Polyuretaani (PU), lyhyt poly (uretaanille), on monipuolinen polymeeri, joka on syntetisoitu polyolien ja diisosyanaattien polykondensaatioreaktiolla. Se tunnetaan erinomaisista mekaanisista ominaisuuksistaan ja sitä käytetään laajasti erilaisissa teollisuus- ja kuluttajasovelluksissa, mukaan lukien kalvot, pinnoitteet, liimat, kuidut, vaahdot ja elastomeerit. Polyuretaanin eri muodoista kestomuovinen polyuretaani (TPU) erottuu sen ainutlaatuisen yhdistelmän ja prosessoitavuuden yhdistelmän vuoksi.
TPU on lineaaristen segmentoitujen lohkokopolymeerien luokka, jota tyypillisesti edustaa kaava (AB) ₙ. Tässä rakenteessa "A" -segmentti on korkean molekyylipainoinen polyesteri tai polyeetteri (molekyylipainoalueella noin 1000-6000), kun taas "B" -segmentti on lyhytketjuinen diooli, joka sisältää 2-12 hiiliatomia. Nämä pehmeät ja kovat segmentit yhdistetään diisosyanaattiyksiköillä, jotka muodostavat rakenteen, joka antaa TPU: lle sekä joustavuuden että lujuuden. Toisin kuin silloitetut kumimateriaalit, TPU: lla on ensisijaisesti lineaarinen molekyylirakenne, jolla on minimaalinen kemiallinen silloitus.
Yksi TPU: n tärkeimmistä ominaisuuksista on lukuisten vety sidosten läsnäollessa sen molekyyliketjujen välillä, mikä muodostaa fysikaalisen silloittumisen. Näillä vety sidoksilla on kriittinen rooli materiaalin rakenteen vahvistamisessa, mikä edistää sen korkeaa moduulia, vetolujuutta ja joustavuutta. Seurauksena on, että TPU: lla on erinomainen hankausvastus, öljy ja kemiallinen vastus, hydrolyysiresistenssi ja pysyy stabiilina laajan lämpötila -alueen yli. Se osoittaa myös hyvää vastustuskykyä mikrobihyökkäyksille ja ympäristön ikääntymiselle.
Toinen TPU: n etu on sen kestomuovinen käyttäytyminen. Fysikaalinen silloitus vety sidosten kautta on palautuvaa lämmitystä tai liuoksessa, molekyylien väliset voimat heikentyvät, mikä mahdollistaa materiaalin virtaavan tai muokata. Jäähdytyksen tai liuottimen haihtumisen jälkeen vety sidosuudistukset, jotka mahdollistavat materiaalin palauttaa kiinteän tilan suorituskyvyn ilman merkittäviä ominaisuuksien menetyksiä. Tämä uudelleenkäsittely tekee TPU: sta soveltuvan injektiomuovaukseen, suulakepuristukseen ja muihin kestomuovisten prosessointitekniikoihin.
Tunnettu esimerkki TPU: sta jokapäiväisessä elämässä on spandex (nimeltään myös elastane), erittäin joustava kuitu, jota käytetään tekstiileissä. TPU: n monipuolisuus, kestävyys ja prosessoitavuus tekevät siitä valitun materiaalin jalkineista ja elektroniikasta auto- ja lääkinnällisiin laitteisiin.