Пленка тпу что это
Что такое термопластичный полиуретан (ТПУ / TPU)
Термопластичный полиуретан, или ТПУ (TPU) – современный полимерный материал, относящийся к классу эластомеров, веществ с повышенной эластичностью (в два раза эластичнее резины). Ткань с покрытием из ТПУ идеально подходит для изготовления надувного оборудования, и превосходит привычную ПВХ-ткань по многим ключевым показателям.
ТПУ – это атмосферостойкий и светостойкий материал, не подверженный гидролизу. Он также устойчив к воздействию масел и жиров, износу и трению, не теряет форму, не растягивается даже при длительном воздействии, не плавится при температуре до +80 о С. На сегодняшний день он используется, в том числе, при производстве надувных лодок, пневмокаркасных палаток, надувного игрового оборудования – зорбов, всесезонных аттракционов. В магазине Катера Сибири изделия из ТПУ на тканевой основе представлены в гандолах (внутренних баллонах) надувных катамаранов Вольный Ветер. Так же магазин Катера Сибири производит бронирование лодок ПВХ полиуретаном.
СРАВНЕНИЕ ТПУ И ПВХ
ПВХ-ткань – это полотно из синтетической нити, покрытое поливинилхлоридом. Нередко поверх наносится еще какое-либо вещество, для придания особых качеств – лучшей износостойкости, морозостойкости. Выпускаются виды ПВХ-текстиля с различными характеристиками плотности, весом от 200 до 1500 г/м2.
ТПУ называют симбиозом каучука и пластмассы. Его производят на основе алифатического изоцианата, простых и сложных полиэфиров. Именно наличие алифатических изоцианатов делает термопластичный полиуретан устойчивым к атмосферным воздействиям, в том числе и ультрафиолету. Этот же компонент делает ТПУ невосприимчивым к микроорганизмам.
Преимущества ТПУ-материала
ТПУ или ПВХ – что лучше? Оба материалы огнестойки, водо- и воздухонепроницаемы, выпускаются в разных цветах либо прозрачными. За ними легко ухаживать. Некоторые механические характеристики, такие как адгезия, прочность на растяжение, разрыв и раздирание у TPU и PVC одинаковы и зависят от конкретной марки материала.
Тем не менее, если взять в руки кусочки ПВХ-ткани и ТПУ-материала, можно отметить, что последний более мягкий, эластичный и лёгкий, специфический запах у него отсутствует. Благодаря этим качествам его используют даже для изготовления верхней детской одежды для прогулок в непогоду, для так полюбившихся современным мамам «непромокаек».
Преимущества ТПУ перед ПВХ-тканью:
Главный минус термополиуритана – его цена, она выше, чем у ПВХ. При этом износостойкость материала делает надувное изделие из ТПУ разумным выбором, если предполагается продолжительная эксплуатация.
ОПТИКА С АЗОТОМ
Пленка тпу что это
Пленка ТПУ – материал, обладающий многими особенностями и высокими качественными показателями. Такое полотно обладает относительно небольшой деформацией, поэтому может использоваться для создания плотного покрытия. Его можно легко перерабатывать вторично, что позволяет существенно сэкономить на сырье. Также в составе полностью отсутствуют катализаторы – все химические реакции при изготовлении происходят без дополнительных элементов. Длительный эксплуатационный срок позволяет использовать материал в различных направлениях вне зависимости от нагрузки и других характеристик. Также материал обладает устойчивостью к износу со временем, негативному воздействию микроорганизмов.
Материал проходит многоступенчатую температурную обработку на специальных станках, чтобы получить требуемые качества. В результате готовое изделие обладает большой устойчивостью ко внешним негативным факторам и перепадам температур.
Производство
Процесс производства полиуретановой пленки происходит с использованием специализированного оборудования и материалов. В качестве сырья используются гранулы, которые были получены из полиуретана – они обладают всеми необходимыми свойствами, чтобы синтезировать будущее полотно.
