থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন ইলাস্টোমার কি?

থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন ইলাস্টোমার কি?

পলিউরেথেন ইলাস্টোমার হল বিভিন্ন ধরণের পলিউরেথেন সিন্থেটিক উপকরণ (অন্যান্য জাতগুলি পলিউরেথেন ফোম, পলিউরেথেন আঠালো, পলিউরেথেন আবরণ এবং পলিউরেথেন ফাইবারকে বোঝায়), এবং থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন ইলাস্টোমার হল তিনটি ধরণের পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের মধ্যে একটি, লোকেরা সাধারণত এটিকে টিপিইউ হিসাবে উল্লেখ করে। পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের অন্য দুটি প্রধান প্রকার কাস্ট পলিউরেথেন ইলাস্টোমার, সংক্ষেপে CPU হিসাবে, এবং মিশ্র পলিউরেথেন ইলাস্টোমার, সংক্ষেপে MPU)।

TPU হল এক ধরনের পলিউরেথেন ইলাস্টোমার যা গরম করে প্লাস্টিকাইজ করা যায় এবং দ্রাবক দ্বারা দ্রবীভূত করা যায়। CPU এবং MPU এর সাথে তুলনা করে, TPU এর রাসায়নিক গঠনে খুব কম বা কোন রাসায়নিক ক্রস-লিঙ্কিং নেই। এর আণবিক শৃঙ্খল মূলত রৈখিক, তবে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শারীরিক ক্রস-লিংকিং রয়েছে। এটি হল থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন ইলাস্টোমার যা গঠনে খুব বৈশিষ্ট্যযুক্ত।

TPU এর গঠন এবং শ্রেণীবিভাগ

থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন ইলাস্টোমার হল একটি (AB) ব্লক লিনিয়ার পলিমার। A উচ্চ আণবিক ওজন সহ একটি পলিমার পলিওল (এস্টার বা পলিথার, আণবিক ওজন 1000~6000) প্রতিনিধিত্ব করে, যাকে বলা হয় লম্বা চেইন; B 2-12টি স্ট্রেইট চেইন কার্বন পরমাণু ধারণকারী একটি diol প্রতিনিধিত্ব করে, একটি ছোট চেইন বলা হয়।

থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের গঠনে, সেগমেন্ট A কে নরম সেগমেন্ট বলা হয়, যার নমনীয়তা এবং কোমলতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার ফলে TPU এর প্রসারণযোগ্যতা রয়েছে; B সেগমেন্ট এবং আইসোসায়ানেটের মধ্যে বিক্রিয়ার ফলে উত্পন্ন ইউরেথেন চেইনকে একটি হার্ড সেগমেন্ট বলা হয়, যেটির অনমনীয় এবং শক্ত বৈশিষ্ট্য উভয়ই রয়েছে। A এবং B সেগমেন্টের অনুপাত সামঞ্জস্য করে, বিভিন্ন শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ TPU পণ্য তৈরি করা হয়।

নরম সেগমেন্টের গঠন অনুসারে, এটিকে পলিয়েস্টার টাইপ, পলিথার টাইপ এবং বুটাডিন টাইপ এ বিভক্ত করা যেতে পারে, যা যথাক্রমে এস্টার গ্রুপ, ইথার গ্রুপ বা বিউটিন গ্রুপ ধারণ করে। হার্ড সেগমেন্ট স্ট্রাকচার অনুসারে, একে ইউরেথেন টাইপ এবং ইউরেথেন ইউরিয়া টাইপ এ ভাগ করা যায়, যা যথাক্রমে ইথিলিন গ্লাইকোল চেইন এক্সটেন্ডার বা ডায়ামিন চেইন এক্সটেন্ডার থেকে পাওয়া যায়। সাধারণ শ্রেণীবিভাগ পলিয়েস্টার প্রকার এবং পলিথার প্রকারে বিভক্ত।

TPU সংশ্লেষণের জন্য কাঁচামাল কি কি?

