Il TPU modificato in modo speciale viene utilizzato quando un grado di TPU standard non è in grado di fornire la combinazione richiesta di flessibilità, resistenza, resistenza alla fiamma, controllo elettrico, resistenza agli agenti atmosferici, trasparenza o altre proprietà specifiche dell'applicazione.
Il poliuretano termoplastico (TPU) è un elastomero termoplastico le cui proprietà sono influenzate dai suoi segmenti morbidi e duri, dalla chimica degli isocianati, dall'estensore della catena e dalla formulazione. Differenti composizioni chimiche del TPU possono quindi fornire combinazioni piuttosto diverse di flessibilità, resistenza meccanica, resistenza all'abrasione, resistenza all'idrolisi e prestazioni termiche.
I gradi di TPU modificati vengono sviluppati quando queste combinazioni di proprietà standard non sono sufficienti per una particolare applicazione. La modifica può coinvolgere additivi, riempitivi, chimica dei polimeri o una combinazione di approcci formulativi. A seconda del grado, lo scopo può essere quello di migliorare le prestazioni di fiamma, la rigidità, le proprietà elettriche, la stabilità ai raggi UV, la trasparenza o l'idoneità per un'applicazione regolamentata.
Per l'approvvigionamento dei materiali, la modifica dovrebbe essere collegata al fabbisogno effettivo del pezzo finito. Una richiesta come "TPU modificato" solitamente non è sufficiente per identificare un grado adatto. Sono importanti anche il metodo di lavorazione, la durezza, l'ambiente operativo, le prestazioni richieste e gli standard applicabili.
Il TPU ignifugo è considerato per le applicazioni in cui il materiale deve soddisfare un requisito di infiammabilità specificato. A seconda della formulazione, i sistemi ritardanti di fiamma possono utilizzare diversi additivi o modelli di polimeri, quindi il comportamento di lavorazione e le proprietà meccaniche risultanti possono variare tra i gradi.
Le applicazioni tipiche includono guaine per cavi, componenti elettrici, connettori e parti selezionate di trasporto o industriali. UL 94 può essere rilevante per la plastica stampata, ma la classificazione deve sempre essere controllata per il materiale effettivo, lo spessore del provino e la configurazione del test.
Le applicazioni di fili e cavi possono comportare requisiti aggiuntivi, come la propagazione della fiamma, il fumo, il contenuto di alogeni o standard di cavi specifici del progetto. Non si deve presumere che un materiale descritto semplicemente come "ritardante di fiamma" soddisfi tutti questi requisiti.
Il rinforzo in fibra di vetro può essere utilizzato quando un TPU non riempito non fornisce rigidità o stabilità dimensionale sufficienti. L'aggiunta di rinforzi modifica l'equilibrio tra rigidità, resistenza e allungamento, quindi la formulazione appropriata dipende dalla progettazione della parte e dai requisiti meccanici.
Questi gradi possono essere presi in considerazione per alloggiamenti, staffe, componenti protettivi e altre parti stampate dove è richiesto un maggiore supporto strutturale pur mantenendo utili alcune delle caratteristiche di lavorazione del TPU.
Il rinforzo influisce anche sulla lavorazione. La fibra di vetro può aumentare l'usura delle apparecchiature e può influenzare il flusso, l'aspetto della superficie e il ritiro. Durante le prove di stampaggio dovranno quindi essere seguite le raccomandazioni di lavorazione del produttore selezionato.
Il TPU alifatico viene spesso selezionato quando è importante la resistenza all'ingiallimento e al cambiamento di colore sotto l'esposizione alla luce. Ciò rende i gradi adatti utili per applicazioni in cui il materiale rimane visibile durante il servizio, inclusi alcuni componenti per esterni, pellicole, coperture protettive e prodotti di consumo.
La resistenza agli agenti atmosferici dipende da qualcosa di più della stessa chimica del TPU. L'esposizione ai raggi UV, la temperatura, l'umidità, i pigmenti, gli additivi, lo spessore delle parti e le condizioni della superficie possono influenzare l'aspetto a lungo termine. Quando la ritenzione del colore è importante, i dati sull'invecchiamento accelerato per il grado effettivo sono più utili di un'affermazione generale di "resistenza ai raggi UV".
Le proprietà elettriche possono essere modificate quando il normale TPU isolante non fornisce il livello richiesto di controllo statico. I materiali antistatici e conduttivi non sono intercambiabili: un'applicazione può richiedere una dissipazione statica controllata, una protezione dalle scariche elettrostatiche o una resistenza elettrica sostanzialmente inferiore.
