Specialmodifierad TPU används när en standard TPU-kvalitet inte kan ge den erforderliga kombinationen av flexibilitet, styrka, flambeständighet, elektrisk kontroll, väderbeständighet, transparens eller andra applikationsspecifika egenskaper.
Termoplastisk polyuretan (TPU) är en termoplastisk elastomer vars egenskaper påverkas av dess mjuka och hårda segment, isocyanatkemi, kedjeförlängare och formulering. Olika TPU-kemier kan därför ge ganska olika kombinationer av flexibilitet, mekanisk styrka, nötningsbeständighet, hydrolysbeständighet och temperaturprestanda.
Modifierade TPU-kvaliteter utvecklas när dessa standardegenskapskombinationer inte är tillräckliga för en viss applikation. Modifieringen kan involvera tillsatser, fyllmedel, polymerkemi eller en kombination av formuleringsmetoder. Beroende på kvalitet kan syftet vara att förbättra flamprestanda, styvhet, elektriska egenskaper, UV-stabilitet, transparens eller lämplighet för en reglerad applikation.
För materialförsörjning bör modifieringen kopplas till det faktiska behovet av den färdiga delen. En förfrågan som "modifierad TPU" räcker vanligtvis inte för att identifiera ett lämpligt betyg. Bearbetningsmetod, hårdhet, driftsmiljö, erforderlig prestanda och tillämpliga standarder är också viktiga.
Flamskyddande TPU övervägs för applikationer där materialet måste uppfylla ett specificerat brandfarlighetskrav. Beroende på formuleringen kan flamskyddssystem använda olika tillsatser eller polymerdesigner, så det resulterande bearbetningsbeteendet och de mekaniska egenskaperna kan variera mellan olika kvaliteter.
Typiska applikationer inkluderar kabelmantel, elektriska komponenter, kontakter och utvalda transport- eller industridelar. UL 94 kan vara relevant för gjuten plast, men betyget bör alltid kontrolleras för det faktiska materialet, provets tjocklek och testkonfiguration.
Tråd- och kabelapplikationer kan innebära ytterligare krav, såsom flamutbredning, rök, halogenhalt eller projektspecifika kabelstandarder. Ett material som helt enkelt beskrivs som "flamskyddsmedel" bör inte antas uppfylla alla dessa krav.
Glasfiberförstärkning kan användas när en ofylld TPU inte ger tillräcklig styvhet eller dimensionsstabilitet. Att lägga till förstärkning ändrar balansen mellan styvhet, hållfasthet och töjning, så den lämpliga formuleringen beror på delens design och mekaniska krav.
Dessa kvaliteter kan övervägas för höljen, konsoler, skyddskomponenter och andra gjutna delar där mer strukturellt stöd krävs medan några av bearbetningsegenskaperna hos TPU fortfarande är användbara.
Armeringen påverkar också bearbetningen. Glasfiber kan öka utrustningens slitage och kan påverka flöde, ytutseende och krympning. Den valda tillverkarens bearbetningsrekommendationer bör därför följas under gjutningsförsök.
Alifatisk TPU väljs ofta när motstånd mot gulning och färgförändring under ljusexponering är viktigt. Detta gör lämpliga kvaliteter användbara för applikationer där materialet förblir synligt under service, inklusive vissa utomhuskomponenter, filmer, skyddsöverdrag och konsumentprodukter.
Väderbeständighet beror på mer än själva TPU-kemin. UV-exponering, temperatur, luftfuktighet, pigment, tillsatser, deltjocklek och ytförhållanden kan alla påverka det långsiktiga utseendet. När färgbevarande är viktigt är accelererade väderdata för den faktiska graden mer användbara än ett allmänt påstående om "UV-beständighet".
Elektriska egenskaper kan modifieras när vanlig isolerande TPU inte ger den erforderliga nivån av statisk kontroll. Antistatiska och ledande material är inte utbytbara: en applikation kan kräva kontrollerad statisk avledning, skydd mot elektrostatisk urladdning eller ett avsevärt lägre elektriskt motstånd.