(1) পলিমার ডিওল

500 থেকে 4000 পর্যন্ত আণবিক ওজনের ম্যাক্রোমলিকুলার ডিওল এবং টিপিইউ ইলাস্টোমারে 50% থেকে 80% বিষয়বস্তু সহ দ্বি-ফাংশনাল গ্রুপ, টিপিইউ-এর ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যে একটি নিষ্পত্তিমূলক ভূমিকা পালন করে।

টিপিইউ ইলাস্টোমারের জন্য উপযুক্ত পলিমার ডিওল পলিয়েস্টার এবং পলিথারে বিভক্ত করা যেতে পারে: পলিয়েস্টারের মধ্যে রয়েছে পলিটেট্রামেথিলিন এডিপিক অ্যাসিড গ্লাইকোল (PBA) ε PCL, PHC; পলিথারগুলির মধ্যে রয়েছে পলিঅক্সিপ্রোপিলিন ইথার গ্লাইকল (পিপিজি), টেট্রাহাইড্রোফুরান পলিথার গ্লাইকল (পিটিএমজি) ইত্যাদি।

(2) ডাইসোসায়ানেট

আণবিক ওজন ছোট কিন্তু ফাংশনটি অসামান্য, যা শুধুমাত্র নরম অংশ এবং হার্ড সেগমেন্টকে সংযোগ করার ভূমিকা পালন করে না, বরং TPU-কে বিভিন্ন ভাল শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিও প্রদান করে। টিপিইউতে প্রযোজ্য ডাইসোসায়ানেটগুলি হল: মিথিলিন ডাইফেনাইল ডাইসোসায়ানেট (এমডিআই), মিথিলিন বিস (-4-সাইক্লোহেক্সিল আইসোসায়ানেট) (এইচএমডিআই), পি-ফেনাইলডিআইসোসায়ানেট (পিপিডিআই), 1,5-ন্যাফথালিন ডাইসোসায়ানেট (এনডিআই), পি-ফেনাইলডাইসোসায়ানেট (ডিআইসোসায়ানেট)। PXDI), ইত্যাদি।

(3) চেইন প্রসারক

100~350 এর আণবিক ওজন সহ চেইন এক্সটেন্ডার, ছোট আণবিক ডিওল, ছোট আণবিক ওজন, খোলা চেইন কাঠামো এবং কোনও বিকল্প গোষ্ঠী TPU-এর উচ্চ কঠোরতা এবং উচ্চ স্কেলার ওজন পাওয়ার জন্য উপযুক্ত। TPU-এর জন্য উপযোগী চেইন এক্সটেন্ডারের মধ্যে রয়েছে 1,4-butanediol (BDO), 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) বেনজিন (HQEE), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), p-phenyldimethylglycol (PXG), ইত্যাদি।

