Poliuretano termoplástico (TPU)é um elastômero versátil com uma ampla gama de propriedades mecânicas, ambientais e de processamento. Suas características de desempenho o tornam adequado para aplicações que vão desde filmes macios até componentes mecânicos de alta-resistência.
Propriedades Mecânicas
O TPU oferece uma ampla faixa de dureza, de Shore A 60 a Shore D 85, que pode ser ajustada modificando a formulação,-como a proporção de isocianato, poliol e extensor de cadeia. Essa flexibilidade permite que o TPU seja usado em diversas aplicações, desde filmes macios até engrenagens rígidas.
O TPU apresenta alta elasticidade e resistência à tração: o alongamento na ruptura pode atingir 400%–800% ou mais, proporcionando flexibilidade-semelhante à borracha. A resistência à tração normalmente varia de 20 a 60 MPa, com alguns graus de alto-desempenho excedendo 70 MPa, superando muitos TPEs, como materiais-baseados em SEBS.
O material também oferece excelente resistência ao rasgo, geralmente entre 40–120 kN/m, tornando-o ideal para aplicações que exigem resistência a trincas, como equipamentos esportivos ou correias transportadoras. Sua resistência à abrasão é notável, muitas vezes 3 a 5 vezes maior que a da borracha natural (índice de abrasão Taber tão baixo quanto 50 a 100 mg), adequada para solas de sapatos, rolos e vedações.
Resistência ambiental e climática
O TPU demonstra boa resistência à temperatura: o serviço-de curto prazo pode variar de –40 graus a 120 graus , com algumas classes modificadas capazes de 130 a 150 graus . Para uso-de longo prazo, o TPU permanece estável entre –30 graus e 80 graus, superando o desempenho da maioria dos TPEs.
O TPU também é resistente a óleos e produtos químicos, incluindo lubrificantes, combustíveis e óleos hidráulicos, com desempenho superior ao TPE-baseado em SEBS. No entanto, é menos resistente a ácidos e bases fortes. A resistência à hidrólise difere entre os tipos de TPU: o TPU à base de poliéter-apresenta melhor resistência à hidrólise em ambientes úmidos, enquanto o TPU à base de poliéster-oferece melhor resistência ao óleo, mas pode degradar sob exposição prolongada-à água.
A resistência ao envelhecimento varia de acordo com o tipo. Os TPUs alifáticos, como os à base de poliéter-, resistem bem aos raios UV e à oxidação e não amarelam facilmente, o que os torna adequados para aplicações externas, como revestimentos de cabos. Os TPUs aromáticos têm maior resistência mecânica, mas são mais propensos a amarelar sob exposição UV.
Propriedades de processamento
Por ser um termoplástico, o TPU pode ser processado por moldagem por injeção, extrusão, moldagem por sopro e calandragem sem vulcanização, proporcionando alta eficiência de produção. Sua viscosidade de fusão é sensível-à temperatura, com temperaturas de processamento geralmente variando de 180 a 230 graus, dependendo do grau. O controle cuidadoso da temperatura é necessário para evitar degradação.
O TPU também é compatível com muitos plásticos de engenharia, como ABS e PC, permitindo sobremoldagem e estruturas compostas macias-duras, amplamente utilizadas em capas de telefone, volantes automotivos e outros componentes multi-materiais.
Alguns graus de TPU oferecem alta transparência, especialmente tipos baseados em poliéter-e alifáticos, com transmitância de luz de até 85%, adequados para dispositivos ópticos e tubos médicos.
O TPU é ecologicamente correto, não contém halogênio-e muitos tipos estão em conformidade com os padrões FDA e RoHS, o que os torna adequados para contato com alimentos ou aplicações médicas, como conjuntos de infusão e tubos médicos.