Poliuretano termoplástico (TPU)es un elastómero versátil con una amplia gama de propiedades mecánicas, ambientales y de procesamiento. Sus características de rendimiento lo hacen adecuado para aplicaciones que van desde películas blandas hasta componentes mecánicos de alta-resistencia.
Propiedades mecánicas
El TPU ofrece un amplio rango de dureza, desde Shore A 60 hasta Shore D 85, que se puede ajustar modificando la formulación-como la proporción de isocianato, poliol y extensor de cadena. Esta flexibilidad permite que el TPU se utilice en una variedad de aplicaciones, desde películas blandas hasta engranajes rígidos.
El TPU exhibe una alta elasticidad y resistencia a la tracción: el alargamiento en el momento de la rotura puede alcanzar entre el 400 % y el 800 % o más, lo que le otorga una flexibilidad similar a la del caucho. La resistencia a la tracción suele oscilar entre 20 y 60 MPa, y algunos grados de alto-rendimiento superan los 70 MPa, superando a muchos TPE, como los materiales basados en SEBS-.
El material también proporciona una excelente resistencia al desgarro, normalmente entre 40 y 120 kN/m, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren resistencia a las grietas, como equipos deportivos o cintas transportadoras. Su resistencia a la abrasión es notable, a menudo de 3 a 5 veces mayor que la del caucho natural (índice de abrasión Taber tan bajo como 50 a 100 mg), adecuado para suelas de zapatos, rodillos y sellos.
Resistencia ambiental y climática
El TPU demuestra una buena resistencia a la temperatura: el servicio a corto plazo-puede oscilar entre -40 grados y 120 grados, con algunos grados modificados capaces de alcanzar temperaturas de 130 a 150 grados. Para un uso a largo plazo-, el TPU se mantiene estable entre –30 grados y 80 grados, superando a la mayoría de los TPE.
El TPU también es resistente a aceites y productos químicos, incluidos lubricantes, combustibles y aceites hidráulicos, con un rendimiento superior al TPE basado en SEBS-. Sin embargo, es menos resistente a ácidos y bases fuertes. La resistencia a la hidrólisis difiere entre los tipos de TPU: el TPU a base de poliéter-muestra una mejor resistencia a la hidrólisis en ambientes húmedos, mientras que el TPU a base de poliéster-ofrece una mejor resistencia al aceite, pero puede degradarse con una exposición al agua a largo plazo-.
La resistencia al envejecimiento varía según el tipo. Los TPU alifáticos, como los grados a base de poliéter-, resisten bien los rayos UV y la oxidación y no amarillean fácilmente, lo que los hace adecuados para aplicaciones en exteriores, como cubiertas de cables. Los TPU aromáticos tienen mayor resistencia mecánica pero son más propensos a amarillear bajo la exposición a los rayos UV.
Propiedades de procesamiento
Como termoplástico, el TPU se puede procesar mediante moldeo por inyección, extrusión, moldeo por soplado y calandrado sin vulcanización, lo que proporciona una alta eficiencia de producción. Su viscosidad fundida es sensible a la temperatura-, y las temperaturas de procesamiento generalmente oscilan entre 180 y 230 grados, según el grado. Es necesario un control cuidadoso de la temperatura para evitar la degradación.
El TPU también es compatible con muchos plásticos de ingeniería, como ABS y PC, lo que permite sobremoldear y estructuras compuestas blandas-duras, ampliamente utilizadas en carcasas de teléfonos, volantes de automóviles y otros componentes multi-materiales.
Algunos grados de TPU ofrecen una alta transparencia, en particular los tipos alifáticos y basados en poliéter-, con una transmitancia de luz de hasta el 85 %, adecuados para dispositivos ópticos y tubos médicos.
El TPU es respetuoso con el medio ambiente, no contiene-halógenos y muchos grados cumplen con los estándares FDA y RoHS, lo que los hace adecuados para el contacto con alimentos o aplicaciones médicas, como equipos de infusión y tubos médicos.