Термопластичные полиуретаны – высокомолекулярные соединения, обратимо изменяющие агрегатное состояние при нагревании или охлаждении: из твердого состояния в высокоэластическое или вязкотекучее.
Структура термопластичных полиуретанов состоит из гибких и жестких сегментов. В качестве жестких сегментов у большинства типов термопластичных полиуретанов используют метилендифенилдиизоцианат и бутандиол. В качестве гибких сегментов используют различные компоненты, в зависимости от предъявляемых требований. При получении материалов, подвергающиеся при эксплуатации гидролитической деструкции, в качестве исходных материалов производители используют полиолы на основе простых полиэфиров. Например, при использовании в качестве исходных компонентов простых полиэфиров на основе политетрагидрофурана (ПТМЭГ), получают термопласты с узким диапазоном термостойкости и температурой эксплуатации не выше 230-250°С. Также в качестве исходных материалов для получения гибких сегментов используют сложные полиэфиры, которые вдвое дешевле по сравнению с ПТМЭГ, но эксплуатационные характеристики таких материалов более низкие. Полиолы на основе сложных полиэфиров используются в тех случаях, когда на полиуретановые эластомеры минимально воздействует влага, так как эти компоненты подвергаются гидролитической деструкции.
Реакция взаимодействия между исходными компонентами происходит с помощью гидролизующихся оловосодержащих катализаторов. Между полимерными цепочками материала отсутствуют поперечные связи, т.е. у структурных блоков, использующихся для изготовления термопластичных полиуретанов функциональность равна 2,0.
Термопластичным полиуретанам характерен широкий диапазон физико-механических свойств (эластичность, прочность, твердость). В таблице 1 перечислены сферы применения, характеризующиеся различным значением твердости по Шору.
Таблица 1. «Сферы применения термопластичных полиуретанов, характеризующихся различным значением твердости по Шору»
| Сфера применения | Твердость по Шору материала (по шкале А) | Твердость по Шору материала (по шкале D) |
| Резиновые ленты | 20 | - |
| Валки и ролики бумагоделательных машин | 70 | |
| Выглаживающая колодка штампов для обработки металлов | 65 | |
| Низкопрофильные покрышки | 95 | - |
| Литые резиновые покрышки | 90 | 45 |
| Основания штампов для обработки металлов | 85 | 40 |
| Направляющие валки и ролики | 80 | 35 |
| Подкладки и основания, предотвращающие чрезмерное абразивное изнашивание материалов | 75 | - |
| Дорожки протекторов автомобильных покрышек | 65-80 | - |
| Щетки стеклоочистителей | 60 | - |
| Уплотнители дверей | 55 | - |
| Внутренние пневматические камеры автомобильных покрышек | 50 | - |
| Печатные валки | 25 | - |
Рисунок 1. «Щетки стеклоочистителей»
Термопластичные полиуретаны перерабатывают в изделия методами экструзии, литья под давлением, литья без давления, формованием из раствора, основные из них - методы экструзии и литья под давлением. Для получения готового полимера методом экструзии внутрь экструдера одновременно вводят компоненты при постоянном нагревании и перемешивании. При методе литья без давления происходит свободное перемешивание полиольного (компонент А) и изоцианатного (Компонент Б) компонентов, с использованием дополнительной емкости для регулирования количества сшивающей добавки и полиола при подаче в реакционную систему.
Подробнее о термопластичных полиуретанах читайте в статье «Термопласты и Реактопласты. ППУ».
