Spezialmodifiziertes TPU wird verwendet, wenn ein Standard-TPU-Typ nicht die erforderliche Kombination aus Flexibilität, Festigkeit, Flammwidrigkeit, elektrischer Kontrolle, Witterungsbeständigkeit, Transparenz oder anderen anwendungsspezifischen Eigenschaften bieten kann.
Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist ein thermoplastisches Elastomer, dessen Eigenschaften durch seine weichen und harten Segmente, die Isocyanatchemie, den Kettenverlängerer und die Formulierung beeinflusst werden. Unterschiedliche TPU-Chemikalien können daher ganz unterschiedliche Kombinationen aus Flexibilität, mechanischer Festigkeit, Abriebfestigkeit, Hydrolysebeständigkeit und Temperaturverhalten bieten.
Modifizierte TPU-Typen werden entwickelt, wenn diese Standard-Eigenschaftskombinationen für eine bestimmte Anwendung nicht ausreichen. Die Modifikation kann Additive, Füllstoffe, Polymerchemie oder eine Kombination von Formulierungsansätzen umfassen. Je nach Typ kann der Zweck darin bestehen, die Flammenleistung, Steifigkeit, elektrischen Eigenschaften, UV-Stabilität, Transparenz oder die Eignung für eine regulierte Anwendung zu verbessern.
Bei der Materialbeschaffung sollte die Änderung mit dem tatsächlichen Bedarf des fertigen Teils verknüpft sein. Eine Anfrage wie „modifiziertes TPU“ reicht in der Regel nicht aus, um einen geeigneten Typ zu identifizieren. Verarbeitungsmethode, Härte, Betriebsumgebung, erforderliche Leistung und geltende Standards sind ebenfalls wichtig.
Flammhemmendes TPU kommt für Anwendungen in Betracht, bei denen das Material bestimmte Anforderungen an die Entflammbarkeit erfüllen muss. Abhängig von der Rezeptur können Flammschutzsysteme unterschiedliche Additive oder Polymerdesigns verwenden, sodass das resultierende Verarbeitungsverhalten und die mechanischen Eigenschaften zwischen den Typen variieren können.
Zu den typischen Anwendungen gehören Kabelummantelungen, elektrische Komponenten, Steckverbinder und ausgewählte Transport- oder Industrieteile. UL 94 kann für geformte Kunststoffe relevant sein, die Einstufung sollte jedoch immer für das tatsächliche Material, die Probendicke und die Testkonfiguration überprüft werden.
Für Draht- und Kabelanwendungen können zusätzliche Anforderungen gelten, wie z. B. Flammenausbreitung, Rauch, Halogengehalt oder projektspezifische Kabelstandards. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass ein Material, das einfach als „flammhemmend“ beschrieben wird, alle diese Anforderungen erfüllt.
Wenn ein ungefülltes TPU keine ausreichende Steifigkeit oder Formstabilität bietet, kann eine Glasfaserverstärkung eingesetzt werden. Durch das Hinzufügen einer Verstärkung verändert sich das Gleichgewicht zwischen Steifigkeit, Festigkeit und Dehnung, sodass die geeignete Formulierung vom Teiledesign und den mechanischen Anforderungen abhängt.
Diese Typen können für Gehäuse, Halterungen, Schutzkomponenten und andere Formteile in Betracht gezogen werden, bei denen mehr strukturelle Unterstützung erforderlich ist, während einige der Verarbeitungseigenschaften von TPU weiterhin nützlich bleiben.
Die Verstärkung beeinflusst auch die Verarbeitung. Glasfasern können den Geräteverschleiß erhöhen und den Fluss, das Aussehen der Oberfläche und die Schrumpfung beeinflussen. Daher sollten bei Abformversuchen die Verarbeitungsempfehlungen des gewählten Herstellers beachtet werden.
Aliphatisches TPU wird häufig ausgewählt, wenn Beständigkeit gegen Vergilbung und Farbveränderung unter Lichteinwirkung wichtig ist. Dadurch eignen sich geeignete Qualitäten für Anwendungen, bei denen das Material während des Betriebs sichtbar bleibt, einschließlich bestimmter Außenkomponenten, Folien, Schutzhüllen und Konsumgüter.
