Ce factori specifici influențează rezistența la lacrimă și duritatea filmelor TPU din poliester?

Rezistența la lacrimă și duritatea Filme TPU din poliester sunt influențați de mai mulți factori cheie legați de compoziția, procesarea și proiectarea structurală a materialului. Acești factori includ structura moleculară, formulările aditive, procesele de fabricație și condițiile de mediu. Iată o defalcare detaliată:

1. Compoziția polimerului și structura moleculară
Coloana vertebrală din poliester: Componenta de poliester din lanțul TPU influențează rigiditatea și puterea generală a filmului. TPU din poliester are, în general, o rezistență la tracțiune mai mare și o rezistență la lacrimă în comparație cu alte tipuri de TPU, cum ar fi TPU pe bază de polieter, datorită naturii cristaline a coloanei vertebrale din poliester, care asigură o integritate structurală îmbunătățită.

Conținut de segment dur: TPU -urile sunt realizate prin combinarea segmentelor moi și dure (segmentele dure sunt de obicei izocianate, iar segmentele moi sunt poliole, cum ar fi poliester sau polieter). Echilibrul dintre segmentele dure și moi afectează duritatea materialului. O proporție mai mare de segmente dure crește de obicei rezistența la tracțiune și rezistența la lacrimă, dar poate reduce flexibilitatea. În schimb, o proporție mai mare de segmente moi îmbunătățește flexibilitatea, dar poate compromite rezistența la lacrimă.

Reticularea: reticularea crește rezistența și rezistența la lacrimă a filmelor TPU prin formarea de legături covalente între lanțurile polimerice. Acest proces îmbunătățește proprietățile mecanice generale prin împiedicarea lanțurilor polimerice să se deplaseze prea liber sub stres, ceea ce poate ajuta la prevenirea ruperii în forță.

2. Aditivi și umpluturi
Plasticizatori: Plastigatorii pot fi adăugați la filmele TPU pentru a crește flexibilitatea și pentru a reduce fragilitatea. Cu toate acestea, prezența plastifianților trebuie controlată cu atenție, deoarece prea mulți pot reduce rezistența la lacrimă. Formularea corectă a plastifiantului poate spori flexibilitatea, menținând în același timp un echilibru bun de rezistență la lacrimă și duritate.

Umplerea de consolidare: includerea umpluturilor de armare, cum ar fi fibrele de sticlă, negrul de carbon sau alte nanoparticule poate îmbunătăți semnificativ rezistența la lacrimă prin creșterea integrității structurale a materialului. Aceste umpluturi oferă o rezistență și rigiditate suplimentară, împiedicând propagă lacrimile atunci când filmul este supus stresului.

Stabilizatori UV: Pentru aplicațiile expuse la lumina soarelui, stabilizatorii UV pot fi încorporați pentru a proteja filmul de degradarea cauzată de radiațiile UV. Degradarea UV poate reduce duritatea filmelor TPU în timp, ceea ce le face mai predispuse la rupere. Stabilizatorii UV ajută la menținerea performanței pe termen lung a materialului.

3. Condiții de procesare
Temperatura extrudării și ratele de răcire: în timpul producției de film, temperatura de extrudare și ratele de răcire influențează structura cristalină a TPU. Răcirea rapidă poate induce regiuni amorfe, ceea ce poate reduce duritatea. Răcirea controlată permite formarea de domenii cristaline, îmbunătățind rezistența la lacrimă și proprietățile mecanice generale.

Orientarea moleculară: modul în care TPU este orientat în timpul procesării poate avea un impact semnificativ asupra proprietăților sale mecanice. Întinderea filmului în timpul producției (în procese precum întinderea biaxială) aliniază lanțurile de polimeri într -o direcție specifică, îmbunătățind rezistența la tracțiune și rezistența la lacrimă. Cu toate acestea, o orientare prea mare poate face materialul mai fragil, astfel încât este necesar un control atent.

Grosimea filmului: Rezistența la lacrimă a filmelor TPU depinde și de grosimea materialului. Filmele mai groase oferă, în general, o rezistență mai bună la rupere, deoarece au mai mult material pentru a absorbi și distribui stresul. Cu toate acestea, filmele mai groase pot compromite flexibilitatea, astfel încât un echilibru trebuie lovit în funcție de aplicația prevăzută.

4. Temperatura și factorii de mediu
Sensibilitatea la temperatură: performanța filmelor TPU depinde de temperatură. La temperaturi scăzute, TPU poate deveni fragil, reducându -și rezistența la lacrimă și duritatea. În schimb, la temperaturi mai ridicate, filmele TPU pot deveni mai flexibile, dar pot pierde o parte din integritatea lor structurală. Formularea corectă și selecția materialelor permit filmele TPU să mențină rezistența și rezistența la lacrimă într -o gamă largă de temperaturi de funcționare.

Expunerea la umiditate: în timp ce filmele TPU au, în general, o rezistență bună la hidroliză, expunerea prelungită la apă sau la medii umede poate afecta în continuare proprietățile lor mecanice. Apa poate acționa ca un plastifiant, reducând rigiditatea materialului și potențial compromis rezistența la lacrimă. Rezistența la hidroliză a componentei din poliester joacă un rol cheie în menținerea durității materialului în timp.

5. Prelucrarea aditivilor și funcționalizarea
Agenți anti-îmbătrânire: aditivi precum antioxidanți și anti-ozonanți pot fi încorporați în filme TPU pentru a preveni degradarea factorilor de mediu, cum ar fi oxidarea și expunerea la ozon. Acești agenți ajută la menținerea performanței pe termen lung a filmelor TPU, menținându-le dure și rezistente la ruperea în condiții provocatoare.

Modificarea suprafeței: tratamentele de suprafață, cum ar fi tratamentul cu corona sau plasma, pot îmbunătăți proprietățile de suprafață ale filmelor TPU, îmbunătățind rezistența acestora la forțele externe care pot duce la rupere. Deși tratamentele de suprafață îmbunătățesc în primul rând aderența la alte materiale, ele pot avea, de asemenea, un efect secundar asupra rezistenței filmului la uzură.

6. Forța de tracțiune și alungirea la pauză
Rezistența la tracțiune: rezistența la tracțiune inerentă a filmelor TPU, care este influențată de structura și formularea lor moleculară, este un factor cheie în rezistența la lacrimă. Rezistența la tracțiune mai mare înseamnă că materialul poate rezista la eforturi mai mari înainte de rupere, contribuind la o mai bună rezistență la lacrimă.

Alungirea la pauză: alungirea la pauză este o măsură a capacității unui material de a se întinde înainte de rupere. Filmele TPU cu o alungire mai mare la pauză tind să fie mai flexibile și mai rezistente la ruperea sub stres, deoarece pot absorbi și distribui forțele mai uniform. Cu toate acestea, o alungire prea mare poate reduce duritatea generală și integritatea structurală.