Beroende på målprestanda kan olika tillsatser eller ledande fyllmedel användas. Dessa kan också påverka färg, mekaniska egenskaper, ytutseende och bearbetning.
Vid inköp av denna typ av material bör erforderlig ytresistans eller volymresistans, mätmetod och driftsmiljö anges. Resistanskravet för den färdiga komponenten är mer användbart än att bara specificera "ledande TPU".
Transparenta TPU-kvaliteter används när flexibilitet och slagtålighet behöver kombineras med ett tydligt eller visuellt stabilt utseende. Materialets sammansättning, bearbetningsförhållanden och detaljdesign kan alla påverka det slutliga optiska resultatet.
För applikationer som involverar transparenta filmer, omslag eller synliga komponenter kan användbara specifikationer inkludera ljusgenomsläpplighet, dis, färgstabilitet, ytkvalitet och motståndskraft mot gulning. Fukt och bearbetningsförhållanden bör också kontrolleras eftersom de kan påverka utseendet på formade eller extruderade delar.
Vissa TPU-kvaliteter är utvecklade för applikationer med ytterligare regulatoriska, biologiska eller hållbarhetskrav. Medicinska applikationer kan involvera biokompatibilitet och steriliseringskrav, medan applikationer i kontakt med livsmedel beror på de regler som gäller för den avsedda marknaden och användningen.
Biobaserad TPU kan innehålla förnybara råvaror eller en massbalansering, beroende på tillverkarens produkt. Biobaserat innehåll bör utvärderas separat från mekanisk prestanda och regelefterlevnad.
För dessa ansökningar ska dokumentation kontrolleras mot exakt betyg. FDA, EU-krav för kontakt med livsmedel, GB 4806, ISO 10993 eller andra regulatoriska referenser bör inte antas bara för att en tillverkare tillhandahåller TPU för medicinska eller livsmedelsrelaterade applikationer.
Baskemin bör beaktas tillsammans med modifieringen. Polyester-, polyeter- och polykarbonatbaserade TPU-kvaliteter kan ha olika prestandaprofiler innan ytterligare modifiering införs.
| TPU baskemi | Typiska urvalsöverväganden |
| Polyesterbaserad | Övervägs ofta för mekanisk styrka, nötningsbeständighet och motståndskraft mot oljor eller lösningsmedel |
| Polyeterbaserad | Övervägs ofta för hydrolysbeständighet, fuktexponering och flexibilitet vid låga temperaturer |
| Polykarbonatbaserad | Används i applikationer som kräver en kombination av hydrolysbeständighet, värmebeständighet, väderbeständighet och mekanisk prestanda |
Detta är generella tendenser snarare än fasta regler. Det faktiska betyget, formuleringen och bearbetningsmetoden avgör det slutliga resultatet. Av denna anledning bör en materialjämförelse göras med hjälp av tillverkarens TDS-data snarare än enbart kemiska namn.
Den nödvändiga modifieringen kommer vanligtvis från de förhållanden under vilka den färdiga delen kommer att fungera.
Fordonskomponenterkan kräva en kombination av flexibilitet, dimensionsstabilitet, motståndskraft mot oljor eller kemikalier, väderbeständighet och utseende. De lämpliga kraven varierar avsevärt mellan en skyddskomponent, kabelrelaterad del, tätning och synlig beklädnad.
Elektriska och elektroniska komponenterkan lägga större vikt vid flamprestanda, statisk kontroll, isoleringsrelaterade egenskaper, dimensionsstabilitet eller ytutseende. Tillämplig el- eller brandstandard bör identifieras innan du väljer en klass.
Tråd- och kabelprodukterkräver generellt en balans mellan flexibilitet, nötningsbeständighet och miljöbeständighet, medan vissa konstruktioner också kräver specifik flam- eller halogenprestanda. Kabelstandarden bör identifieras i början av materialvalsprocessen.
Frilufts- och konsumentprodukterkan prioritera färgbeständighet, flexibilitet, ytutseende och motståndskraft mot UV- eller väderexponering. Alifatiska eller på annat sätt väderstabiliserade kvaliteter kan övervägas där dessa egenskaper är viktiga.
