Il poliuretano termoplastico (TPU) è un materiale versatile, noto per la sua durevolezza e resilienza. Tuttavia, in alcune applicazioni, potrebbe essere necessario ridurre la durezza dei granuli di TPU, migliorandone al contempo la resistenza all'abrasione.
Strategie per ridurre la durezza del TPU e migliorare l'equilibrio della resistenza all'abrasione.
1. Miscelazione con materiali più morbidi
Uno dei modi più semplici per ridurre la durezza del TPU è miscelarlo con un materiale termoplastico più morbido. Le opzioni più comuni includono il TPE (elastomero termoplastico) e gradi di TPU più morbidi.
Un'attenta selezione del materiale più morbido e del rapporto in cui viene miscelato con il TPU può aiutare a raggiungere il livello desiderato di riduzione della durezza
2. Un nuovo approccio: miscelazione di particelle di TPU con il nuovo materiale morbido Si-TPV
Miscelando i granuli di TPU 85A con SILIKE è stato lanciato il materiale morbido Si-TPV (elastomero termoplastico vulcanizzato dinamico a base di silicone). Questo metodo raggiunge l'equilibrio desiderato tra riduzione della durezza e maggiore resistenza all'abrasione, senza compromettere le altre proprietà desiderabili.
Metodo per ridurre la durezza delle particelle di TPU, formula e valutazione:
L'aggiunta del 20% di Si-TPV alla durezza del TPU 85A riduce la durezza a 79,2A
Nota:I dati dei test sopra riportati sono dati di test pratici effettuati in laboratorio e non possono essere intesi come un impegno per questo prodotto; il cliente deve effettuare i test in base alle proprie specifiche.
Tuttavia, è comune sperimentare diversi rapporti di miscelazione, allo scopo di ottenere la combinazione ottimale di morbidezza e resistenza all'abrasione.
3. Incorporazione di riempitivi resistenti all'abrasione
Per migliorare la resistenza all'abrasione, gli esperti suggeriscono di incorporare riempitivi specifici come nerofumo, fibre di vetro, masterbatch siliconico o biossido di silicio. Questi riempitivi possono rafforzare le proprietà di resistenza all'usura del TPU.
Tuttavia, occorre prestare molta attenzione alla quantità e alla dispersione di questi riempitivi, poiché una quantità eccessiva potrebbe compromettere la flessibilità del materiale.
4. Plastificanti e ammorbidenti
Come metodo per ridurre la durezza del TPU, i produttori di TPU potrebbero utilizzare plastificanti o ammorbidenti. È importante selezionare un plastificante adatto in grado di ridurre la durezza senza compromettere la resistenza all'abrasione. I plastificanti comunemente utilizzati con il TPU includono il diottil ftalato (DOP) e il diottil adipato (DOA). È necessario assicurarsi che il plastificante scelto sia compatibile con il TPU e non influisca negativamente su altre proprietà come la resistenza alla trazione o la resistenza chimica. Inoltre, il dosaggio dei plastificanti deve essere meticolosamente controllato per mantenere l'equilibrio desiderato.
5. Regolazione fine dei parametri di estrusione e lavorazione
La regolazione dei parametri di estrusione e lavorazione è fondamentale per ottenere la combinazione desiderata di ridotta durezza e maggiore resistenza all'abrasione. Ciò comporta la modifica di parametri come temperatura, pressione e velocità di raffreddamento durante l'estrusione.
Temperature di estrusione più basse e un raffreddamento accurato possono dare origine a TPU più morbidi, ottimizzando al contempo la dispersione di riempitivi resistenti all'abrasione.
6. Tecniche di post-elaborazione
Tecniche di post-lavorazione come la ricottura, lo stiramento o anche i trattamenti superficiali possono migliorare ulteriormente la resistenza all'abrasione senza comprometterne la durezza.
In particolare, la ricottura può migliorare la struttura cristallina del TPU, rendendolo più resistente all'usura.
In conclusione, raggiungere il delicato equilibrio tra ridotta durezza del TPU e maggiore resistenza all'abrasione è un processo complesso. I produttori di TPU possono sfruttare la selezione dei materiali, la miscelazione, le cariche resistenti all'abrasione, i plastificanti, gli agenti ammorbidenti e il controllo preciso dei parametri di estrusione per ottimizzare le proprietà del materiale e allinearle ai requisiti specifici di una determinata applicazione.
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