¿Qué es la TPU de poliuretano?
El poliuretano termoplástico (TPU) es un tipo de poliuretano que puede ser plastificado por calor y disuelto por solventes. En comparación con el poliuretano molido y el poliuretano fundido, la TPU tiene poca o ninguna reticulación química en su estructura química, y sus cadenas moleculares son esencialmente lineales. Sin embargo, contiene un cierto número de enlaces cruzados físicos.
El concepto de reticulación física fue propuesto por primera vez por Schollenberger CS en 1958. Se refiere a los "puntos de conexión" reversibles que existen entre las cadenas moleculares de poliuretano lineal cuando se expone al calor o los solventes. Estos puntos no son enlaces cruzados químicos, pero actúan como ellos. Gracias a estos enlaces cruzados físicos, el poliuretano forma una morfología multifase. Los enlaces de hidrógeno dentro de poliuretano refuerzan esta estructura y mejoran su resistencia a la humedad.
¿Cuáles son las clasificaciones de la TPU de poliuretano?
Como ahora sabemos qué es el poliuretano termoplástico, veamos sus clasificaciones. Dependiendo de diferentes criterios, la TPU se puede dividir en varias categorías.
Por ejemplo:
Según la estructura del segmento blando, la TPU se puede clasificar en tipos basados en poliéster, basados en poliéter y basados en polibutadieno, que contienen grupos de éster, grupos de éter o grupos de butadieno, respectivamente.
Basado en la estructura del segmento duro, existen tipos de poliuretano y tipos de poliuretano-euro, formados con extensores de cadena diol o diamina.
La clasificación más común es la TPU basada en poliéster y a base de poliéter.
Las clasificaciones adicionales incluyen:
Basado en la reticulación: puramente termoplástica (lineal, sin reticulación) y semi-termoplástico (con enlaces cruzados menores como enlaces de uretano-euro).
Basado en aplicaciones de uso final: piezas personalizadas (varios componentes mecánicos), tubos (vainas, varillas), películas (láminas y placas), así como adhesivos, recubrimientos y fibras.
¿Cómo se sintetiza la TPU de poliuretano?
Aunque la TPU viene en muchas categorías, todas caen bajo la familia de poliuretano a nivel molecular. Entonces, ¿cómo se sintetiza TPU?
De acuerdo con diferentes procesos de síntesis, la TPU se produce principalmente a través de la polimerización a granel o la polimerización de la solución.
En la polimerización a granel, hay dos métodos principales:
Método del prepolímero: los diisocianatos reaccionan primero con macrodioles, seguido de la adición de extensores de cadena para producir TPU.
Método de un solo disparo: los macrodioles, los diisocianatos y los extensores de cadena se mezclan y reaccionan simultáneamente para formar TPU.
En la polimerización de la solución, los diisocianatos se disuelven primero en un disolvente, luego se agregan macrodioles y se deja reaccionar, y finalmente se introducen extensores de cadena para producir TPU.
El tipo de segmentos blandos, el peso molecular, el contenido de segmentos duros o blandos y el estado de agregación de TPU afectará su densidad, que generalmente varía de 1.10 a 1.25, que no muestran diferencias significativas de otros cauchos y plásticos. Con la misma dureza, la TPU a base de poliéter generalmente tiene una densidad menor que la TPU basada en poliéster.
¿Cómo se procesa la TPU de poliuretano?
Una vez sintetizados, los gránulos de TPU deben procesarse en productos finales utilizando varios métodos, principalmente procesamiento y procesamiento de soluciones.
El procesamiento de fusión utiliza técnicas comunes de procesamiento de plástico, como compuestos, calendario, extrusión, moldeo con soplado y moldeo (incluido el moldeo por inyección, el moldeo por compresión, el moldeo de transferencia y el moldeo centrífugo).
El procesamiento de la solución implica disolver los gránulos de TPU en solventes o polimerizar directamente en el disolvente para crear una solución, que luego se usa para recubrir, girar y otros procesos.
La TPU elastomérica generalmente no requiere vulcanización, lo que acorta los ciclos de producción y permite el reciclaje de materiales de desecho.