熱可塑性ポリウレタン、TPUとしても知られているのは、ジイソシアネートと1つ以上のジオールの間のポリ拡張反応を介して作成されたプラスチックのユニークなカテゴリーです。
熱可塑性という用語は、加熱時に柔軟で順応性のある材料を指し、冷却時に固化することを指します。熱可塑性材料は溶けたり成形したり、構造の完全性を失わせずに何度も再処理することができます。
ポリウレタンという用語は、イソシアネートとポリオールの反応を介して生成されるウレタンモノマーによって結合された有用なタイプのポリマーを指します。
熱可塑性ポリウレタンの特性
熱可塑性ポリウレタンは、ポリウレタン製品の有用な特性と、幅広い分野と産業のアプリケーションに理想的なプラスチックを形成するために、熱可塑性物質の再処理可能な特性と一緒にブレンドされます。 TPUは、従来の熱可塑性製造装置で押し出されたり、射出成形を行うことができ、生産を容易にすることができます。
TPUには、耐摩耗性、弾力性、幅広い温度、耐衝撃性、柔軟性での油やグリースに対する耐性、耐イサス性、柔軟性など、多くの明確な利点と有用な特性があります。 TPUは、耐摩耗性と柔軟性が必要な低温アプリケーションにとって理想的な熱可塑性塑性です。
熱可塑性ポリウレタンには、ポリエステルベースのTPUとポリエーテルベースのTPUという2つの主なタイプがあります。 2種類のTPUは、チェーンのソフトセグメントの選択が異なり、ポリエステルベースのTPUは伝統的にアディピン酸エステルに由来するポリエステルを使用していますが、ポリエーテルベースのTPUはテトラヒドロフランエーテルを使用しています。 2種類のTPUには、理想的な熱可塑性を選択するときに考慮できるわずかに異なる特性もあります。
TPUの生産方法
熱可塑性ウレタンは、ポリオール（長鎖Diol）、チェーンエクステンダーとして機能する短鎖Diol、およびジイソシアネートの化学反応を通じて生成されます。これにより、ハードブロックとソフトブロックとして知られる置換基を持つ交互のチェーンが生じます。
TPUの短くて硬いブロック部分は、チェーンエクステンダーとジイソシアネートで構成されており、プラスチックの硬い極性骨格として機能します。これにより、機械的な剛性と耐久性が生じます。メチレンジイソシアネート（MDI）は、TPUで最も頻繁に使用されるジイソシアネートであり、1,4-ブタンジオール（BDO）は最も一般的なチェーンエクステンダーです。
ハードブロックセグメントは、多くの場合、結晶または擬似結晶であり、ポリマー内の架橋の3次元ネットワークになります。共有結合はこのネットワークを形成し、耐久性が高く、摩耗に対する抵抗をもたらします。
加熱すると、架橋が散逸し、従来の製造によるTPUの成形と押し出しが可能になります。ソフトブロック部分は長鎖Diolで構成されており、TPUにさらに柔軟性が生じます。ソフトブロックとハードブロックの比率を変更するか、ブロックのアイデンティティを変えることにより、問題のTPUの物理的特性を変更できます。