Die Witterungsbeständigkeit hängt von mehr als der TPU-Chemie selbst ab. UV-Einstrahlung, Temperatur, Feuchtigkeit, Pigmente, Zusatzstoffe, Teiledicke und Oberflächenbedingungen können das langfristige Erscheinungsbild beeinflussen. Wenn die Farbbeständigkeit wichtig ist, sind beschleunigte Bewitterungsdaten für die tatsächliche Sorte nützlicher als eine allgemeine Aussage zur „UV-Beständigkeit“.
Die elektrischen Eigenschaften können verändert werden, wenn gewöhnliches isolierendes TPU nicht das erforderliche Maß an statischer Kontrolle bietet. Antistatische und leitfähige Materialien sind nicht austauschbar: Eine Anwendung erfordert möglicherweise eine kontrollierte statische Ableitung, einen Schutz vor elektrostatischer Entladung oder einen wesentlich geringeren elektrischen Widerstand.
Abhängig von der angestrebten Leistung können unterschiedliche Additive oder leitfähige Füllstoffe verwendet werden. Diese können sich auch auf Farbe, mechanische Eigenschaften, Oberflächenoptik und Verarbeitung auswirken.
Bei der Beschaffung dieser Art von Material sollten der erforderliche Oberflächenwiderstand oder Durchgangswiderstand, die Messmethode und die Betriebsumgebung angegeben werden. Die Anforderung an den Widerstand des fertigen Bauteils ist sinnvoller als die bloße Angabe von „leitfähigem TPU“.
Transparente TPU-Typen kommen dann zum Einsatz, wenn Flexibilität und Schlagfestigkeit mit einem klaren oder optisch stabilen Erscheinungsbild kombiniert werden müssen. Die Materialformulierung, die Verarbeitungsbedingungen und das Teiledesign können das endgültige optische Ergebnis beeinflussen.
Für Anwendungen mit transparenten Folien, Abdeckungen oder sichtbaren Bauteilen können nützliche Spezifikationen die Lichtdurchlässigkeit, Trübung, Farbstabilität, Oberflächenqualität und Vergilbungsbeständigkeit umfassen. Feuchtigkeit und Verarbeitungsbedingungen sollten ebenfalls kontrolliert werden, da sie das Aussehen geformter oder extrudierter Teile beeinflussen können.
Einige TPU-Typen werden für Anwendungen mit zusätzlichen regulatorischen, biologischen oder Nachhaltigkeitsanforderungen entwickelt. Bei medizinischen Anwendungen können Biokompatibilitäts- und Sterilisationsanforderungen gelten, während Anwendungen mit Lebensmittelkontakt von den für den beabsichtigten Markt und die beabsichtigte Verwendung geltenden Vorschriften abhängen.
Biobasiertes TPU kann je nach Produkt des Herstellers erneuerbare Rohstoffe oder einen Massenbilanzansatz beinhalten. Biobasierte Inhalte sollten getrennt von der mechanischen Leistung und der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften bewertet werden.
Für diese Bewerbungen müssen die Unterlagen anhand der genauen Note überprüft werden. FDA, EU-Anforderungen für den Lebensmittelkontakt, GB 4806, ISO 10993 oder andere behördliche Referenzen sollten nicht allein deshalb angenommen werden, weil ein Hersteller TPU für medizinische oder lebensmittelbezogene Anwendungen liefert.
