Thermoplastic Polyurethane (TPU) adalah jenis poliuretan yang dapat plastis dengan panas dan dilarutkan dengan pelarut. Dibandingkan dengan poliuretan yang dapat digiling dan poliuretan cor, TPU memiliki sedikit atau tidak ada ikatan silang kimia dalam struktur kimianya, dan rantai molekulnya pada dasarnya linier. Namun, ini berisi sejumlah ikatan silang fisik tertentu.
Konsep ikatan silang fisik pertama kali diusulkan oleh Schollenberger CS pada tahun 1958. Ini mengacu pada "titik koneksi" yang dapat dibalik yang ada antara rantai molekul poliuretan linier ketika terpapar panas atau pelarut. Poin -poin ini bukan ikatan silang kimia, tetapi mereka bertindak seperti mereka. Berkat ikatan silang fisik ini, poliuretan membentuk morfologi multi-fase. Ikatan hidrogen dalam poliuretan memperkuat struktur ini dan meningkatkan ketahanannya terhadap kelembaban.
Apa klasifikasi TPU poliuretan?
Karena kita sekarang tahu apa itu poliuretan termoplastik, mari kita lihat klasifikasinya. Bergantung pada kriteria yang berbeda, TPU dapat dibagi menjadi berbagai kategori.
Misalnya:
Berdasarkan struktur segmen lunak, TPU dapat diklasifikasikan menjadi tipe berbasis poliester, berbasis polieter, dan berbasis polybutadiene, yang mengandung kelompok ester, kelompok eter, atau kelompok butadiene.
Berdasarkan struktur segmen keras, ada jenis poliuretan dan jenis-jenis urea poliuretan, dibentuk dengan diol atau ekstender rantai diamine.
Klasifikasi yang paling umum adalah TPU berbasis poliester dan berbasis polieter.
Klasifikasi lebih lanjut meliputi:
Berdasarkan ikatan silang: murni termoplastik (linier, tidak ada crosslink) dan semi-termoplastik (dengan ikatan silang kecil seperti ikatan uretan-urea).
Berdasarkan aplikasi penggunaan akhir: bagian khusus (berbagai komponen mekanis), tubing (selubung, batang), film (lembaran dan pelat), serta perekat, pelapis, dan serat.
Bagaimana TPU poliuretan disintesis?
Meskipun TPU datang dalam banyak kategori, mereka semua termasuk di bawah keluarga poliuretan pada tingkat molekuler. Jadi bagaimana TPU disintesis?
Menurut proses sintesis yang berbeda, TPU terutama diproduksi melalui polimerisasi curah atau polimerisasi larutan.
Dalam polimerisasi curah, ada dua metode utama:
Metode prapolimer: Diisosianat bereaksi dengan makrodiol terlebih dahulu, diikuti oleh penambahan ekstender rantai untuk menghasilkan TPU.
Metode One-Shot: Macrodiols, Diisocyanate, dan Extender Rantai semuanya dicampur dan bereaksi secara bersamaan untuk membentuk TPU.
Dalam polimerisasi larutan, diisosianat pertama kali dilarutkan dalam pelarut, maka makrodiol ditambahkan dan dibiarkan bereaksi, dan akhirnya rantai ekstender diperkenalkan untuk menghasilkan TPU.
Jenis segmen lunak, berat molekul, kandungan segmen keras atau lunak, dan keadaan agregasi TPU semuanya akan mempengaruhi kepadatannya, yang umumnya berkisar antara 1,10 hingga 1,25, tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dari karet dan plastik lainnya. Pada kekerasan yang sama, TPU berbasis polieter biasanya memiliki kepadatan yang lebih rendah daripada TPU berbasis poliester.
Bagaimana TPU poliuretan diproses?
Setelah disintesis, pelet TPU perlu diproses menjadi produk akhir menggunakan berbagai metode, terutama pemrosesan meleleh dan pemrosesan solusi.
Pemrosesan Melt menggunakan teknik pemrosesan plastik umum seperti peracikan, kalender, ekstrusi, cetakan pukulan, dan cetakan (termasuk cetakan injeksi, cetakan kompresi, cetakan transfer, dan cetakan sentrifugal).
Pemrosesan solusi melibatkan melarutkan pelet TPU dalam pelarut atau polimerisasi secara langsung dalam pelarut untuk membuat solusi, yang kemudian digunakan untuk pelapisan, pemintalan, dan proses lainnya.
TPU elastomer umumnya tidak memerlukan vulkanisasi, yang memperpendek siklus produksi dan memungkinkan untuk mendaur ulang bahan limbah.