Medicinska produkterkräva en mer specifik utvärdering av avsedd kontakt, steriliseringsmetod, mekaniska krav och myndighetsdokumentation. Enbart hårdhet är inte tillräcklig för att välja en TPU-kvalitet för medicinskt bruk.
Nianjing kan arbeta med TPU-produkter från etablerade tillverkare, inklusive BASF Elastollan®, Covestro Desmopan® och TEXIN®, Lubrizol ESTANE® och Tecothane™, Huntsman IROGRAN® och andra regionala TPU-tillverkare.
Dessa tillverkare erbjuder olika TPU-kemi, hårdhetsnivåer och specialkvaliteter. BASF, till exempel, identifierar både aromatiska och alifatiska kvaliteter, eter- och esterbaserad TPU samt specialprodukter som flamskyddande och glasfiberförstärkta kvaliteter inom sin Elastollan-portfölj.
En produktfamilj bör dock inte behandlas som ett enda material. Kemi, hårdhet, bearbetningsmetod, tillsatser och överensstämmelsestatus kan skilja sig åt mellan olika kvaliteter. Aktuell tillverkarens tekniska dokumentation bör därför kontrolleras innan en kvalitet väljs för produktion.
Ett tydligt materialkrav börjar normalt med det problem som den färdiga komponenten behöver lösa.
Om det befintliga materialet är för mjukt eller saknar dimensionsstabilitet, kan armering eller en högre modulkvalitet övervägas. Om delen inte uppfyller ett brandfarlighetskrav bör den relevanta brandstandarden identifieras innan man letar efter en flamskyddsklass. Om missfärgning utomhus är problemet blir krav på väderpåverkan och färgbeständighet viktigare. För statisk kontrolltillämpningar bör det erforderliga resistansintervallet och testmetoden definieras.
Bearbetning är en annan viktig del av specifikationen. Leverantören bör veta om materialet kommer att formsprutas, extruderas, filmbearbetas, formblåsas eller användas i en annan termoplastprocess.
En praktisk inköpsförfrågan kan vara:
Glasfiberförstärkt TPU, formsprutning, Shore 90A, skyddshölje, förbättrad styvhet och formstabilitet, initialt krav 500 kg.
Ett annat exempel:
Halogenfri flamskyddad TPU, Shore 85A, extrudering, EV-laddningskabelmantel, obligatorisk flamprestanda och kabelöverensstämmelsedokumentation, årlig efterfrågan 5 ton.
Om ett befintligt material byts ut är det vanligtvis mer användbart att tillhandahålla tillverkare, betygsnummer och aktuell TDS än att endast beskriva materialet efter hårdhet.
De relevanta parametrarna beror på modifieringen och tillämpningen.
För förstärkt TPU kan användbara data inkludera draghållfasthet, töjning, böjmodul, dimensionsstabilitet, krympning, värmebeständighet och armeringsinnehåll.
För flamskyddade kvaliteter bör den erforderliga klassificeringen, provets tjocklek och tillämplig kabel- eller produktstandard kontrolleras tillsammans. En brandklassificering utan dess testförhållanden ger inte tillräckligt med information för materialval.
För antistatiska eller ledande kvaliteter bör ytresistans, volymresistans och tillämplig testmetod specificeras enligt kravet på den färdiga produkten.
För väderbeständiga material kan accelererade UV- eller väderdata, färgförändringar och bibehållande av mekaniska egenskaper ge mer användbar information än en allmän UV-beständighet.
För medicinska applikationer och applikationer som kommer i kontakt med livsmedel bör relevant deklaration, testrapport, migrationsinformation eller biokompatibilitetsdokumentation motsvara den faktiska kvaliteten och den avsedda applikationen.
TPU är känsligt för fukt under bearbetning. Överskott av fukt kan påverka smältbeteendet och den färdiga delens kvalitet, vilket är anledningen till att tillverkare vanligtvis anger torkningskrav före formning eller extrudering. BASF:s bearbetningsvägledning ger till exempel olika torkningsförhållanden för olika TPU-kategorier och hårdhetsnivåer snarare än ett universellt villkor.
