удлинения цепи относится к участию как в реакции роста цепи, так и в образовании цепи между звеньями соединений, таких как третичные спирты, и точками сшивки. Сшивающий агент относится к соединениям, которые одновременно участвуют в реакции роста цепи и образуют точки сшивания между звеньями цепи, например, третичные и четвертичные спирты, аллиловый эфир гликоля (не применимо к литым полиуретанам) и т. д. Обычно низкомолекулярные алифатические диолы а ароматические диолы можно использовать в качестве удлинителей цепи.

Из-за ограниченного пространства, В этой статье для справки приведены только часто используемые добавки в современном процессе смешивания и модификации термопластичных эластомеров.

В процессе смешивания полиуретанового эластомера с использованием различных добавок очень важна основная роль в улучшении функциональных свойств, улучшении внешнего вида и процесса. В соответствии с обычно используемыми модификационными добавками являются смазочные материалы, износостойкие вещества, наполнитель, матовый материал. агент, антипирен, термоокислительный агент старения, краситель, агент против плесени и смазочный агент для плесени и так далее.

Смазочные материалы

Обычно используемые смазочные материалы ТПУ представляют собой воски, такие как воск E, горный воск и т. д., в восковые смазочные материалы обычно добавляют относительно небольшое количество; стеариновая кислота и стеаратные соли, такие как стеарат кальция, бутилстеарат, олеамид, этилиденбис(стеарамид) и так далее.

Просто используя смазку, часто бывает трудно достичь цели, иногда требуется несколько видов смазок, при этом ТПУ также может использоваться в качестве антипригарного агента.

Согласно соответствующей информации Licocare RBW 102 P VITA представляет собой возобновляемый ресурс на основе сложноэфирного воска средней полярности, хорошего цвета, может наноситься на материал ТПУ, оказывая превосходный смазочный эффект.

Смазку следует использовать в контролируемых количествах, так как чрезмерное количество может привести к сильному выпадению осадков на поверхность.

Устойчивость к истиранию

Износостойкий агент предназначен в основном для снижения коэффициента поверхностного трения ТПУ, например силиконовое масло, дисульфид молибдена, графит, политетрафторэтилен и т. д. Эти модифицированные материалы обладают самосмазывающимися свойствами и могут использоваться в качестве втулок подшипников и других компонентов.

Силиконовое масло лучшего бренда имеет различные модели Dow Corning, смазка из ПТФЭ с низкой молекулярной массой изнашивается немного лучше.

Наполнители

ТПУ с наполнителями с целью снижения затрат, помимо улучшения термостойкости, уменьшения усадки и улучшения теплопроводности и других особых требований, наполнителями в основном являются карбонат кальция, тальк, стеклянные шарики и стеклянные волокна.

Чтобы улучшить совместимость между наполнителем и смолой ТПУ, лучше всего использовать наполнитель для соответствующей модификации активации поверхности. Обычно используемые модификаторы наполнителя относятся к классу алюмината, титаната и силана.

Матовая отделка

Многие продукты ТПУ требуют матовой поверхности и даже требуют матового внешнего вида, в соответствии с различными требованиями к матовой поверхности, часто используют различные материалы в качестве матового агента для достижения желаемых матовых или матовых требований.

(1) Использование матового покрытия на основе смолы: обычно используемые смолы: EVA, POE, сухой клей SBS, TPV и TPEE и т. д., использование совместимости и различий в вязкости между смолами может быть достигнуто для достижения различной степени требований к матовому ТПУ.

(2) Заполненная подложка: Обычно используемый карбонат кальция, тальк, кремнезем, волластонит и стеклянные шарики и другие неорганические порошковые материалы, в зависимости от тонкости, выбирают соответствующий матовый эффект.

(3) Матовый сплав: Обычно ТПУ может иметь некоторую совместимость с различными конструкционными пластиками, такими как ТПУ/АБС, ПВХ/ТПУ, ТПУ/PA6, ТПУ/ТПЭЭ и другими смешанными сплавами.

(4) Смола и наполнитель могут быть смешаны. В частности, внешний вид матовой проволоки многих типов требует различной системы компаундирования для достижения цели.

Огнестойкий

ТПУ, чтобы достичь требований к огнезащите, необходимо добавить различные типы антипиренов, ТПУ с основными типами антипиренов:

• Галогенный огнестойкий

1. ТПУ можно смешивать с ПВХ, ХПЭ и другими хлорсодержащими смолами, добавляя коэффициент сурьмы для получения огнестойкого сплава; его также можно смешать с огнестойким ПВХ и ТПУ, используя антипирен, не содержащий фосфора, азота и галогенов, который может обеспечить огнестойкие материалы UL94 V0.

2. TCPP также является широко используемым антипиреном для ТПУ, общее количество добавок 10-15%, не чрезмерное, в противном случае он легко выпадает в осадок, такие антипирены обычно используются при литье изделий из ПУ.

3. Кроме того, полиуретановые эластомеры также могут быть напрямую галогенированными огнестойкими соединениями декабромдифенилэтана и триоксида сурьмы для приготовления различных типов огнестойких эластомерных материалов ТПУ.

• Безгалогенная огнезащитная система

1. Неорганическая огнезащитная система: гидроксид алюминия и гидроксид магния в качестве представителей неорганического антипирена, количество добавок относительно велико, влияние на механические свойства фатально.