Полиуретановые гранулы засыпаются в специальный автомат, где они направляются в высокотемпературную зону для нагрева и последующего плавления. При изготовлении сложных деталей данным гранулам могут придаваться различные формы и конфигурации в зависимости от особенностей готового изделия. В результате получается высокопрочное и долговечное полотно, отвечающее высоким показателям прочности и надежности по сравнению со многими аналогами.
Технические характеристики
Готовая пленка полиуретановая обладает высокими прочностными и эксплуатационными качествами, что объясняет достаточно широкую сферу применения. Среди ключевых характеристик материала выделяют такие:
Материал отличается высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет применять его в различных направлениях. Например, полиуретановая пленка ТПУ востребована для защиты суден, баллонов, различного оборудования.
Преимущества ТПУ (TPU) перед ПВХ-материалом
Термопластичный полиуретан, или ТПУ (TPU) – современный полимерный материал, относящийся к классу эластомеров, веществ с повышенной эластичностью (в два раза эластичнее резины). Ткань с покрытием из ТПУ идеально подходит для изготовления надувного оборудования, и превосходит привычную ПВХ-ткань по многим ключевым показателям.
ТПУ – это атмосферостойкий и светостойкий материал, не подверженный гидролизу. Он также устойчив к воздействию масел и жиров, износу и трению, не теряет форму, не растягивается даже при длительном воздействии, не плавится при температуре до +80 о С. На сегодняшний день он используется, в том числе, при производстве надувных лодок, пневмокаркасных палаток, надувного игрового оборудования – зорбов, всесезонных аттракционов.
Сравнение ТПУ и ПВХ
ТПУ называют симбиозом каучука и пластмассы. Его производят на основе алифатического изоцианата, простых и сложных полиэфиров. Именно наличие алифатических изоцианатов делает термопластичный полиуретан устойчивым к атмосферным воздействиям, в том числе и ультрафиолету. Этот же компонент делает ТПУ невосприимчивым к микроорганизмам.
Преимущества ТПУ-материала
ТПУ или ПВХ – что лучше? Оба материалы огнестойки, водо- и воздухонепроницаемы, выпускаются в разных цветах либо прозрачными. За ними легко ухаживать. Некоторые механические характеристики, такие как адгезия, прочность на растяжение, разрыв и раздирание у TPU и PVC одинаковы и зависят от конкретной марки материала.
Тем не менее, если взять в руки кусочки ПВХ-ткани и ТПУ-материала, можно отметить, что последний более мягкий, эластичный и лёгкий, специфический запах у него отсутствует. Благодаря этим качествам его используют даже для изготовления верхней детской одежды для прогулок в непогоду, для так полюбившихся современным мамам «непромокаек».
Преимущества ТПУ перед ПВХ-тканью:
Главный минус термополиуритана – его цена, она выше, чем у ПВХ. При этом износостойкость материала делает надувное изделие из ТПУ разумным выбором, если предполагается продолжительная эксплуатация. Являясь производителем, компания «Тайм Триал» предлагает вам оборудование из ПВХ-ткани или ТПУ. Мы рассчитаем стоимость вашего заказа в двух вариантах исполнения, чтобы вы могли купить надувное оборудование, наилучшим образом подходящее для ваших целей и бюджета.
Обзор термопластичных полиуретанов (TPU) разной эластичности и твёрдости.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
До некоторых пор я был уверен, что все полиуретаны примерно одинаковы.
Чем вообще интересны термопластичные полиуретаны?
А вот чем. Это эластичные пластики, с идеальной свариваемостью, хорошей стойкостью при нахождении в атмосферных условиях, очень низкой истираемостью.
Это не фразы из Википедии, это всё проверено на личном опыте.
Например, свариваемость. Ни одну деталь толщиной всего в один периметр ни из одного полиуретана мне не удалось разорвать по слоям как я ни старался:
Стойкость при нахождении в атмосферных условиях.
Слева лежавшая в помещении, справа год на солнце. На верх второй детальки внимания не обращайте, это был изначально брак, поэтому её не жалко было «пытать».
