Skillnad mellan TPU och PU

Huvudskillnad - TPU vs PU

TPU och PU är väldigt viktiga polymerer som har ett brett utbud av applikationer inom olika branscher. TPU står för termoplastiska polyuretaner medan PU står för polyuretaner. TPU är en typ av termoplastisk elastomer. Den har många förbättrade egenskaper än andra termoplastiska elastomerer. PU är en polymer som skiljer sig från andra polymermaterial baserat på dess nomenklatur; Denna polymer benämns baserat på uretanbindningarna närvarande i polymeren. Det finns många skillnader mellan dessa två typer. Huvudskillnaden mellan TPU och PU är det TPU har inga tvärbindningar medan PU kan ha tvärbindningar baserat på typen av använda polyoler.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är TPU
- Definition, struktur, applikationer
2. Vad är PU
- Definition, Steg i produktionen
3. Vad är skillnaden mellan TPU och PU?
- Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Korslänkar, Elastomerer, Isocyanater, Monomer, Polymer, Polyoler, Polyuretan (PU), Termoplastisk, Termoplastisk Polyuretan (TPU), Termosätt, Uretan

Vad är TPU

TPU står för termoplastisk polyuretan. Det är en typ av termoplastisk elastomer. Därför är den elastisk och smältbehandlad. Den har många gynnsamma egenskaper som elasticitet, transparens, motstånd mot oljor och nötningsbeständighet. TPU är en form av segmentsampolymer (innehåller mjuka och hårda segment).

TPU kan färgas genom ett antal processer, och det är också extremt flexibelt. Detta beror främst på sammansättningen av hårda och mjuka segment. De hårda delarna är antingen aromatiska eller alifatiska. De är i allmänhet aromatiska, men de alifatiska hårda segmenten är att föredra när färg och klarhetens retention vid exponering för solljus är viktigare.

Oljebeständigheten uppstår med det mjuka segmentet av denna segmentsampolymer. De mjuka segmenten är ofta antingen polyeter- eller polyestertyper, men detta beror på applikationen. Polyetermjuka segment är viktiga för att motstå våta miljöer, medan polyestermjuka segment är viktiga i oljebeständighet. Vissa tillämpningar av TPU ges nedan.

Wire och kabellösningar - ger seghet och flexibilitet tillsammans med förlängd hållbarhet
Film och ark - ger hållbarhet och flexibilitet
Slangar och slangar
Sportartiklar badgarn och skyddsglasögon

Figur 1: TPU-chips

Emellertid har TPU en hög hårdhet jämfört med andra typer av termoplastiska elastomerer. Vid bränning brinner TPU med en irriterande lukt. Produkterna som tillverkas av TPU känns hårdare.

Vad är PU

PU står för polyuretan. Det är ett polymermaterial bestående av uretanbindningar. Dessa kallas också karbamatbindningar. De flesta polyuretaner är värmehärdningar. De smälter inte vid uppvärmning. Men det finns också några termoplastiska polyuretaner.

Denna polymer skiljer sig från många andra polymerer på grund av frånvaron av en uretanmonomer (andra polymerer benämns enligt monomeren som används för framställning, exempelvis polyeten framställs av etylenmonomerer). Polymeren benämns baserat på de upprepande bindningarna närvarande i polymeren, vilka är uretanbindningar (-R-NH-C (= 0) -O-).

Figur 2: Minneskumkudde tillverkad av PU

Polyuretaner framställs från reaktionen mellan alkoholer (som har mer än två OH-grupper, även kända som polyoler) och isocyanater (som har mer än en reaktiv isocyanatgrupp -NCO). Den koppling som bildas mellan alkohol och isocyanat är en uretanbindning. Produktionen av PU har tre stora steg.

Framställning av isocyanater

För framställning av isocyanater används två stora föreningar; TDI (toluendiisocyanat) och MDI (metylendifenyldiisocyanat). TDI används huvudsakligen vid tillverkning av låg densitet, flexibelt skum eller kuddar. MDI används generellt vid framställning av styva skum.

Produktion av polyoler

Antalet närvarande -OH grupper per monomer är viktigt vid bestämning av graden av tvärbindning mellan polymermolekylerna. Detta påverkar polymerens mekaniska egenskaper.

Produktion av PU

En linjär PU bildas om polyolerna har två -OH grupper per monomer och blandas med antingen TDI eller MDI. Dessa polyuretanbindningar bildas via kondensationspolymerisation. Om polyolerna innehåller mer än två OH-grupper per monomer, produceras ett tvärbundet polymermaterial.

Skillnad mellan TPU och PU

Definition

TPU: TPU står för termoplastisk polyuretan.

PU: PU står för polyuretan.

Natur

TPU: TPU är ett termoplastmaterial.

PU: De flesta polyuretaner (PU) är värmehärdningar, men det finns också vissa termoplastmaterial.

Kategori

TPU: TPU är en segmentsampolymer.

PU: PU tillhör en klass av reaktionspolymerer.

Komposition

TPU: TPU innehåller hårda och mjuka segment.

PU: PU innehåller uretanbindningar.

Råmaterial

TPU: TPU är tillverkad av polyeter eller polyester (mjuka segment) eller polykaprolaktoner.

PU: PU är tillverkad av polyoler och isocyanater.

Cross-länkar

TPU: TPU har inga tvärbindningar.

PU: PU kan ha tvärbindningar baserat på typen av använda polyoler.

Slutsats

TPU står för termoplastisk polyuretan. Det är en förbättrad form av termoplastisk elastomer. Det skiljer sig från vanliga elastomerer på grund av frånvaron av tvärbindningar. PU står för polyuretaner. Denna polymer är annorlunda i sin nomenklatur, eftersom den heter med hänsyn till de upprepande uretanbindningarna. Huvudskillnaden mellan TPU och PU är att TPU inte har några tvärbindningar, medan PU kan ha tvärbindningar baserat på typen av polyoler som används.

Referens:

1. Lazonby, John. "Polyuretaner." Essential Chemical Industry online, tillgänglig här.
2. "Engineered Polymerer." Termoplastisk Polyuretan (TPU) och Beyond - Lubrizol, Tillgänglig här.
3. Polyuretaner. "Termoplastisk polyuretan, tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Chips TPU" Av Luigi Chiesa - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "MemoryFoam-slow" Av Johan - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Vetenskap