Die Basischemie sollte zusammen mit der Modifikation berücksichtigt werden. TPU-Typen auf Polyester-, Polyether- und Polycarbonatbasis können vor der Einführung zusätzlicher Modifizierung unterschiedliche Leistungsprofile aufweisen.
| TPU-Basischemie | Typische Auswahlüberlegungen |
| Auf Polyesterbasis | Wird oft wegen der mechanischen Festigkeit, Abriebfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Ölen oder Lösungsmitteln in Betracht gezogen |
| Auf Polyetherbasis | Wird oft wegen Hydrolysebeständigkeit, Feuchtigkeitseinwirkung und Kälteflexibilität in Betracht gezogen |
| Auf Polycarbonatbasis | Wird in Anwendungen eingesetzt, die eine Kombination aus Hydrolysebeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und mechanischer Leistung erfordern |
Dabei handelt es sich eher um allgemeine Tendenzen als um feste Regeln. Die tatsächliche Qualität, Rezeptur und Verarbeitungsmethode bestimmen die endgültige Leistung. Aus diesem Grund sollte ein Materialvergleich anhand der TDS-Daten des Herstellers und nicht nur anhand der Chemienamen durchgeführt werden.
Die erforderliche Änderung ergibt sich in der Regel aus den Bedingungen, unter denen das fertige Teil betrieben wird.
Automobilkomponentenkann eine Kombination aus Flexibilität, Dimensionsstabilität, Beständigkeit gegen Öle oder Chemikalien, Witterungsbeständigkeit und Aussehen erfordern. Die entsprechenden Anforderungen variieren erheblich zwischen einem Schutzbauteil, einem kabelbezogenen Teil, einer Dichtung und einer sichtbaren Verkleidung.
Elektrische und elektronische Komponentenkann einen größeren Schwerpunkt auf Flammenleistung, statische Kontrolle, isolierende Eigenschaften, Dimensionsstabilität oder Oberflächenerscheinung legen. Vor der Auswahl einer Klasse sollte die geltende Elektro- oder Brandschutznorm ermittelt werden.
Draht- und Kabelprodukteerfordern im Allgemeinen ein ausgewogenes Verhältnis von Flexibilität, Abriebfestigkeit und Umweltbeständigkeit, während einige Konstruktionen auch eine spezielle Flammen- oder Halogenbeständigkeit erfordern. Der Kabelstandard sollte zu Beginn des Materialauswahlprozesses ermittelt werden.
Outdoor- und Konsumgüterkönnen Farbbeständigkeit, Flexibilität, Oberflächenerscheinung und Beständigkeit gegenüber UV- oder Witterungseinflüssen im Vordergrund stehen. Wenn diese Eigenschaften wichtig sind, können aliphatische oder anderweitig witterungsstabilisierte Typen in Betracht gezogen werden.
Medizinische Produkteerfordern eine spezifischere Bewertung des beabsichtigten Kontakts, der Sterilisationsmethode, der mechanischen Anforderungen und der behördlichen Dokumentation. Die Härte allein reicht für die Auswahl eines TPU-Typs für medizinische Zwecke nicht aus.
Nianjing kann mit TPU-Produkten etablierter Hersteller arbeiten, darunter BASF Elastollan®, Covestro Desmopan® und TEXIN®, Lubrizol ESTANE® und Tecothane™, Huntsman IROGRAN® und andere regionale TPU-Hersteller.
Diese Hersteller bieten unterschiedliche TPU-Chemikalien, Härtegrade und Spezialqualitäten an. BASF beispielsweise identifiziert in ihrem Elastollan-Portfolio sowohl aromatische als auch aliphatische Typen, ether- und esterbasiertes TPU sowie Spezialprodukte wie flammhemmende und glasfaserverstärkte Typen.
Eine Produktfamilie sollte jedoch nicht als ein einziges Material behandelt werden. Die Chemie, Härte, Verarbeitungsmethode, Zusatzstoffe und der Konformitätsstatus können zwischen den Sorten unterschiedlich sein. Bevor eine Sorte für die Produktion ausgewählt wird, sollte daher die aktuelle technische Dokumentation des Herstellers geprüft werden.
Eine klare Materialanforderung beginnt normalerweise mit dem Problem, das das fertige Bauteil lösen muss.
Wenn das vorhandene Material zu weich ist oder keine Dimensionsstabilität aufweist, kann eine Verstärkung oder eine Sorte mit höherem Modul in Betracht gezogen werden. Wenn das Teil eine Entflammbarkeitsanforderung nicht erfüllt, sollte die entsprechende Brandnorm ermittelt werden, bevor nach einer flammhemmenden Qualität gesucht wird. Wenn Verfärbungen im Außenbereich das Problem darstellen, werden die Anforderungen an Witterungseinflüsse und Farbbeständigkeit wichtiger. Für Anwendungen zur statischen Kontrolle sollten der erforderliche Widerstandsbereich und die Testmethode definiert werden.