Напильниками полиуретан не пилится почти вообще никак. После нескольких усердных движений даже заметных следов может не остаться:
С какими пластиками можно ещё сравнить TPU?
Свариваемость у них в общем такая же хорошая, как и у полиуретанов.
И так же как и TPU склеивать их проблематично. На данный момент доступные клеи для них мне неизвестны, рад если кто-то в комментариях напишет чем их всё-таки можно склеить.
По простому, если смять тонкую полиуретановую, деталюшку, она вернёт свою форму почти полностью. Если смять ТПЕ, то останутся заломы:
На самом деле, это важное свойство не только для итоговой детали, но и для процесса печати.
Вот для примера, как ведут себя прутки TPE и TPU при растяжении:
Как видно, упругая деформация TPE довольно быстро превращается в необратимую пластическую.
А полиуретан восстановился полностью.
В качестве тестовых образцов я обычно печатаю температурные столбики, толщиной в один периметр, с разной температурой через каждый сантиметр столбика.
Это позволяет выявить рабочий диапазон пластика, свариваемость и косвенно его гигроскопичность.
Самый мягкий и эластичный полиуретан из линейки производителя. Скорее напоминает силикон.
Прям вот очень мягкий.
Дефект на 220 градусах вызван тем, что что при этой температуре пластик тоже густой и тонкая стенка из-за своей большой мягкости начинает гулять под соплом с густым пластиком. Впрочем при повышении температуры всё ок даже на такой тонкой стенке. Пузыри на 240-250 градусах это как раз та влага о которой я упомянул чуть ранее и которую полиуретан впитывает с удовольствием. Конечно не так, как нейлон, но больше чем PETG.
Вот, к примеру печать им же, но хорошенько просушенным:
Видно на 240 градусах никаких пузырей уже нет.
Рекомендую печатать им на 230, при просушке на 240 градусах.
Все дальнейшие тесты были только хорошо просушенным пластиком!
Итого. Пластик очень эластичен. Поэтому, прежде чем его заказать, вы должны быть уверены, что ваш принтер способен печатать такими мягкими материалами.
Впрочем производитель бесплатно раздаёт всем желающим свои пробники. И можно относительно безболезненно проверить сможет ли ваш принтер печатать таким пластиком. Так же их можно использовать для проверки устойчивости той или иной разновидности полиуретана к интересующему вас растворителю или маслу. Ведь использование в качестве прокладок это один из наиболее очевидных применений этого материала. Но о пробниках чуть позже.
Более жёсткий полиуретан. Но тем не менее существенно более мягкий чем последующие варианты.
И несколько более мягкий, чем эластомеры некоторых других производителей.
Печатается он уже хорошо на всём температурном диапазоне (производителем заявлено 205-235):
Фокусироваться на белом фотоаппарат категорически отказывается, даже в ручном режиме, так что придётся поверить на слово, что деталь на всём диапазоне идеальна.
Тонкая стенка держится достаточно уверенно и не изгибается под соплом даже на минимуме температуры из рабочего диапазона.
Ещё я у Spring заметил одну интересную особенность. Его поверхность с очень большим коэффициентом трения. Он как бы покрыт (в том числе и после печати) чем-то очень нескользящим.
Как бы это объяснить. Вот если кто брал в руки мелкую толчёную канифоль или раствор канифоли в спирте проливал на руки и высушивал и тёр потом, вот эффект примерно такой, как от канифоли на пальцах.
Не знаю, фича это или баг в пластике, но такой момент есть. В остальных модификациях этого эффекта или нет или он выражен значительно меньше.
Итого. Я бы сказал это наиболее оптимальный вариант. Хотя тут конечно всё от назначения зависит. С одной стороны он более жёсткий, чем предыдущий, соответственно проще в печати, но в тоже время он существенно более мягкий чем следующие. Тем обиднее, что прозрачной версии его не бывает.
На этом месте должен был быть полиуретан чуть более жёсткий, чем Spring, чтобы им можно было печатать проще и быстрее, иметь прозрачный вариант, как наиболее универсальный.
Но к сожалению у этого производителя такого варианта нет, поэтому переходим к следующей модификации.