2. Фосфорная система: фосфатный антипирен, такой как BDP, RDP и т. д., этот вид жидкого фосфатного антипирена, обычно используемый в вспенивающихся продуктах ТПУ, основная проблема заключается в том, что количество добавления не может быть слишком большим, есть запах и риск чрезмерного выпадения осадков.

С ноября 2024 года из-за TPP был включен в контрольный список директивы REACH, а BDP и RDP содержат следовые количества компонентов TPP, поэтому использование представляет экологический риск.

В настоящее время альтернативной программой может быть использование ДПК, безгалогенных антипиренов типа арилфосфатного эфира, с лучшей термостойкостью, меньшим запахом и не содержащим ТПП. Тесты показывают, что добавление 12% полиэфирного ТПУ может достигать UL94,1,6 мм. В0.

3. Система компаундирования фосфора и азота: обычно используют систему компаундирования цианурата меламина (MCA) и диэтилфосфоната алюминия (ADP), систему компаундирования цианурата меламина (MCA) и гипофосфита алюминия (AHP) и так далее.

Количество огнезащитной добавки ТПУ полиэфирного типа обычно составляет 8 ~ 12%, может достигать класса UL94, 1,6 мм V0, в то время как ТПУ полиэфирного типа необходимо добавить более 35%, чтобы достичь UL94, 1,6 мм V0, если вам нужно подключить пламя. уровень замедлителя VW-1, количество присадки должно быть больше, поэтому влияние на механические свойства также очень велико.

Термические стабилизаторы

• К термостабилизаторам обычно относятся антиоксиданты, такие как 1010, 1076, 264 и другие основные антиоксиданты, 168, DSTP и другие вспомогательные антиоксиданты, а количество добавок обычно находится в диапазоне 0,1–0,3%.

• Поглотители УФ-излучения могут значительно улучшить стойкость к УФ-излучению ароматического изоцианатного полиуретана. Обычно используемые поглотители УФ-излучения — это UV531, UV234, UV329 и так далее. УФ-поглотитель UV-326 (торговое название) является одним из наиболее типичных бензотриазольных УФ-поглотителей, обладающим преимуществами стабильной работы, низкой токсичности и сильного поглощения УФ-излучения.

• Обычно используемые светостабилизаторы представляют собой затрудненные амины типа GW622, GW944, GW770 и так далее. Добавляемое количество обычно составляет 0,1~0,3%.

• Антигидролизный агент: полиэфирный ТПУ особенно легко гидролизуется во влажной среде, поэтому необходимо добавлять антигидролизный агент, широко используемый в промышленности, это соединения класса карбодиимидов, на рынке обычно представлены продукты компаний BASF и Vantage Rousse.

Красители

Красочный внешний вид полиуретана зависит главным образом от красителей, которых существует два основных типа: органические красители и неорганические пигменты.

Цветной материал ТПУ в настоящее время основной проблемой является стабильность устойчивости к ультрафиолетовому излучению, долговечность цвета, решение в основном заключается в выборе смолы ТПУ и выборе красителей.

Агент против плесени

Полиуретан полиэфирного типа обладает сильной способностью противостоять плесени на уровне 0–1, практически не подвержен микробной эрозии и не образует плесень. А полиуретан полиэфирного типа в жаркой, влажной и темной среде склонен к микробной эрозии и росту плесени, поэтому при использовании полиэфирного ТПУ в окружающей среде необходимо добавлять ингибитор плесени.

Обычно используемыми ингибиторами плесени являются 8-гидроксихинолинон, пентахлорфенол, пентахлорфенат натрия, тетрахлор-4-(метилсульфонил)пиридин, салицилтифениламин, ацетат фенилртути и т. д. с добавочной долей 0,1–1%.

Агент для высвобождения пресс-форм

Полиуретан — это сильный полярный материал, обладающий сильной адгезией как к металлам, так и к полярным полимерам, и его будет трудно отделить без использования антиадгезива для пресс-формы.

Обычно используемыми антиадгезивами для форм являются силикон, силиконовое масло, мыло, парафин и другие добавки. Кроме того, добавление неполярных материалов в модифицированные ТПУ материалы также может снизить вязкость ТПУ, например, добавление EVA, TPEE и других смол может стать решением проблемы трудновысвобождения Литье под давлением ТПУ. Согласно информации, предоставленной британским Wo Da, у него есть антиадгезив для пресс-форм Incroslip SL, представляющий собой специальные модифицированные амидные вещества, добавленные в количестве 0,3-0,5%, которые могут эффективно решить проблему трудностей с освобождением пресс-формы.

Кроме того, существует множество видов добавок ТПУ, таких как противомикробные агенты, расширители цепи, антистатики, пластификаторы и сшивающие агенты и т. д., использование других разновидностей пластиков и подобное их использование не будут вдаваться в подробности.

Заключение

Производство полиуретанов в настоящее время является развивающейся отраслью с отличными показателями рентабельности, особенно в таких областях, как автомобильные покрытия и транспортные средства на новых источниках энергии. Потребление ПУ в нашей стране с каждым годом резко увеличивается, а область применения присадок постепенно расширяется. Разнообразие добавок быстро развивается, играя значительную роль в различных отраслях химической промышленности, имея широкий спектр типов и многие из них имеют высокую добавленную стоимость.

ИНСУ Компания Flame Retardant со своими эффективными огнестойкими продуктами, разработанными для ПУ материалы, такие как порошок красного фосфора с покрытием, паста красного фосфора и белый порошковый антипирен ПУП-15, предлагают безгалогенные и экологически чистые решения с высокой огнестойкостью.