A seconda delle prestazioni desiderate, possono essere utilizzati diversi additivi o riempitivi conduttivi. Questi possono anche influenzare il colore, le proprietà meccaniche, l'aspetto della superficie e la lavorazione.
Quando si acquista questo tipo di materiale, è necessario indicare la resistenza superficiale o la resistenza del volume richiesta, il metodo di misurazione e l'ambiente operativo. Il requisito di resistenza del componente finito è più utile della semplice specificazione del "TPU conduttivo".
I gradi di TPU trasparente vengono utilizzati quando è necessario combinare flessibilità e resistenza agli urti con un aspetto chiaro o visivamente stabile. La formulazione del materiale, le condizioni di lavorazione e la progettazione della parte possono tutti influenzare il risultato ottico finale.
Per le applicazioni che coinvolgono pellicole trasparenti, coperture o componenti visibili, specifiche utili possono includere la trasmissione della luce, l'opacità, la stabilità del colore, la qualità della superficie e la resistenza all'ingiallimento. Anche l'umidità e le condizioni di lavorazione dovrebbero essere controllate perché possono influenzare l'aspetto delle parti stampate o estruse.
Alcuni gradi di TPU sono sviluppati per applicazioni con requisiti normativi, biologici o di sostenibilità aggiuntivi. Le applicazioni mediche possono comportare requisiti di biocompatibilità e sterilizzazione, mentre le applicazioni a contatto con gli alimenti dipendono dalle normative applicabili al mercato e all'uso previsto.
Il TPU di origine biologica può incorporare materie prime rinnovabili o un approccio basato sul bilancio di massa, a seconda del prodotto del produttore. Il contenuto di origine biologica dovrebbe essere valutato separatamente dalle prestazioni meccaniche e dalla conformità normativa.
Per queste applicazioni, la documentazione deve essere verificata rispetto al grado esatto. FDA, i requisiti di contatto alimentare dell'UE, GB 4806, ISO 10993 o altri riferimenti normativi non dovrebbero essere considerati semplicemente perché un produttore fornisce TPU per applicazioni mediche o alimentari.
La chimica di base dovrebbe essere considerata insieme alla modifica. I gradi di TPU a base di poliestere, polietere e policarbonato possono avere profili prestazionali diversi prima che vengano introdotte ulteriori modifiche.
| Chimica della base del TPU | Considerazioni tipiche sulla selezione |
| A base di poliestere | Spesso considerato per resistenza meccanica, resistenza all'abrasione e resistenza a oli o solventi |
| A base di polietere | Spesso considerato per la resistenza all'idrolisi, l'esposizione all'umidità e la flessibilità alle basse temperature |
| A base di policarbonato | Utilizzato in applicazioni che richiedono una combinazione di resistenza all'idrolisi, resistenza al calore, resistenza agli agenti atmosferici e prestazioni meccaniche |
Si tratta di tendenze generali e non di regole fisse. Il grado, la formulazione e il metodo di lavorazione effettivi determinano la prestazione finale. Per questo motivo, è opportuno effettuare un confronto tra i materiali utilizzando i dati TDS del produttore piuttosto che i soli nomi dei prodotti chimici.
La modifica richiesta solitamente deriva dalle condizioni in cui funzionerà la parte finita.
Componenti automobilisticipuò richiedere una combinazione di flessibilità, stabilità dimensionale, resistenza agli oli o agli agenti chimici, resistenza agli agenti atmosferici e aspetto. I requisiti appropriati variano considerevolmente tra componente di protezione, parte relativa al cavo, guarnizione e rivestimento visibile.
Componenti elettrici ed elettronicipossono porre maggiore enfasi sulle prestazioni della fiamma, sul controllo statico, sulle proprietà legate all'isolamento, sulla stabilità dimensionale o sull'aspetto superficiale. Lo standard elettrico o antincendio applicabile deve essere identificato prima di selezionare un grado.
Prodotti di fili e cavigeneralmente richiedono un equilibrio tra flessibilità, resistenza all'abrasione e resistenza ambientale, mentre alcune costruzioni richiedono anche prestazioni specifiche alla fiamma o agli alogeni. Lo standard del cavo dovrebbe essere identificato all'inizio del processo di selezione del materiale.