Это уже гораздо более жёсткий и менее эластичный вариант. Трудно с чем-то его сравнить. Скажем так, по эластичности это уже явно не резина, и даже не жёсткая резина. Возможно из подобного материала делают полиуретановые молотки для керамогранита.
Печатать им уже совсем просто.
Печатал на 220-250, как и заявлено производителем. На 220 густой и слегка есть дефект, аналогичный как на Soft. На остальном диапазоне дефектов нет, деталь в реальности выглядит приличней, чем на фото.
Итого. Затрудняюсь чётко описать назначение этого материала. Ну наверно первые потребители, это те, кому нужна именно такая твёрдость и эластичность. Ну и возможно те, кому хочется попечатать эластомерами, но принтер этого не очень-то позволяет.
Это ещё боле жёсткий полиуретан. По твёрдости и эластичности скорее в чём-то напоминает SBS. Но разумеется по прочности и свариваемости они просто на разных планетах. Полиуретан есть полиуретан, разодрать и сломать его разумными усилиями просто невозможно.
Разумеется печатать им будет так же легко на любом принтере как и жёсткими пластиками.
Печатал на 210-250 градусах, при заявленных 205-235. У этого пластика получилась самая красивая поверхность.
Итого. Почему то, когда я попробовал этот филамент, я решил, что из него будут получаться отличные ударостойкие корпуса. Разбить его, невозможно, всё-таки это какой-никакой эластомер, в тоже время он достаточно жёсткий, что позволяет сохранять форму корпуса под нагрузкой.
Тем не менее это всё таки не ABS и даже не PETG, некая гибкость всё же есть и стенки должны быть потолще. Возможно из этого материала будут получаться славные шестерёнки, правда не мелкие. Они будут беречь остальную трансмиссию, в виду свей некоторой эластичности. А низкая истираемость полиуретана позволит им служить долго. Ну и треснуть такая шестерёнка внезапно не сможет.
В конце небольшое видео сравнения мягкости этих пластиков:
Теперь несколько практических примеров использования эластомеров.
Напечатал несколько заглушек для компьютера: на SATA Power, SATA Data, USB, Jack 3.5, Molex
Ножки на свой новый принтер:
Мягкое колечко в отверстии стального корпуса:
Крышка на объектив камеры:
Ещё несколько применений есть в моём профиле.
Итого. Полиуретаны разные нужны, полиуретаны разные важны. Мне нравятся полиуретаны, мне нравится, что у одного производителя есть ряд полиуретанов разной жёсткости и эластичности.
Кстати насчёт терминологии. Жёсткость и эластичность это не разные определения одного явления. Например Flex Soft из обзора и пластилин имеют примерно одинаковую жёсткость, но вот Flex Soft очень эластичен, а пластилин вообще нет (он пластичен). Или чистый алюминий (не дюраль). Он жёстче и пластилина и всех полиуретанов, тем не менее по эластичности он как пластилин, а не как полиуретан.
Теперь о бесплатных пробниках.
Особенно это актуально с учётом высокой цены полиуретанов.
Пробники этих (и не только этих) пластиков производитель высылает бесплатно всем желающим, получателем оплачивается только стоимость доставки.
Страничка заказа пробников:
Пробников 10 штук. Можно выбрать любые из ассортимента производителя, а это разные вариации полимеров: ABS, HIPS, PLA, Nylon, TPU, PETG, PP, PC.
Но поскольку меня интересовал только полиуретан, я попросил прислать по два пробника полиуретанов вместо других пластиков, чтобы помимо тестовых столбиков напечатать ещё что-то полезное. И производитель пошёл мне на встречу.
TPU-материал – что это?
Термопластичный полиуретан (ТПУ) входит в класс полимеров. Это эластомер с признаками пластмассы и каучука — уретановые связи соединяют органические элементы. Эластомер растягивается как резина. Вещи из этого полимера не теряют гибкость при морозе 60 градусов, не тают при жаре 80 градусов, не реагируют на жиры и масла, устойчивы к износу и трению.