Covestro anger likaså torkkrav för individuella Texin-kvaliteter, med förhållanden som varierar mellan produkterna. Lubrizols TPU-bearbetningsdokumentation identifierar också fukt som en faktor som påverkar smält TPU-egenskaper och ger kvalitetsspecifika torknings- och bearbetningsrekommendationer.
Av denna anledning bör torkningstemperatur, torktid, tillåten fuktnivå och smälttemperatur tas från den aktuella TDS eller bearbetningsguiden för den valda kvaliteten i stället för att tillämpas som en allmän TPU-formel.
Under produktionsförsök bör även bearbetningstemperatur, uppehållstid, skruvhastighet, form- eller formförhållanden, materiallagring och detaljgeometri beaktas. De faktiska förhållandena kan behöva justeras enligt kraven på maskinen och den färdiga delen.
Vilka dokument som krävs beror på material, applikation och destinationsmarknad. Beroende på projektet kan inköp involvera:
Överensstämmelse ska alltid kontrolleras mot det specifika betyget. En tillverkares allmänna produktportfölj eller certifiering på företagsnivå fastställer inte automatiskt överensstämmelse för varje TPU-klass.
Det är i allmänhet en TPU-kvalitet som är formulerad eller konstruerad för ett visst prestandakrav som inte behandlas tillräckligt av en konventionell kvalitet. Skillnaden kan handla om flamprestanda, förstärkning, elektriska egenskaper, väderbeständighet, transparens eller krav kopplade till en specifik tillämpning.
Ansökningskravet ska normalt komma först. När den erforderliga prestandan och bearbetningsmetoden väl har förståtts kan lämpliga modifieringsanvisningar och tillverkarkvaliteter jämföras.
Det kan vara lämpligt där ytterligare styvhet eller dimensionsstabilitet krävs. Emellertid förändrar förstärkning töjning, flöde och andra bearbetningsegenskaper, så den erforderliga formuleringen bör utvärderas mot detaljkonstruktionen.
Den standard som krävs bör anges istället för att bara begära flamskyddad TPU. Beroende på applikation kan detta inkludera en UL 94-klassificering, provtjocklek, krav på kabelflammor, halogenrestriktioner eller andra projektspecifika standarder.
Användbar information inkluderar tillverkaren eller önskat varumärke, kvalitet om känd, modifieringsriktning, hårdhet, bearbetningsmetod, applikation, driftsmiljö, nyckelprestandakrav, kvantitet och leveransdestination. Om betyget är okänt kan befintliga material- och tillämpningskrav användas som utgångspunkt.
Ja. Om tillverkare och klass är kända kan Nianjing arbeta utifrån den befintliga referensen och kontrollera motsvarande inköpskrav. För utvärdering av alternativa betyg ger den ursprungliga TDS, bearbetningsmetod, applikation och nyckelprestandakrav en praktisk grund för jämförelse.
Om du skaffar en modifierad TPU-kvalitet, skicka Nianjing den nödvändiga modifieringen, hårdheten, bearbetningsmetoden, applikationen och kvantiteten. Om du redan har en tillverkare eller klassreferens, inkludera den med förfrågan så att materialet kan kontrolleras mot de erforderliga specifikationerna och leveransvillkoren.
Adress
China Plastics City, Yuyao City, Ningbo City, Zhejiang-provinsen, Kina
Tel
E-post
Letar du efter ett specifikt plastmaterial, märke, kvalitet eller kvantitet? Skicka dina krav till Nianjing för bekräftelse på inköp och tillgänglighet.
Vänligen inkludera materialnamn, tillverkare eller märke, kvalitet, kvantitet, applikation och leveranskrav när det är tillgängligt. Om du är osäker på betyget, beskriv helt enkelt din ansökan och krav.
Nianjing kommer att granska din förfrågan och kontrollera lämpliga inköpsalternativ baserat på dina krav.
