پلی یورتان ترموپلاستیک TPU یک الاستومر ترموپلاستیک کامل مانند سایر پلیمرهای ترموپلاستیک می باشد. TPU یک پلیمر الاستیک و قابل ذوب است که می تواند به خوبی در فرایندهای اکستروژن مانند تزریق، قالبگیری بادی و فشاری مورد استفاده قرار گیرد. همچنین با روش شکل دهی تحت خلاء، پوشش ها و بطور کلی رنج وسیعی از روش های شکل دهی کاربرد دارد. همچنین TPU قابلیت رنگ پذیری توسط تعدادی از فرایندها را دارد. برخلاف سایر الاستومرهای ترموپلاستیک، TPU خواص فیزیکی ویژه ای دارد که آن را در دسته خاص ترین و پرکاربردترین مواد فوق انعطاف پذیر قرار می دهد.

این ویژگی تاحدی به دلیل این است که TPU یک کوپلیمر بلوکی خطی با بخش های سخت و نرم بوده که بخش سخت آن می تواند آروماتیک یا آلیفاتیک باشد. TPU های آروماتیک بر پایه ایزوسیانات های MDI بوده و TPUهای آلیفاتیک بر پایه ایزوسیانات هایی مانند H12MDI می باشند. وقتی این ایزوسیانات ها با دی ال هایی با زنجیرهای کوچک ترکیب می شوند بلوک های سختی را تولید می کنند. بطور معمول پلی یورتان ترموپلاستیک TPU،  آروماتیک می باشد، اما زمانی که حفظ رنگ و شفافیت ان ها در مقابل نور خورشید جزو اولویت ها می باشد، می توانند آلیفاتیک نیز باشد.

بخش نرم می تواند از نوع پلی اتر و یا پلی استر باشد، که این مورد بستگی به کاربرد محصول نهایی دارد. به عنوان مثال، محیطهای مرطوب به صورت معمول نیازمند TPU های پایه پلی اتری هستند در حالی که محیط های روغنی و نیازمند مقاومت در مقابل هیدروکربن ها اغلب متقاضی TPU های پایه پلی استری هستند. برای دستیابی به خواص سودمندتر وزن مولکولی، نسبت و ساختار شیمیایی بخش های نرم و سخت قابل تنظیم و برنامه ریزی است.

این تطبیق پذیری ناشی از خواص ویژه TPU هاست که موجب حالت ارتجاعی بالا، خواص فشردگی خوب، مقاومت مضاعف: ضربه پذیری، سایش، رطوبتی و هیدروکربنی می شود. TPU ها ارائه کننده انعطاف پذیری بالا بدون استفاده از روان کننده های و گستره وسیعی از سختی و انعطافپذیری بالا می باشند. در واقع TPU ها شکاف مواد مورد نیاز با خواص میانه لاستیک ها و پلاستیک ها را پوشش می دهند. گستره وسیع خواص فیزیکی و مکانیکی این اجازه را به TPU ها می دهد تا هم به عنوان یک لاستیک سخت و هم به عنوان یک ترموپلاستیک مهندسی نرم کاربرد داشته باشند. آن ها دارای انعطافپذیری در دمای پایین و در برخی از انواع دارای خواص زیست سازگاری، پایداری هیدرولیک، شفافیت نوری، تاخیراندازی شعله مناسب و خواص ضد استاتیک می باشند.

 ترکیبات TPU

همچنین TPU ها به منظور آماده شدن برای کاربردهای مختلف، زمانی که تمامیت ساختاری بالاتری مورد نیاز است مانند استفاده در قالبگیری مصولات نصب شونده برروی بدنه خودروها، با الیاف شیشه و یا الیاف معدنی ترکیب می شوند. این مواد مرکب تولید شده علاوه بر خواص TPU ها مانند مقاومت در برابر سایش، رنگ پذیری، مقاومت به ضربه بالا و خواص انعطافپذیری خوب در دمای پایین دارای خواص دیگری مانند مقاومت خوب در مقابل سوخت و نفت و خواص مناسب جریان در حالت مذاب می شوند.

TPU به عنوان یک ماده برجسته در آلیاژهای پلیمری شناخته می شود. زمانی که به پلی وینیل کلراید (PVC) اضافه می شود، موجب بهبود خواص پایداری فشاری، مقاومت در برابر سایش و انعطافپذیری در دمای پایین PVC می گردد.

همچنین زمانی که به پلی کربنات و یا بوتادیان استایرن آکریونیتریل (ABS) افزوده می شود، رزین TPU با مدول خمشی اسمی ۱۸۰۰۰، ترکیباتی با مدول خمشی اسمی تا ۱۵۰۰۰۰ psi را تولید می کند. با توجه به همین ویژگی، می توان ترکیبات مهندسی خاصی با خواص رشد یافته با ترکیب ان با پلی کربنات یا ABS و یا سایر تولید و طراحی کرد.

کاربردهای TPU

خواص مورد اشاره در مقاله فوق موجب استفاده ازTPU ها در صدها کاربرد مختلف می شود:

پوشش شیشه ای دکراتیو، قطعات جانبی بدنه خودروها، چرخ های کوچک (فرغون، تخت بیمارستان و …)، قطعات تیونیگ و سرپلوس خودرو، تسمه های اتومبیل، فیلم و ورق، شیلینگ آتشنشانی، لوله های انعطاف پذیر، تجهیزات تولید مواد غذایی، کفش و زیره کفش های ورزشی، شیلنگ های هیدرولیک، آب بندهای هیدرولیک، قایق های تیوبی، چرخ های اسکیت، ابزارهای مغناطیسی، لوله ها و ابزارآلات پزشکی، غلطک های کورد استفاده در معدن کاری، لوازم ورزشی، تجهیزات غواصی و شنا، پوشش TPU  بر روی پارچه، پوشش محافظ کابل و سیم، محافظ گوشی تلفن همراه، محافظ صفحه کلید رایانه،

در پایان باردیگر یادآوری می کنیم که TPU ها به دلیل چقرمگی مناسب، دوام، فرایند شکل دهی آسان و عملکردهای چند منظوره به عنوان بهترین انتخاب برای استفاده در شکاف مواد مهندسی میان لاستیک ها و پلاستیک ها مطرح می شوند.