Основным компонентом для производства вещества бывают алифатический изоцианат, простые и сложные полиэфиры. Первые уменьшают хрупкость при морозе и увеличивают сопротивляемость ультрафиолету. Вторые придают изделиям морозостойкость, устойчивость к износу и защиту от микробов. Третьи увеличивают коэффициент растяжения и восстановления после деформации.
История появления
Источники выдвигают разные версии об истории создания химической новинки. По одной из них, всё началось с бильярда.
Компания по изготовлению аксессуаров для игры на зелёном сукне объявила: десять тысяч долларов тому, кто отыщет замену слоновой кости, придумает новые материалы. Через четыре года поисков американский изобретатель Джон Уэсли Хайат явил идею использования нитроцеллюлозы. Изобретатель воспользовался итогами работ английского металлурга Александра Паркса на Большой мировой выставке 1855 года.
Американец не продал результат научных поисков, а организовал на паях с братом собственное изготовление пластмасс. Они придумали специальный агрегат для литья пластмассы. Через 36 месяцев конкуренты взяли патент на технику для литья под давлением. Технологию запатентовали в первом десятилетии ХХ века. Ещё пятнадцать лет машины для изготовления пластмассовых заготовок делали не сложные формы.
Затем немецкие технологи в четвертый раз изобрели процесс литья под давлением, оформив технические условия на процесс литья изделий с непростой формой. Немецкий же учёный Байер синтезировал TPU-материал в четвёртом десятилетии двадцатого века.
К середине ХХ века придумали машину для изготовления тонкостенных изделий. Начался массовый выпуск полимера.
Производство TPU-материала
Компоненты ТПУ химически обрабатывают, и в виде гранул загружают в бункер автомата, оттуда происходит шнековая подача в камеру разогрева.
На термопластавтоматах изготавливают бруски, полосы, листы – простые формы. Разогретая пластичная масса из гранул полиуретана выдавливается через отверстие заданной конфигурации в машине. Процесс называется экструзия.
Для изготовления сложных деталей применяют процесс инжекции – впрыска пластичной массы в литьевую форму.
Перед переработкой требуется произвести сушку сырья: 6 часов при 80 градусах или 2 часа при 100 градусах.
Готовые изделия две — три недели держат в тёплом помещении. Так достигаются параметры эксплуатации вещи. Для сокращения сроков выдержки изделия помещают в печь на 16 часов и сушат при температуре 105 градусов.
Отличия от других пластмасс
Изделия из TPU-материала характеризуются высокой степенью твёрдости, ими нивелируют воздействие сильных механических нагрузок.
При высокой твердости детали эластичны, прочны и устойчивы к деформации, не раскалываются при ударе.
Полиуретановая продукция устойчива к воздействию абразивных веществ твёрдого состояния, с помощью которых полируют и шлифуют поверхности.
Термопластичный полиуретан идёт на изготовление простых и сложных форм, и толстых изделий.
На ТПУ не селится плесень и микробы.
Преимущества и минусы
Но, термопластичный полиуретан имеет и минусы :
Применение TPU-материала
В производстве товаров народного потребления TPU-материал применяется в следующих отраслях.
• Машиностроение – формовка шин, уплотнителей, сальников, автомобильных прокладок. Валы, шестерни и вибростойкие детали из полиуретана применяют на внутризаводском транспорте, в горной и нефтегазодобывающей промышленности.
• Шланги, электропровода и кабели. Выбор материала для изготовления кабельной продукции учитывает особенности ТПУ: удлинение в 5-8 раз, прочность на разрыв 5,5МПа, выдерживание растягивающих нагрузок в диапазоне 21-55 МПа. Благодаря коэффициенту твёрдости по Шору 85-90, ПУ применяют как защитную оболочку кабеля с динамической нагрузкой, там, где есть воздействие вибрации и ударной силы.
• Выпуск обуви. Высокая прочность полиуретана увеличивает время эксплуатации обуви.
Товары для спорта (накладки для защиты тела, плёнка на лыжи и на сноуборды, спортивная обувь);