Prodotti per esterni e di consumopuò dare priorità alla ritenzione del colore, alla flessibilità, all'aspetto della superficie e alla resistenza ai raggi UV o all'esposizione agli agenti atmosferici. I gradi alifatici o altrimenti stabilizzati agli agenti atmosferici possono essere presi in considerazione laddove queste proprietà sono importanti.
Prodotti medicirichiedono una valutazione più specifica del contatto previsto, del metodo di sterilizzazione, dei requisiti meccanici e della documentazione normativa. La sola durezza non è sufficiente per selezionare un grado di TPU per uso medico.
Nianjing può lavorare con prodotti TPU di produttori affermati, tra cui BASF Elastollan®, Covestro Desmopan® e TEXIN®, Lubrizol ESTANE® e Tecothane™, Huntsman IROGRAN® e altri produttori regionali di TPU.
Questi produttori offrono diversi prodotti chimici, livelli di durezza e gradi speciali di TPU. BASF, ad esempio, identifica all'interno del suo portafoglio Elastollan sia gradi aromatici che alifatici, TPU a base di etere ed estere, nonché prodotti speciali come gradi ritardanti di fiamma e rinforzati con fibra di vetro.
Una famiglia di prodotti non dovrebbe, tuttavia, essere trattata come un unico materiale. La chimica, la durezza, il metodo di lavorazione, gli additivi e lo stato di conformità possono differire tra i gradi. La documentazione tecnica attuale del produttore dovrebbe pertanto essere controllata prima di selezionare una qualità per la produzione.
Un chiaro fabbisogno di materiale normalmente inizia con il problema che il componente finito deve risolvere.
Se il materiale esistente è troppo morbido o manca di stabilità dimensionale, si può prendere in considerazione un rinforzo o un grado di modulo più elevato. Se la parte non soddisfa un requisito di infiammabilità, è necessario identificare lo standard antincendio pertinente prima di cercare un grado ignifugo. Se il problema è lo scolorimento esterno, i requisiti legati agli agenti atmosferici e alla ritenzione del colore diventano più importanti. Per le applicazioni di controllo statico, è necessario definire l'intervallo di resistenza e il metodo di prova richiesti.
L'elaborazione è un'altra parte fondamentale della specifica. Il fornitore dovrebbe sapere se il materiale sarà stampato a iniezione, estruso, lavorato con pellicola, stampato per soffiaggio o utilizzato in un altro processo termoplastico.
A practical sourcing request could be:
TPU rinforzato con fibra di vetro, stampaggio ad iniezione, Shore 90A, alloggiamento protettivo, rigidità e stabilità dimensionale migliorate, requisito iniziale 500 kg.
Un altro esempio:
TPU ignifugo senza alogeni, Shore 85 A, estrusione, rivestimento del cavo di ricarica per veicoli elettrici, documentazione richiesta sulle prestazioni di fiamma e sulla conformità del cavo, domanda annua di 5 tonnellate.
Se viene sostituito un materiale esistente, fornire il produttore, il numero di qualità e la TDS attuale è solitamente più utile che descrivere il materiale solo in base alla durezza.
I parametri rilevanti dipendono dalla modifica e dall'applicazione.
Per il TPU rinforzato, i dati utili possono includere resistenza alla trazione, allungamento, modulo di flessione, stabilità dimensionale, ritiro, resistenza al calore e contenuto di rinforzo.
Per i gradi ignifughi, la classificazione richiesta, lo spessore del provino e lo standard di cavo o prodotto applicabile devono essere controllati insieme. Una valutazione del fuoco senza le condizioni di prova non fornisce informazioni sufficienti per la selezione del materiale.
Per i gradi antistatici o conduttivi, la resistenza superficiale, la resistenza del volume e il metodo di prova applicabile devono essere specificati in base ai requisiti del prodotto finito.
Per i materiali resistenti agli agenti atmosferici, i dati accelerati sui raggi UV o sugli agenti atmosferici, il cambiamento di colore e il mantenimento delle proprietà meccaniche possono fornire informazioni più utili rispetto a una dichiarazione generale sulla resistenza ai raggi UV.
Per le applicazioni mediche e a contatto con gli alimenti, la dichiarazione pertinente, il rapporto di prova, le informazioni sulla migrazione o la documentazione sulla biocompatibilità devono corrispondere al grado effettivo e all'applicazione prevista.