একটি শক্ত এজেন্ট হিসাবে TPU এর পরিবর্তনের আবেদন

পণ্য খরচ কমাতে এবং অতিরিক্ত কর্মক্ষমতা প্রাপ্ত করার জন্য, পলিউরেথেন থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমারগুলিকে বিভিন্ন থার্মোপ্লাস্টিক এবং পরিবর্তিত রাবার উপকরণগুলিকে শক্ত করার জন্য সাধারণত ব্যবহৃত শক্ত করার এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এর উচ্চ মেরুত্বের কারণে, পলিউরেথেন পোলার রেজিন বা রাবারগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে, যেমন ক্লোরিনযুক্ত পলিথিন (সিপিই), যা চিকিৎসা পণ্য তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে; ABS সঙ্গে মিশ্রন প্রকৌশল থার্মোপ্লাস্টিক ব্যবহারের জন্য প্রতিস্থাপন করতে পারেন; পলিকার্বোনেট (পিসি) এর সাথে একত্রে ব্যবহার করা হলে, এটিতে তেল প্রতিরোধের, জ্বালানী প্রতিরোধের এবং প্রভাব প্রতিরোধের মতো বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি গাড়ির দেহ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে; পলিয়েস্টারের সাথে মিলিত হলে, এর কঠোরতা উন্নত করা যেতে পারে; উপরন্তু, এটি PVC, Polyoxymethylene বা PVDC এর সাথে ভালভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে; পলিয়েস্টার পলিউরেথেন 15% নাইট্রিল রাবার বা 40% নাইট্রিল রাবার/পিভিসি মিশ্রণের সাথে ভালভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে; পলিথার পলিউরেথেন 40% নাইট্রিল রাবার/পলিভিনাইল ক্লোরাইড মিশ্রিত আঠালোর সাথেও ভালভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে; এটি অ্যাক্রিলোনিট্রাইল স্টাইরিন (SAN) কপোলিমারের সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে; এটি প্রতিক্রিয়াশীল পলিসিলোক্সেনগুলির সাথে ইন্টারপেনিট্রেটিং নেটওয়ার্ক (আইপিএন) কাঠামো গঠন করতে পারে। উপরে উল্লিখিত মিশ্রিত আঠালোগুলির বেশিরভাগই ইতিমধ্যে আনুষ্ঠানিকভাবে উত্পাদিত হয়েছে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চীনে টিপিইউ দ্বারা পিওএমকে শক্ত করার বিষয়ে ক্রমবর্ধমান গবেষণা হয়েছে। TPU এবং POM-এর মিশ্রণ শুধুমাত্র TPU-এর উচ্চ-তাপমাত্রার প্রতিরোধ এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে উন্নত করে না, POM-কে উল্লেখযোগ্যভাবে শক্ত করে। কিছু গবেষক দেখিয়েছেন যে টেনসিল ফ্র্যাকচার পরীক্ষায়, POM ম্যাট্রিক্সের তুলনায়, TPU সহ POM অ্যালয় ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার থেকে নমনীয় ফ্র্যাকচারে রূপান্তরিত হয়েছে। TPU এর সংযোজন POM কে আকৃতি মেমরির কার্যকারিতা প্রদান করে। পিওএম-এর স্ফটিক অঞ্চল আকৃতি মেমরি অ্যালয়ের স্থির পর্যায় হিসাবে কাজ করে, যখন নিরাকার TPU এবং POM-এর নিরাকার অঞ্চলটি বিপরীতমুখী ফেজ হিসাবে কাজ করে। যখন পুনরুদ্ধারের প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা 165 ℃ হয় এবং পুনরুদ্ধারের সময় 120 সেকেন্ড হয়, তখন খাদটির পুনরুদ্ধারের হার 95% এর উপরে পৌঁছে যায় এবং পুনরুদ্ধারের প্রভাবটি সর্বোত্তম।

TPU নন-পোলার পলিমার উপকরণ যেমন পলিথিন, পলিপ্রোপিলিন, ইথিলিন প্রোপিলিন রাবার, বুটাডিন রাবার, আইসোপ্রিন রাবার বা বর্জ্য রাবার পাউডারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া কঠিন এবং ভাল কর্মক্ষমতা সহ কম্পোজিট তৈরি করতে ব্যবহার করা যায় না। অতএব, প্লাজমা, করোনা, ওয়েট কেমিস্ট্রি, প্রাইমার, শিখা বা প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাসের মতো পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতিগুলি প্রায়শই পরবর্তীগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, আমেরিকান এয়ার প্রোডাক্টস অ্যান্ড কেমিক্যাল কোম্পানি 3-5 মিলিয়ন আণবিক ওজন সহ অতি-উচ্চ আণবিক ওজনের পলিথিন ফাইন পাউডারের উপর F2/O2 সক্রিয় গ্যাস পৃষ্ঠের চিকিত্সা চালিয়েছে এবং এটিকে 10 অনুপাতে পলিউরেথেন ইলাস্টোমারে যুক্ত করেছে। %, যা উল্লেখযোগ্যভাবে এর ফ্লেক্সুরাল মডুলাস, প্রসার্য শক্তি এবং পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করতে পারে। এবং F2/O2 সক্রিয় গ্যাস পৃষ্ঠের চিকিত্সা 6-35 মিমি দৈর্ঘ্যের দিকনির্দেশকভাবে দীর্ঘায়িত ছোট ফাইবারগুলিতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা যৌগিক উপাদানের কঠোরতা এবং ছিঁড়ে যাওয়া শক্ততা উন্নত করতে পারে।

TPU এর প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলো কি কি?

