Poliuretà termoplàstic, també coneguda com TPU, hi ha una categoria única de plàstic creada mitjançant reaccions de poliadició entre diisocianat i un o més diols.
El terme termoplàstic es refereix a un material que es fa plàcid i maleable en escalfar i solidificar -se en el refredament. Els materials termoplàstics es poden fondre i modelar diverses vegades i són capaços de ser reprocessats diverses vegades sense perdre la integritat estructural.
El terme poliuretà fa referència a un tipus de polímer útil unit per monòmers d'uretan que es produeixen mitjançant la reacció d'un isocianat i un poliol.
Propietats del poliuretà termoplàstic
El poliuretà termoplàstic combina les propietats útils dels productes de poliuretà amb la facilitat d’ús i les característiques reprocessibles dels termoplàstics per formar un plàstic ideal per a aplicacions en una àmplia gamma de camps i indústries. La TPU es pot extreure o modelar per injecció en equips de fabricació termoplàstica convencionals, permetent la facilitat de producció.
Les TPU tenen molts avantatges clars i propietats útils, incloent la seva resistència a l’abrasió, elasticitat, resistència als olis i greixos a una àmplia gamma de temperatures, resistència a l’impacte i flexibilitat. La TPU és el termoplàstic ideal per a aplicacions de baixa temperatura on es requereix resistència i flexibilitat a l’abrasió.
Hi ha dos tipus principals de poliuretà termoplàstics: TPU basades en polièster i TPU basades en polièter. Els dos tipus de TPU difereixen en la seva elecció del segment suau de la cadena, amb TPU basades en polièster tradicionalment que utilitzen polièsters derivats d’èsters d’àcid adipic, mentre que les TPU basades en poliether utilitzen èters de tetrahidrofuran. Els dos tipus de TPU també tenen propietats lleugerament diferents que es poden considerar a l’hora d’escollir el termoplàstic ideal.
Com es produeix la TPU
Els uretans termoplàstics es produeixen mitjançant la reacció química d’un poliol (diol de cadena llarga), un diol de cadena curta que actua com a extensor de cadena i un diisocianat. D’aquesta manera es produeix una cadena alternativa amb substituents coneguts com a blocs durs i suaus.
La porció de bloc més curta i dura d’una TPU està formada per l’extensor de la cadena i el diisocianat i actua com una columna vertebral rígida i polar per al plàstic. D’aquesta manera es tradueix en la rigidesa i la durabilitat mecàniques. El diisocianat de metilè (MDI) és el diisocianat més sovint utilitzat per a les TPU, i 1,4-butanediol (BDO) és el més freqüent de la cadena.
El segment de blocs durs és sovint cristal·lí o pseudo-cristal·lí, la qual cosa es tradueix en una xarxa tridimensional de enllaços creuats dins del polímer. Els enllaços covalents formen aquesta xarxa, produint una gran durabilitat i resistència al desgast.
En escalfar-se, els enllaços es dissipen, permetent la modelat i l'extrusió de TPU mitjançant la fabricació tradicional. La porció del bloc suau està formada pel diol de cadena llarga i produeix més flexibilitat en la TPU. En variar la relació de blocs tous a blocs durs o variant la identitat dels blocs, es poden modificar les propietats físiques de la TPU en qüestió.