Termoplastinis poliuretanas (TPU)yra universalus elastomeras, pasižymintis įvairiomis mechaninėmis, aplinkosaugos ir apdorojimo savybėmis. Dėl savo veikimo charakteristikų jis tinkamas naudoti nuo minkštų plėvelių iki didelio{1}}tvirto mechaninių komponentų.
Mechaninės savybės
TPU siūlo platų kietumo diapazoną nuo Shore A 60 iki Shore D 85, kurį galima reguliuoti keičiant sudėtį,{2}} pvz., izocianato, poliolio ir grandinės ilgintuvo santykį. Šis lankstumas leidžia TPU naudoti įvairiose srityse, nuo minkštų plėvelių iki standžių pavarų.
TPU pasižymi dideliu elastingumu ir atsparumu tempimui: pailgėjimas lūžimo metu gali siekti 400–800 % ar daugiau, todėl jis yra elastingas kaip guminis{2}. Tempiamasis stipris paprastai svyruoja nuo 20 iki 60 MPa, o kai kurios aukštos -našumo klasės viršija 70 MPa, o tai pranoksta daugelį TPE, pvz., SEBS{8}}pagrįstų medžiagų.
Medžiaga taip pat pasižymi puikiu atsparumu plyšimui, paprastai 40–120 kN/m, todėl idealiai tinka naudoti, kai reikalingas atsparumas įtrūkimams, pavyzdžiui, sportinei įrangai ar konvejerio juostoms. Jo atsparumas dilimui yra puikus, dažnai 3–5 kartus didesnis nei natūralaus kaučiuko (Taber abrazijos indeksas net 50–100 mg), tinka batų padams, volams ir sandarikliams.
Atsparumas aplinkai ir oro sąlygoms
TPU pasižymi geru atsparumu temperatūrai: trumpalaikis{0}}tarnavimas gali svyruoti nuo –40 laipsnių iki 120 laipsnių, kai kurie modifikuoti laipsniai gali pasiekti 130–150 laipsnių. Naudojant ilgą laiką, TPU išlieka stabilus nuo –30 laipsnių iki 80 laipsnių ir pranoksta daugumą TPE.
TPU taip pat yra atsparus alyvoms ir cheminėms medžiagoms, įskaitant tepalus, degalus ir hidraulines alyvas, o našumas pranašesnis už SEBS{0}}pagrįstą TPE. Tačiau jis yra mažiau atsparus stiprioms rūgštims ir bazėms. Atsparumas hidrolizei skiriasi priklausomai nuo TPU tipų: polieterio-pagrindo TPU pasižymi geresniu atsparumu hidrolizei drėgnoje aplinkoje, o poliesterio -pagrindo TPU pasižymi geresniu atsparumu alyvai, tačiau gali susilpnėti ilgai{5}} veikiant vandeniui.
Atsparumas senėjimui skiriasi priklausomai nuo tipo. Alifatiniai TPU, pvz., polieterio{1}}klasės, gerai atsparūs UV spinduliams ir oksidacijai ir lengvai negelsta, todėl tinka naudoti lauke, pvz., kabelių apvalkalams. Aromatiniai TPU turi didesnį mechaninį stiprumą, tačiau yra labiau linkę pageltonuoti veikiant UV spinduliams.
Apdorojimo ypatybės
Kaip termoplastikas, TPU gali būti apdorojamas liejimo, ekstruzijos, pūtimo formavimo ir kalandravimo būdu be vulkanizacijos, todėl užtikrinamas didelis gamybos efektyvumas. Jo lydalo klampumas yra jautrus temperatūrai, o apdorojimo temperatūra paprastai svyruoja nuo 180 iki 230 laipsnių, priklausomai nuo rūšies. Norint išvengti degradacijos, būtina atidžiai kontroliuoti temperatūrą.
TPU taip pat suderinamas su daugeliu inžinerinių plastikų, pvz., ABS ir asmeninio kompiuterio, todėl galima perlieti ir minkštas{0}}kietas kompozicines konstrukcijas, plačiai naudojamas telefonų dėkluose, automobilių vairaračiuose ir kituose daugelio medžiagų komponentuose.
Kai kurios TPU rūšys pasižymi dideliu skaidrumu, ypač polieterio{0}} ir alifatinių tipų, kurių šviesos pralaidumas iki 85 %, tinka optiniams įrenginiams ir medicininiams vamzdeliams.
TPU yra nekenksmingas aplinkai, be halogenų{0}}, o daugelis klasių atitinka FDA ir RoHS standartus, todėl tinka naudoti su maistu arba medicinos reikmėms, pvz., infuzijos rinkiniams ir medicininiams vamzdeliams.