Poliueratano
TPU Poliuretano
Mexpolimeros proporciona materiales de rendimiento termoplásticos innovadores y personalizados. Nuestra cartera de TPU consiste en poliuretanos termoplásticos basados en poliéster, poliéter, policarbonato y caprolactona de alta calidad (TPU). El TPU es un elastómero de poliuretano totalmente termoplástico. Se trata de un copolímero de bloque segmentado lineal compuesto por segmentos duros y blandos. El segmento duro puede ser aromático o alifático. Los TPU aromáticos se basan en isocianatos como el MDI. Los TPU alifáticos se basan en isocianatos como el MDI H12. Al combinar estos isocianatos con diversos dioles de cadena corta, forman el bloque duro. Normalmente es aromático, pero cuando la retención del color y la claridad durante la exposición a la luz solar es prioritaria, se suele recomendar un segmento duro alifático. El segmento blando puede ser de poliéter o poliéster. La elección del material influye en su idoneidad para una aplicación determinada. Para entornos húmedos, por ejemplo, se prefiere un TPU a base de poliéter. Cuando la resistencia al aceite y a los hidrocarburos es un factor clave, el TPU a base de poliéster es el material de elección. Otro tipo de poliéster, la policaprolactona, también proporciona resistencia al aceite y a los hidrocarburos con una estabilidad hidrolítica mejorada. Se puede lograr una amplia variedad de combinaciones de propiedades variando el peso molecular de los segmentos duros y blandos, su proporción y tipo químico. Por ejemplo, se pueden alcanzar durezas Shore de 60A a 80D. El TPU también ofrece alta resistencia a la tracción, elongación y resistencia al desgarro en comparación con otros TPE. El TPU destaca por ofrecer una amplia y eficaz combinación de propiedades físicas y atributos en un rango de durezas. Los TPU ofrecen:
• Alta elasticidad
• Alta resiliencia
• Rendimiento a bajas temperaturas
• Buena deformación permanente por compresión
• Flexibilidad sin plastificantes
• Resistencia a la abrasión
• Resistencia al impacto (dureza)
• Resistencia al desgarro
• Resistencia a la intemperie
• Resistencia a los hidrocarburos (tipo poliéster)
• Resistencia hidrolítica (tipo poliéter)
• Claridad óptica (tipo alifático)
Los TPU son fácilmente procesables y coloreables, y pueden someterse a una amplia variedad de etapas de posprocesamiento, como:
• Soldadura
• Pintura
• Impresión
• Troquelado
• Corte longitudinal
Similitudes entre TPE y TPU
Los compuestos de TPE y TPU presentan varias similitudes notables. El TPE es un copolímero en bloque y, como subconjunto del TPE, el TPU también lo es, aunque existen diferencias entre sus segmentos duro y blando. Tanto el TPE como el TPU ofrecen excelente colorabilidad, claridad, flexibilidad y elasticidad. El TPE y el TPU son populares en muchas de las mismas industrias. Los sectores de dispositivos médicos y automoción, en particular, utilizan grandes cantidades de TPE y TPU. Al ser totalmente sintéticos, no contienen proteínas que puedan provocar reacciones alérgicas, como las que puede producir el caucho natural. Esto los convierte en una opción popular en entornos sanitarios. Tanto el TPE como el TPU son compatibles con la extrusión, el moldeo por inyección y otros procesos de moldeo de plásticos. Ni el TPE ni el TPU pierden su integridad estructural al reprocesarse, lo que significa que ambos materiales son reciclables y que los residuos de producción pueden reutilizarse, ahorrando costes.
Diferencia entre TPE y TPU
Dado que el TPU es un subconjunto del TPE, estos dos materiales tienen mucho en común. Sin embargo, existen algunas diferencias clave entre el TPE y el TPU, como sus propiedades físicas, resistencia ambiental y aplicaciones comunes. Comprender estas diferencias es fundamental para seleccionar el material adecuado para su producto.
Aplicaciones de los TPE
Los TPE son muy versátiles y se utilizan en una amplia gama de industrias. Algunas aplicaciones destacadas incluyen tubos quirúrgicos, dispositivos médicos y tubos para alimentos y bebidas. El TPU también es popular en componentes automotrices, artículos deportivos y artículos para el hogar. Gracias a su suavidad y comodidad al tacto, se utiliza a menudo en aplicaciones prácticas, como boquillas, empuñaduras y juguetes para niños y bebés.
Aplicaciones del TPU
El TPU se utiliza a menudo en aplicaciones que requieren alta resistencia y durabilidad. Esto incluye componentes automotrices, dispositivos médicos, tubos de alta presión, artículos resistentes a impactos, carcasas protectoras y piezas de trabajo. Además, gracias a su alta adaptabilidad a la dureza, se puede utilizar para fabricar componentes tanto blandos como rígidos. Aplicaciones del TPU. Reconociendo el valor de estas características de rendimiento, los fabricantes de una amplia gama de productos especifican el TPU para aumentar la durabilidad general del producto y optimizar los procesos de producción. Las aplicaciones que destacan los atributos del TPU son:

Grados especiales de TPU
- Retardante de llama Los grados retardantes de llama de TPU están disponibles y proporcionan resistencia al desgarro y tenacidad para el revestimiento de cables.
