Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un matériau polyvalent reconnu pour sa durabilité et sa résilience. Cependant, dans certaines applications, il peut être nécessaire de réduire la dureté des granulés de TPU tout en améliorant la résistance à l'abrasion.
Stratégies pour réduire la dureté du TPU et améliorer l'équilibre de résistance à l'abrasion.
1. Mélange avec des matériaux plus doux
L'un des moyens les plus simples de réduire la dureté du TPU est de le mélanger à un matériau thermoplastique plus souple. Parmi les options courantes, on trouve le TPE (élastomère thermoplastique) et les TPU plus souples.
Une sélection rigoureuse du matériau le plus souple et du rapport auquel il est mélangé avec le TPU peut aider à atteindre le niveau souhaité de réduction de la dureté.
2. Une nouvelle approche : mélange de particules de TPU avec un nouveau matériau souple Si-TPV
Le mélange des granulés TPU 85A avec SILIKE a lancé le matériau souple Si-TPV (élastomère thermoplastique vulcanisé dynamique à base de silicone). Cette méthode atteint l'équilibre souhaité entre la réduction de la dureté et la résistance accrue à l'abrasion, sans compromettre ses autres propriétés souhaitables.
Méthode pour réduire la dureté des particules de TPU, formule et évaluation :
L'ajout de 20 % de Si-TPV à la dureté du TPU 85A réduit la dureté à 79,2A
Note:Les données de test ci-dessus sont nos données de test pratiques en laboratoire et ne peuvent pas être comprises comme un engagement de ce produit, le client doit être testé en fonction de ses propres spécificités.
Cependant, l’expérimentation avec différents rapports de mélange est courante, visant à obtenir la combinaison optimale de douceur et de résistance à l’abrasion.
3. Incorporation de charges résistantes à l'abrasion
Pour améliorer la résistance à l'abrasion, les experts suggèrent d'incorporer des charges spécifiques comme le noir de carbone, les fibres de verre, le mélange maître de silicone ou le dioxyde de silicium. Ces charges peuvent renforcer les propriétés de résistance à l'usure du TPU.
Il convient toutefois de prêter une attention particulière à la quantité et à la dispersion de ces charges, car une quantité excessive pourrait affecter la flexibilité du matériau.
4. Plastifiants et agents adoucissants
Pour réduire la dureté du TPU, les fabricants peuvent utiliser des plastifiants ou des agents adoucissants. Il est important de choisir un plastifiant adapté, capable de réduire la dureté sans compromettre la résistance à l'abrasion. Parmi les plastifiants couramment utilisés avec le TPU, on trouve le phtalate de dioctyle (DOP) et l'adipate de dioctyle (DOA). Il est important de s'assurer que le plastifiant choisi est compatible avec le TPU et n'altère pas ses autres propriétés, telles que la résistance à la traction ou la résistance chimique. De plus, le dosage des plastifiants doit être rigoureusement contrôlé pour maintenir l'équilibre souhaité.
5. Réglage précis des paramètres d'extrusion et de traitement
L'ajustement des paramètres d'extrusion et de traitement est essentiel pour obtenir la combinaison souhaitée : dureté réduite et résistance à l'abrasion accrue. Cela implique de modifier des paramètres tels que la température, la pression et la vitesse de refroidissement pendant l'extrusion.
Des températures d'extrusion plus basses et un refroidissement soigneux peuvent conduire à un TPU plus souple tout en optimisant la dispersion des charges résistantes à l'abrasion.
6. Techniques de post-traitement
Les techniques de post-traitement telles que le recuit, l’étirement ou même les traitements de surface peuvent encore améliorer la résistance à l’abrasion sans compromettre la dureté.
Le recuit, en particulier, peut améliorer la structure cristalline du TPU, le rendant plus résistant à l'usure.
En conclusion, atteindre l'équilibre délicat entre une dureté réduite du TPU et une résistance accrue à l'abrasion est un processus complexe. Les fabricants de TPU peuvent s'appuyer sur la sélection des matériaux, le mélange, les charges résistantes à l'abrasion, les plastifiants, les agents adoucissants et le contrôle précis des paramètres d'extrusion pour ajuster les propriétés du matériau aux exigences spécifiques d'une application donnée.
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