Die Verarbeitung ist ein weiterer wichtiger Teil der Spezifikation. Der Lieferant sollte wissen, ob das Material spritzgegossen, extrudiert, folienverarbeitet, blasgeformt oder in einem anderen thermoplastischen Verfahren verwendet wird.
Eine praktische Beschaffungsanfrage könnte sein:
Glasfaserverstärktes TPU, Spritzguss, Shore 90A, Schutzgehäuse, verbesserte Steifigkeit und Formstabilität, Erstanforderung 500 kg.
Ein weiteres Beispiel:
Halogenfreies flammhemmendes TPU, Shore 85A, Extrusion, EV-Ladekabelmantel, erforderliche Flammschutz- und Kabelkonformitätsdokumentation, jährlicher Bedarf 5 Tonnen.
Wenn ein vorhandener Werkstoff ersetzt wird, ist die Angabe des Herstellers, der Sortennummer und des aktuellen TDS in der Regel sinnvoller, als den Werkstoff nur anhand der Härte zu beschreiben.
Die relevanten Parameter hängen von der Modifikation und Anwendung ab.
Nützliche Daten für verstärktes TPU können Zugfestigkeit, Dehnung, Biegemodul, Dimensionsstabilität, Schrumpfung, Hitzebeständigkeit und Verstärkungsgehalt sein.
Bei flammhemmenden Typen sollten die erforderliche Klassifizierung, die Probendicke und die anwendbare Kabel- oder Produktnorm gemeinsam überprüft werden. Eine Brandschutzklasse ohne ihre Prüfbedingungen bietet keine ausreichenden Informationen für die Materialauswahl.
Für antistatische oder leitfähige Typen sollten der Oberflächenwiderstand, der Durchgangswiderstand und die anwendbare Prüfmethode entsprechend den Anforderungen an das Endprodukt angegeben werden.
Bei wetterbeständigen Materialien können beschleunigte UV- oder Bewitterungsdaten, Farbveränderungen und die Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften nützlichere Informationen liefern als eine allgemeine Aussage zur UV-Beständigkeit.
Bei medizinischen Anwendungen und Anwendungen mit Lebensmittelkontakt sollten die entsprechende Erklärung, der Prüfbericht, die Migrationsinformationen oder die Biokompatibilitätsdokumentation der tatsächlichen Qualität und der beabsichtigten Anwendung entsprechen.
TPU ist bei der Verarbeitung feuchtigkeitsempfindlich. Überschüssige Feuchtigkeit kann das Schmelzverhalten und die Qualität des fertigen Teils beeinträchtigen. Aus diesem Grund legen Hersteller vor dem Formen oder Extrudieren häufig Trocknungsanforderungen fest. Die Verarbeitungshinweise der BASF sehen beispielsweise unterschiedliche Trocknungsbedingungen für unterschiedliche TPU-Kategorien und Härtegrade statt einer einheitlichen Bedingung vor.
Covestro legt ebenfalls Trocknungsanforderungen für einzelne Texin-Sorten fest, wobei die Bedingungen je nach Produkt variieren können. In der TPU-Verarbeitungsdokumentation von Lubrizol wird auch Feuchtigkeit als Faktor identifiziert, der die Eigenschaften von geschmolzenem TPU beeinflusst, und es werden sortenspezifische Trocknungs- und Verarbeitungsempfehlungen gegeben.
Aus diesem Grund sollten Trocknungstemperatur, Trocknungszeit, zulässiger Feuchtigkeitsgehalt und Schmelztemperatur dem aktuellen TDS oder Verarbeitungsleitfaden für die ausgewählte Sorte entnommen werden und nicht als allgemeine TPU-Formel angewendet werden.