- Antiestático Algunos grados de TPU se pueden producir con un comportamiento antiestático para aplicaciones especiales como calzado de seguridad o industrial.
- Reforzado Cuando se mezcla con fibra de vidrio o rellenos minerales, el TPU se convierte en un material de ingeniería estructural que conserva las propiedades deseables de resistencia a la abrasión, capacidad de pintura, alta resistencia al impacto, buenas propiedades a baja temperatura, buena resistencia al combustible y características de alto flujo.
- Mezcla El TPU es un contribuyente destacado de propiedades en mezclas de polímeros. Cuando se agrega a polímeros como PVC, el TPU ayuda a mejorar la tenacidad, la resistencia a la abrasión, la flexibilidad a baja temperatura y la deformación permanente por compresión. Cuando se combina con policarbonato, ABS o acetal, una resina de TPU con un módulo de flexión nominal de 18,000 puede producir resinas con un valor de módulo de flexión de hasta 150,000 psi. Se pueden hacer resinas especializadas que combinan las propiedades de los plásticos de ingeniería con las características y beneficios del TPU. Ya sea por su excelente resistencia a la abrasión, su mayor durabilidad o su facilidad de fabricación, el TPU es un material versátil en el mercado actual de los TPE. El TPU cierra la brecha entre el caucho y el plástico. Su gama de propiedades físicas permite su uso tanto como caucho duro como termoplástico de ingeniería blando.
¿Cuáles son las precauciones para el moldeo por inyección de TPU?
La mejor máquina de moldeo por inyección de TPU es una máquina de inyección de tornillo. La longitud general de un tornillo de tres etapas y una sola rosca permite producir una masa fundida plastificada uniforme y de buena calidad. Se pueden utilizar tornillos más largos si se requiere una alta capacidad de plastificación (rendimiento).
TPU
Los tornillos con zona de compresión corta no son adecuados debido a las elevadas fuerzas de cizallamiento. La plastificación de TPU requiere mucha energía y el tornillo requiere un accionamiento de alto par. Un par insuficiente puede provocar fluctuaciones en la velocidad del tornillo y una plastificación desequilibrada. Dentro de ciertos límites, si la temperatura del tornillo es alta, se pueden obtener buenos resultados, incluso si el material corre el riesgo de sobrecalentarse. Los canales de la boquilla y la cabeza del tornillo están diseñados para no tener espacio muerto, de modo que el material pueda inyectarse sin daños térmicos. Se hace hincapié en el control preciso de la temperatura del cuerpo del tornillo y del sistema de calentamiento por bola de tracción. Asegúrese de que el plástico se caliente uniformemente en el tornillo. Tenga en cuenta que el material disuelto en el canal puede calentarse o enfriarse localmente. El TPU fundido no es corrosivo ni abrasivo. Por lo tanto, el tornillo no requiere acero de aleación especial ni galvanoplastia mejorada.
Ajustes de temperatura del tornillo y del molde
El TPU debe procesarse a una temperatura de fusión de entre 190 °C y 220 °C. Algunos grados duros alcanzan temperaturas de fusión de hasta 240 °C. Los rangos de temperatura de fusión del TPU para grados específicos se detallan en las fichas técnicas de los productos correspondientes.
Molde
La temperatura del molde influye principalmente en la calidad de la superficie y el comportamiento de desmoldeo. También influye cuando la estructura se contrae y la tensión interna es baja. La temperatura normal de moldeo es de 220°C a 240°C. Sin embargo, si el TPU reforzado se rellena con algunos tipos de TPU reforzado y fibras de vidrio, la temperatura del molde debe aumentarse a 260°C para garantizar una mejor calidad de la superficie. El enfriamiento de objetos de paredes gruesas reduce el tiempo del ciclo en aproximadamente 5 segundos. La velocidad de plastificación no debe superar los 0,3 m/s. Las mediciones deben estar entre 1 D y 4 D. Visualice la velocidad con diferentes diámetros de husillo. La experiencia práctica sugiere utilizar entre el 30 % y el 75 % de la capacidad del husillo. Si la capacidad del husillo es muy baja en comparación con el tamaño de la inyección, la masa fundida permanecerá demasiado tiempo en la unidad de plastificación, lo que provocará daños térmicos en la masa fundida.
Presión de inyección, presión de mantenimiento, presión uniforme, velocidad de inyección
Para un procesamiento óptimo, es fundamental controlar constantemente la presión y la velocidad de inyección. Para controlar la inyección, mantenga la presión entre 100 y 1200 bar. La homogeneización requiere una presión isobárica, que normalmente se establece entre el 1 % y el 2,5 % de la presión de inyección. La velocidad de inyección se basa principalmente en el espesor de la pared. Normalmente, los moldes para proyectos de paredes gruesas deben llenarse lentamente, mientras que los de paredes delgadas deben llenarse rápidamente. Se requiere un espesor de pared y un diseño razonables, pero no se puede ignorar la importancia del escape. Si el escape es deficiente, la fusión a alta velocidad y alta presión producirá un efecto de motor de combustión interna en la cavidad del molde, lo que provocará la combustión del producto, su amarilleo e incluso su falla.
Tiempo de ciclo
El tiempo de ciclo depende de la forma del objeto, el espesor de la pared, el enfriamiento del molde y el propio material.