Termoplastse polüuretaani toorainete koostis: kolm põhikomponenti
Termoplastilise polüuretaani (TPU) tooraine meenutab keemiamaailmas "kolme{0}}inimese tantsu", mida esitavad ühiselt diisotsüanaadid, polüoolid ja väikeste molekulide ahela pikendajad. Nende hulgas on diisotsüanaadid kõvade segmentide "struktuurse selgroona"-levinud näidete hulka kuuluvad MDI (difenüülmetaandiisotsüanaat) ja TDI (tolueendiisotsüanaat). Polüoolid toimivad pehmete segmentide "õrna südamikuna", mis koosnevad kahte peamist tüüpi: polüesterpolüoolid ja polüeeterpolüoolid. Lõpuks toimivad väikesed -molekulide ahela pikendajad (nagu 1,4-butaandiool) nagu "sideaine", ühendades kõvad ja pehmed segmendid tihedalt kokku, et luua unikaalne mikrofaasidest eraldatud struktuur.
Tooraine proportsioonide "kuldne suhe": maagiline jõudluse valem
TPU jõudlust võib võrrelda matemaatilise võrrandiga, kus kriitilise muutujana on tooraine suhe. Kui kõvade segmentide osakaal on suur, muutub materjal kõvemaks ja kulumiskindlamaks-, mistõttu sobib see selliste rakenduste jaoks nagu kingatallad või hammasrattad. Vastupidiselt, kui pehmete segmentide osakaal on suur, muutub materjal pehmemaks ja elastsemaks,{3}}mida kasutatakse sageli sellistes toodetes nagu mobiiltelefonide ümbrised või spordikaitsevahendid. Näiteks polüester{5}}põhine TPU omab paremat kulumiskindlust võrreldes selle polüeetri-põhise analoogiga, kuigi sellel on pisut madalam hüdrolüüsikindlus. Samamoodi peetakse MDI{8}}põhist TPU-d keskkonnasõbralikumaks kui TDI{9}}põhist TPU-d, kuid see nõuab kõrgemat töötlemistemperatuuri. Nende toorainete tüüpide ja vahekordade täpse reguleerimisega saab TPU "muunduda" paljudeks vormideks,{11}}kummist-kummist-plastilaadseteni-taolisteni-, täites sellega erinevate rakendusstsenaariumide erinevad nõudmised.
Toormaterjalide "varjatud talendid": töötlemist ja jõudlust mõjutavad üksikasjad
Tooraine valik ei määra mitte ainult TPÜ põhiomadusi, vaid sisaldab ka mitmeid "peidetud andeid". Näiteks annab polüesterpolüoolide suurem molekulmass tulemuseks saadud TPU parema tõmbetugevuse, kuigi see nõuab kõrgemaid töötlemistemperatuure. Lisaks mõjutab väikeste molekulide ahelapikenduste konkreetne annus materjali kristallilisust, mis omakorda muudab selle läbipaistvust ja kõvadust. Lisaks võivad toormaterjalides olevad lisandid-(nagu niiskus-) põhjustada kõrvalreaktsioone, mis võivad põhjustada materjali kollaseks muutumist või jõudluse halvenemist. Järelikult on tooraine puhtus ja säilitustingimused (nt õhukindel sulgemine ja kuivus) võrdselt kriitilised; isegi väike möödalaskmine nendes valdkondades võib põhjustada TPU-s drastilise "isiksuse muutuse".