Poliuretanos termoplásticos, também conhecido como TPUs, são uma categoria única de plástico criado por reações de poliadição entre diisocianatos e um ou mais dióis.
O termo termoplástico refere -se a um material que se torna flexível e maleável após o aquecimento e solidifica o resfriamento. Os materiais termoplásticos podem ser derretidos e moldados várias vezes e são capazes de ser reprocessados várias vezes sem perder a integridade estrutural.
O termo poliuretano refere -se a um tipo útil de polímero unido por monômeros de uretano que são produzidos através da reação de um isocianato e um poliol.
Propriedades de poliuretano termoplástico
O poliuretano termoplástico combina as propriedades úteis dos produtos de poliuretano com a facilidade de uso e características reprocessáveis dos termoplásticos para formar um plástico ideal para aplicações em uma ampla gama de campos e indústrias. A TPU pode ser extrudada ou a injeção moldada em equipamentos de fabricação termoplásticos convencionais, permitindo a facilidade de produção.
As TPUs têm muitas vantagens claras e propriedades úteis, incluindo sua resistência à abrasão, elasticidade, resistência a óleos e graxas em uma ampla gama de temperaturas, resistência ao impacto e flexibilidade. A TPU é o termoplástico ideal para aplicações de baixa temperatura, onde são necessárias resistência e flexibilidade à abrasão.
Existem dois tipos principais de poliuretanos termoplásticos: TPUs baseadas em poliéster e TPUs baseadas em poliéter. Os dois tipos de TPUs diferem na escolha do segmento macio da cadeia, com TPUs baseadas em poliéster tradicionalmente empregando poliésteres derivados de ésteres de ácido adipico, enquanto TPUs baseados em poliéter usam éteres de tetra-hidrofurano. Os dois tipos de TPUs também têm propriedades ligeiramente diferentes que podem ser consideradas ao escolher o termoplástico ideal.
Como a TPU é produzida
Os uretanos termoplásticos são produzidos através da reação química de um poliol (diol de cadeia longa), um diol de cadeia curta que atua como um extensor de cadeia e um diisocianato. Isso resulta em uma cadeia alternada com substituintes conhecidos como blocos duros e macios.
A parte mais curta e rígida de um TPU é composta pelo extensor da corrente e pelo diisocianato e atua como uma espinha dorsal rígida e polar para o plástico. Isso resulta em rigidez e durabilidade mecânicas. O diisocianato de metileno (MDI) é o diisocianato mais usado para TPUs, e 1,4-butanodiol (BDO) é o extensor da cadeia mais comum.
O segmento de bloco rígido é frequentemente cristalino ou pseudo-cristalino, o que resulta em uma rede tridimensional de ligações cruzadas dentro do polímero. As ligações covalentes formam essa rede, produzindo alta durabilidade e resistência ao desgaste.
Após o aquecimento, as ligações cruzadas se dissipam, permitindo a moldagem e a extrusão de TPUs pela fabricação tradicional. A parte do bloco macio é composta pelo diol de cadeia longa e produz maior flexibilidade na TPU. Ao variar a proporção de blocos macios para blocos duros ou variando a identidade dos blocos, as propriedades físicas da TPU em questão podem ser modificadas.