Які конкретні фактори впливають на слізну стійкість і міцність фільмів про поліестер ТПУ?

Стійкість до сліз і міцність Поліестерні фільми TPU впливають кілька ключових факторів, пов’язаних із складом, обробкою та структурною конструкцією матеріалу. Ці фактори включають молекулярну структуру, адитивні рецептури, виробничі процеси та умови навколишнього середовища. Ось детальний поломка:

1. Полімерний склад та молекулярна структура
Поліестерна основа: Поліестерний компонент у ланцюзі TPU впливає на загальну жорсткість та міцність плівки. Поліестер ТПУ, як правило, має більш високу міцність на розрив та стійкість до сліз порівняно з іншими типами ТПУ, такими як TPU на основі поліефіру, завдяки кристалічній природі поліестерної основи, що забезпечує підвищену структурну цілісність.

Вміст жорсткого сегмента: TPU виготовляються шляхом комбінування м'яких і жорстких сегментів (тверді сегменти, як правило, ізоціанати, а м'які сегменти - це поліоли, такі як поліестер або поліефері). Баланс між твердими та м'якими сегментами впливає на міцність матеріалу. Більш висока частка жорстких сегментів зазвичай збільшує міцність на розрив і стійкість до розриву, але може зменшити гнучкість. І навпаки, більша частка м'яких сегментів підвищує гнучкість, але може поставити під загрозу стійкість до сльози.

Зшивання: зшивання збільшує міцність і стійкість до сліз плівок ТПУ, утворюючи ковалентні зв’язки між полімерними ланцюгами. Цей процес посилює загальні механічні властивості, запобігаючи занадто вільно рухатися полімерними ланцюгами, що може допомогти запобігти розірванню під силою.

2. Добавки та наповнювачі
Пластифікатори: Пластифікатори можна додати до плівок TPU для підвищення гнучкості та зменшення крихкості. Однак наявність пластифікаторів необхідно ретельно контролювати, оскільки занадто багато може знизити стійкість до сліз. Правильна рецептура пластифікатора може підвищити гнучкість, зберігаючи хороший баланс стійкості до сліз і міцності.

Підсилюючі наповнювачі: Включення посилюючих наповнювачів, таких як скляні волокна, вуглець чорного кольору або інші наночастинки, може значно покращити стійкість до сліз, збільшуючи структурну цілісність матеріалу. Ці наповнювачі забезпечують додаткову силу та жорсткість, запобігаючи розповсюдженню сліз, коли плівка піддається стресу.

УФ -стабілізатори: Для додатків, що піддаються сонячному світлу, ультрафіолетові стабілізатори можуть бути включені для захисту плівки від деградації, спричиненої УФ -випромінюванням. Деградація УФ може зменшити міцність фільмів про ТПУ з часом, роблячи їх більш схильними до розриву. УФ-стабілізатори допомагають підтримувати довгострокову продуктивність матеріалу.

3. Умови обробки
Температура екструзії та швидкість охолодження: Під час виробництва плівки температура екструзії та швидкість охолодження впливають на кристалічну структуру ТПУ. Швидке охолодження може викликати аморфні області, що може зменшити міцність. Контрольоване охолодження дозволяє утворити кристалічні домени, покращуючи стійкість до сліз та загальні механічні властивості.

Молекулярна орієнтація: спосіб орієнтації ТПУ під час переробки може мати значний вплив на його механічні властивості. Розтягнення плівки під час виробництва (у таких процесах, як двоосьове розтягування) вирівнює полімерні ланцюги в певному напрямку, покращуючи міцність на розрив і стійкість до сліз. Однак занадто багато орієнтації може зробити матеріал більш крихким, тому необхідний ретельний контроль.

Товщина плівки: стійкість до сліз плівок ТПУ також залежить від товщини матеріалу. Більш товсті плівки, як правило, забезпечують кращу стійкість до розриву, оскільки вони мають більше матеріалу для поглинання та розподілу напруги. Однак більш товсті плівки можуть поставити під загрозу гнучкість, тому повинен бути вражений баланс залежно від передбачуваного застосування.

4. Температура та фактори навколишнього середовища
Чутливість температури: Продуктивність плівок TPU залежить від температури. При низьких температурах ТПУ може стати крихким, знижуючи його стійкість і міцність. Навпаки, при більш високих температурах плівки ТПУ можуть стати більш гнучкими, але можуть втратити частину їх структурної цілісності. Правильна рецептура та вибір матеріалів дозволяють плівок ТПУ підтримувати міцність та стійкість до сліз у широкому діапазоні робочих температур.

Волога вологості: Хоча плівки ТПУ, як правило, мають хорошу стійкість до гідролізу, тривале опромінення води або вологого середовища все ще може впливати на їх механічні властивості. Вода може діяти як пластифікатор, зменшуючи жорсткість матеріалу і потенційно погіршуючи стійкість до сліз. Опір гідролізу компонента поліестеру відіграє ключову роль у підтримці міцності матеріалу з часом.

5. Обробка добавок та функціоналізація
Антивікові засоби: добавки, такі як антиоксиданти та антизонанти, можуть бути включені в плівки ТПУ для запобігання деградації від факторів навколишнього середовища, таких як окислення та опромінювання озони. Ці агенти допомагають підтримувати довгострокову ефективність фільмів про ТПУ, зберігаючи їх жорсткими та стійкими до розриву в складних умовах.

Модифікація поверхні: поверхневі обробки, такі як корона або плазма, можуть посилити поверхневі властивості плівок ТПУ, покращуючи їх стійкість до зовнішніх сил, що може призвести до розриву. Хоча поверхневі обробки в першу чергу покращують адгезію до інших матеріалів, вони також можуть мати вторинний вплив на стійкість плівки до зносу.

6. Сила на розрив і подовження при перерві
Сила на розрив: притаманна міцність на розрив плівок ТПУ, на яку впливає їх молекулярна структура та формулювання, є ключовим фактором стійкості до сліз. Більш висока міцність на розрив означає, що матеріал може протистояти більш високим напруженням перед тим, як зламати, сприяючи кращому стійкості до сліз.

Подовження на перерві: подовження на перерві - це міра здатності матеріалу розтягуватися перед проривом. Фільми ТПУ з вищим подовженням при розриві, як правило, є більш гнучкими і стійкими до розриву під стресом, оскільки вони можуть поглинати і розподіляти сили рівномірно. Однак занадто багато подовження може знизити загальну міцність та структурну цілісність.