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TPU聚氨酯弹性体在轮胎上应用可行性探讨

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2017-07-15 10:06【

    TPU(Thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。主要分为有聚酯型和聚醚型之分,它硬度范围宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油,透明,弹性好,在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用,无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。   


      

       通常的自行车轮胎,都是橡胶材料的,生产工序较多,一般需要通过塑化——混炼——加工胚胎配件(如内胎,胎面,帘布等)——胚胎成型——胚胎硫化等一系列工序才能生产出自行车轮胎成品。而未来自行车的轮胎采用特殊热塑性弹性体TPU为原材料,并且成型工艺采用注塑成型,只需开好模具,将热塑性弹性体直接一步注射成型为所设计要求的自行车轮胎产品。


2016年开始共享单车热潮出现,大街小巷布满了摩拜、ofo等自行车,自行车的投放量也不增加,但当使用寿命到期后回收废旧材料将成为很大的问题,对换环境的破坏不言而喻,这与目前的环保政策大相径庭,然而TPU材料将可以解决这个问题,TPU材料可回收、易降解,不会对环境造成太多的负担。


汽车轮胎是否也可以使用TPU材料呢?这方面的工作在1970年取得显著进展,当时Firestone轮胎橡胶公司(Alliger等,1971就有关汽车用试验浇铸轮胎作了公开报道。国内汽车产销量近年来仍处于走高趋势,对于TPU轮胎来说是一个巨大的市场,但对于TPU而言仍有自己的技术难点。


主要的难点如下:


(1)TPU的某些热性能及物理性能,氨基甲酸乙酯链本身具有热可逆性,因此在足够高的温度下,TPU的主链会发生断裂。


(2)补强机理在原理上也是热敏型,因为它与微区的存在有关,微区在使用过程中,必须保持在它的玻璃化温度或熔点以上。


(3)即使在路面上缓慢行驶时,甚至在较适中的温度下,轮胎在充气压力和热的综合影响下,会显示“裂缝增长”。


(4)当受到紧急刹车或产生局部过热等其他情况下,轮胎胎面部分可能会发生灾难性破坏。


(5)与传统材料相比,TPU轮胎的造价相对更为高昂。

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