1958 সালে, গুডরিচ কেমিক্যাল কোম্পানি (বর্তমানে লুব্রিজল নামকরণ করা হয়েছে) প্রথমবারের মতো TPU ব্র্যান্ড Estane নিবন্ধন করে। গত 40 বছরে, বিশ্বজুড়ে 20টিরও বেশি ব্র্যান্ডের নাম রয়েছে এবং প্রতিটি ব্র্যান্ডের বেশ কয়েকটি সিরিজের পণ্য রয়েছে। বর্তমানে, বিশ্বের প্রধান TPU কাঁচামাল নির্মাতারা হল: BASF, Covestro, Lubrizol, Huntsman Corporation, McKinsey, Golding, ইত্যাদি।

একটি চমৎকার ইলাস্টোমার হিসেবে, TPU-তে রয়েছে ডাউনস্ট্রিম পণ্যের বিস্তৃত পরিসর, যা দৈনন্দিন প্রয়োজনীয় জিনিসপত্র, খেলার সামগ্রী, খেলনা, আলংকারিক সামগ্রী এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। নিচে কয়েকটি উদাহরণ দেওয়া হল।

① জুতার উপকরণ

TPU এর চমৎকার স্থিতিস্থাপকতা এবং পরিধান প্রতিরোধের কারণে প্রধানত জুতা উপকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। টিপিইউ সম্বলিত পাদুকা পণ্যগুলি নিয়মিত পাদুকা পণ্যের তুলনায় অনেক বেশি আরামদায়ক, তাই উচ্চ-সম্পন্ন পাদুকা পণ্যগুলিতে, বিশেষ করে কিছু ক্রীড়া জুতা এবং নৈমিত্তিক জুতাগুলিতে এগুলি বেশি ব্যবহৃত হয়।

② পায়ের পাতার মোজাবিশেষ

এর কোমলতা, ভাল প্রসার্য শক্তি, প্রভাব শক্তি এবং উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার প্রতিরোধের কারণে, টিপিইউ পায়ের পাতার মোজাবিশেষগুলি বিমান, ট্যাঙ্ক, অটোমোবাইল, মোটরসাইকেল এবং মেশিন টুলের মতো যান্ত্রিক সরঞ্জামগুলির জন্য গ্যাস এবং তেলের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

③ কেবল

TPU টিয়ার রেজিস্ট্যান্স, পরিধান প্রতিরোধের, এবং নমন বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধের সাথে তারের কর্মক্ষমতার চাবিকাঠি। তাই চীনা বাজারে, কন্ট্রোল ক্যাবল এবং পাওয়ার ক্যাবলের মতো উন্নত তারগুলি জটিল তারের ডিজাইনের আবরণ সামগ্রীগুলিকে রক্ষা করতে TPU ব্যবহার করে এবং তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলি ক্রমশ ব্যাপক হয়ে উঠছে।

④ মেডিকেল ডিভাইস

TPU হল একটি নিরাপদ, স্থিতিশীল এবং উচ্চ-মানের PVC বিকল্প উপাদান, যাতে Phthalate এবং অন্যান্য রাসায়নিক ক্ষতিকারক পদার্থ থাকবে না এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে চিকিৎসা ক্যাথেটার বা মেডিকেল ব্যাগের রক্ত ​​বা অন্যান্য তরলগুলিতে স্থানান্তরিত হবে। তাছাড়া, বিশেষভাবে উন্নত এক্সট্রুশন গ্রেড এবং ইনজেকশন গ্রেড টিপিইউ সহজেই বিদ্যমান পিভিসি সরঞ্জামগুলিতে সামান্য ডিবাগিংয়ের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে।

⑤ যানবাহন এবং পরিবহনের অন্যান্য উপায়

পলিউরেথেন থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার দিয়ে নাইলন কাপড়ের উভয় দিকে এক্সট্রুডিং এবং লেপ দিয়ে, ইনফ্ল্যাটেবল কমব্যাট অ্যাটাক রাফ্ট এবং 3-15 জনকে বহনকারী রিকনাইসেন্স র‌্যাফ্টগুলি তৈরি করা যেতে পারে, ভালকানাইজড রাবার ইনফ্ল্যাটেবল রাফ্টগুলির তুলনায় অনেক ভাল পারফরম্যান্স সহ; পলিউরেথেন থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার গ্লাস ফাইবার দিয়ে চাঙ্গা করে শরীরের উপাদান তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যেমন গাড়ির উভয় পাশে ঢালাই করা অংশ, দরজার স্কিন, বাম্পার, ঘর্ষণবিরোধী স্ট্রিপ এবং গ্রিল।