Il TPU è sensibile all'umidità durante la lavorazione. L'umidità in eccesso può influenzare il comportamento della fusione e la qualità delle parti finite, motivo per cui i produttori comunemente specificano i requisiti di essiccazione prima dello stampaggio o dell'estrusione. La guida alla lavorazione di BASF, ad esempio, fornisce diverse condizioni di essiccazione per diverse categorie di TPU e livelli di durezza anziché una condizione universale.
Allo stesso modo Covestro specifica i requisiti di essiccazione per i singoli gradi Texin, con condizioni che variano tra i prodotti. La documentazione sulla lavorazione del TPU di Lubrizol identifica inoltre l'umidità come un fattore che influenza le proprietà del TPU fuso e fornisce raccomandazioni sull'essiccazione e sulla lavorazione specifiche del grado.
Per questo motivo, la temperatura di essiccazione, il tempo di essiccazione, il livello di umidità consentito e la temperatura di fusione dovrebbero essere presi dall'attuale TDS o dalla guida alla lavorazione per il grado selezionato piuttosto che applicati come una formula generale del TPU.
Durante le prove di produzione, è necessario considerare anche la temperatura di lavorazione, il tempo di permanenza, la velocità della vite, le condizioni dello stampo, lo stoccaggio del materiale e la geometria della parte. Potrebbe essere necessario regolare le condizioni effettive in base ai requisiti della macchina e del pezzo finito.
I documenti richiesti dipendono dal materiale, dall'applicazione e dal mercato di destinazione. A seconda del progetto, l’approvvigionamento può comportare:
La conformità deve essere sempre verificata rispetto al grado specifico. Il portafoglio generale di prodotti di un produttore o la certificazione a livello aziendale non stabiliscono automaticamente la conformità per ogni grado di TPU.
Si tratta generalmente di un grado di TPU formulato o progettato per un particolare requisito prestazionale che non è adeguatamente soddisfatto da un grado convenzionale. La differenza può riguardare prestazioni alla fiamma, rinforzo, proprietà elettriche, resistenza agli agenti atmosferici, trasparenza o requisiti associati a un'applicazione specifica.
Il requisito della domanda normalmente dovrebbe venire prima. Una volta comprese le prestazioni richieste e il metodo di lavorazione, è possibile confrontare le indicazioni di modifica adeguate e le qualità del produttore.
Può essere adatto laddove è richiesta ulteriore rigidità o stabilità dimensionale. Tuttavia, il rinforzo modifica l'allungamento, il flusso e altre caratteristiche di lavorazione, pertanto la formulazione richiesta deve essere valutata rispetto al progetto della parte.
Dovrebbe essere dichiarato lo standard richiesto invece di richiedere semplicemente il TPU ignifugo. A seconda dell'applicazione, ciò può includere la classificazione UL 94, lo spessore del provino, i requisiti di fiamma del cavo, le restrizioni sugli alogeni o altri standard specifici del progetto.
Le informazioni utili includono il produttore o la marca preferita, il grado se noto, la direzione della modifica, la durezza, il metodo di lavorazione, l'applicazione, l'ambiente operativo, i requisiti prestazionali chiave, la quantità e la destinazione della consegna. Se la qualità è sconosciuta, è possibile utilizzare come punto di partenza i requisiti relativi ai materiali e all'applicazione esistenti.
SÌ. Se il produttore e la qualità sono noti, Nianjing può lavorare dal riferimento esistente e verificare i corrispondenti requisiti di approvvigionamento. Per la valutazione del grado alternativo, la TDS originale, il metodo di lavorazione, l'applicazione e i requisiti prestazionali chiave forniscono una base pratica per il confronto.
Se stai acquistando un grado di TPU modificato, invia a Nianjing la modifica, la durezza, il metodo di lavorazione, l'applicazione e la quantità richiesti. Se disponi già di un produttore o di un riferimento di qualità, includilo nella richiesta in modo che il materiale possa essere verificato rispetto alle specifiche richieste e alle condizioni di fornitura.
Indirizzo
China Plastics City, Yuyao City, Ningbo City, provincia di Zhejiang, Cina
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Si prega di includere il nome del materiale, il produttore o la marca, la qualità, la quantità, l'applicazione e i requisiti di consegna, se disponibili. Se non sei sicuro del voto, descrivi semplicemente la tua domanda e i tuoi requisiti.
Nianjing esaminerà la tua richiesta e controllerà le opzioni di approvvigionamento adeguate in base alle tue esigenze.