Bei Produktionsversuchen sollten auch Verarbeitungstemperatur, Verweilzeit, Schneckengeschwindigkeit, Form- oder Gesenkbedingungen, Materiallagerung und Teilegeometrie berücksichtigt werden. Die tatsächlichen Bedingungen müssen möglicherweise je nach Maschinen- und Fertigteilanforderungen angepasst werden.
Die erforderlichen Unterlagen sind abhängig vom Material, der Anwendung und dem Zielmarkt. Je nach Projekt kann die Beschaffung Folgendes umfassen:
Die Einhaltung sollte immer anhand der spezifischen Note überprüft werden. Das allgemeine Produktportfolio oder die Zertifizierung auf Unternehmensebene eines Herstellers stellt nicht automatisch die Konformität für jede TPU-Klasse sicher.
Im Allgemeinen handelt es sich um einen TPU-Typ, der für eine bestimmte Leistungsanforderung formuliert oder entwickelt wurde, die von einem herkömmlichen Typ nicht ausreichend abgedeckt wird. Der Unterschied kann sich auf Flammverhalten, Verstärkung, elektrische Eigenschaften, Witterungsbeständigkeit, Transparenz oder Anforderungen im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung auswirken.
Die Bewerbungsvoraussetzung sollte in der Regel an erster Stelle stehen. Sobald die erforderliche Leistung und Verarbeitungsmethode bekannt ist, können geeignete Modifikationsanweisungen und Herstellerqualitäten verglichen werden.
Es kann dort geeignet sein, wo zusätzliche Steifigkeit oder Dimensionsstabilität erforderlich ist. Allerdings verändert die Verstärkung die Dehnung, den Fluss und andere Verarbeitungseigenschaften, daher sollte die erforderliche Formulierung anhand des Teiledesigns bewertet werden.
Anstatt einfach flammhemmendes TPU zu fordern, sollte der geforderte Standard angegeben werden. Abhängig von der Anwendung kann dies eine UL 94-Klassifizierung, Probendicke, Kabelflammenanforderungen, Halogenbeschränkungen oder andere projektspezifische Standards umfassen.
Zu den nützlichen Informationen gehören der Hersteller oder die bevorzugte Marke, die Sorte (sofern bekannt), die Richtung der Modifikation, die Härte, die Verarbeitungsmethode, die Anwendung, die Betriebsumgebung, wichtige Leistungsanforderungen, die Menge und das Lieferziel. Ist die Güte nicht bekannt, kann von den vorhandenen Material- und Anwendungsanforderungen ausgegangen werden.
Ja. Wenn Hersteller und Qualität bekannt sind, kann Nianjing auf der vorhandenen Referenz aufbauen und die entsprechenden Beschaffungsanforderungen prüfen. Für die Bewertung alternativer Qualitäten bieten das ursprüngliche TDS, die Verarbeitungsmethode, die Anwendung und die wichtigsten Leistungsanforderungen eine praktische Vergleichsbasis.
Wenn Sie eine modifizierte TPU-Sorte beziehen, senden Sie Nianjing die erforderliche Modifikation, Härte, Verarbeitungsmethode, Anwendung und Menge. Wenn Sie bereits über eine Hersteller- oder Sortenreferenz verfügen, fügen Sie diese der Anfrage bei, damit das Material anhand der erforderlichen Spezifikationen und Lieferbedingungen überprüft werden kann.
Adresse
China Plastics City, Stadt Yuyao, Stadt Ningbo, Provinz Zhejiang, China
Tel
Suchen Sie nach einem bestimmten Kunststoffmaterial, einer bestimmten Marke, Sorte oder Menge? Senden Sie Ihre Anforderungen zur Beschaffungs- und Verfügbarkeitsbestätigung an Nianjing.
Bitte geben Sie den Materialnamen, den Hersteller oder die Marke, die Sorte, die Menge, die Anwendung und die Lieferanforderungen an, sofern verfügbar. Wenn Sie sich bezüglich der Note unsicher sind, beschreiben Sie einfach Ihre Bewerbung und Ihre Anforderungen.
Nianjing prüft Ihre Anfrage und prüft geeignete Beschaffungsoptionen basierend auf Ihren Anforderungen.
