Le TPU modifié spécialement est utilisé lorsqu'une qualité de TPU standard ne peut pas fournir la combinaison requise de flexibilité, de résistance, de résistance aux flammes, de contrôle électrique, de résistance aux intempéries, de transparence ou d'autres propriétés spécifiques à l'application.
Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un élastomère thermoplastique dont les propriétés sont influencées par ses segments souples et durs, la chimie des isocyanates, l'extenseur de chaîne et la formulation. Différentes compositions chimiques du TPU peuvent donc fournir des combinaisons très différentes de flexibilité, de résistance mécanique, de résistance à l'abrasion, de résistance à l'hydrolyse et de performances en température.
Des qualités de TPU modifiées sont développées lorsque ces combinaisons de propriétés standards ne suffisent pas pour une application particulière. La modification peut impliquer des additifs, des charges, la chimie des polymères ou une combinaison d'approches de formulation. Selon le grade, l'objectif peut être d'améliorer les performances de flamme, la rigidité, les propriétés électriques, la stabilité aux UV, la transparence ou l'adéquation à une application réglementée.
Pour l'approvisionnement en matériaux, la modification doit être liée aux besoins réels de la pièce finie. Une demande telle que « TPU modifié » n'est généralement pas suffisante pour identifier une qualité appropriée. La méthode de traitement, la dureté, l'environnement d'exploitation, les performances requises et les normes applicables sont également importantes.
Le TPU ignifuge est envisagé pour les applications où le matériau doit répondre à une exigence d'inflammabilité spécifiée. En fonction de la formulation, les systèmes ignifuges peuvent utiliser différents additifs ou conceptions de polymères, de sorte que le comportement de traitement et les propriétés mécaniques qui en résultent peuvent varier d'une qualité à l'autre.
Les applications typiques incluent les gaines de câbles, les composants électriques, les connecteurs et certaines pièces de transport ou industrielles. UL 94 peut être pertinent pour les plastiques moulés, mais la classification doit toujours être vérifiée en fonction du matériau réel, de l'épaisseur de l'éprouvette et de la configuration de test.
Les applications de fils et câbles peuvent impliquer des exigences supplémentaires, telles que la propagation des flammes, la fumée, la teneur en halogène ou les normes de câbles spécifiques au projet. Un matériau décrit simplement comme « ignifuge » ne doit pas être considéré comme répondant à toutes ces exigences.
Le renforcement en fibre de verre peut être utilisé lorsqu'un TPU non chargé n'offre pas une rigidité ou une stabilité dimensionnelle suffisante. L'ajout de renforts modifie l'équilibre entre rigidité, résistance et allongement. La formulation appropriée dépend donc de la conception de la pièce et des exigences mécaniques.
Ces qualités peuvent être envisagées pour les boîtiers, les supports, les composants de protection et autres pièces moulées où un support structurel plus important est requis tandis que certaines caractéristiques de traitement du TPU restent utiles.
Le renforcement affecte également le traitement. La fibre de verre peut augmenter l’usure des équipements et influencer l’écoulement, l’apparence de la surface et le retrait. Les recommandations de traitement du fabricant sélectionné doivent donc être suivies lors des essais de moulage.
Le TPU aliphatique est souvent sélectionné lorsque la résistance au jaunissement et au changement de couleur sous l'exposition à la lumière est importante. Cela rend les qualités appropriées utiles pour les applications où le matériau reste visible pendant le service, y compris certains composants extérieurs, films, housses de protection et produits de consommation.
La résistance aux intempéries ne dépend pas seulement de la chimie du TPU elle-même. L'exposition aux UV, la température, l'humidité, les pigments, les additifs, l'épaisseur de la pièce et l'état de la surface peuvent tous affecter l'apparence à long terme. Lorsque la rétention de la couleur est importante, des données de vieillissement accéléré pour la qualité réelle sont plus utiles qu'une affirmation générale de « résistance aux UV ».
Les propriétés électriques peuvent être modifiées lorsque le TPU isolant ordinaire ne fournit pas le niveau requis de contrôle statique. Les matériaux antistatiques et conducteurs ne sont pas interchangeables : une application peut nécessiter une dissipation statique contrôlée, une protection contre les décharges électrostatiques ou une résistance électrique nettement inférieure.
En fonction des performances recherchées, différents additifs ou charges conductrices peuvent être utilisés. Ceux-ci peuvent également affecter la couleur, les propriétés mécaniques, l’apparence de la surface et le traitement.
Lors de l'achat de ce type de matériau, la résistance de surface ou la résistance volumique requise, la méthode de mesure et l'environnement d'exploitation doivent être indiqués. L'exigence de résistance du composant fini est plus utile que la simple spécification de « TPU conducteur ».
Les qualités de TPU transparent sont utilisées lorsque la flexibilité et la résistance aux chocs doivent être combinées avec un aspect clair ou visuellement stable. La formulation du matériau, les conditions de traitement et la conception des pièces peuvent tous influencer le résultat optique final.
Pour les applications impliquant des films transparents, des couvertures ou des composants visibles, les spécifications utiles peuvent inclure la transmission de la lumière, le voile, la stabilité des couleurs, la qualité de la surface et la résistance au jaunissement. L'humidité et les conditions de traitement doivent également être contrôlées car elles peuvent affecter l'apparence des pièces moulées ou extrudées.
Certaines qualités de TPU sont développées pour des applications soumises à des exigences réglementaires, biologiques ou de durabilité supplémentaires. Les applications médicales peuvent impliquer des exigences de biocompatibilité et de stérilisation, tandis que les applications en contact avec les aliments dépendent des réglementations applicables au marché et à l'utilisation envisagées.
Le TPU d'origine biologique peut incorporer des matières premières renouvelables ou une approche de bilan massique, selon le produit du fabricant. Le contenu d’origine biologique doit être évalué séparément des performances mécaniques et de la conformité réglementaire.
Pour ces applications, la documentation doit être vérifiée par rapport à la note exacte. Les exigences de la FDA, de l'UE en matière de contact alimentaire, GB 4806, ISO 10993 ou d'autres références réglementaires ne doivent pas être prises en compte simplement parce qu'un fabricant fournit du TPU pour des applications médicales ou alimentaires.
La chimie de base doit être prise en compte avec la modification. Les qualités de TPU à base de polyester, de polyéther et de polycarbonate peuvent avoir différents profils de performances avant l'introduction de modifications supplémentaires.
| Chimie des bases du TPU | Considérations de sélection typiques |
| À base de polyester | Souvent considéré pour sa résistance mécanique, sa résistance à l’abrasion et sa résistance aux huiles ou aux solvants |
| À base de polyéther | Souvent considéré pour sa résistance à l’hydrolyse, son exposition à l’humidité et sa flexibilité à basse température |
| À base de polycarbonate | Utilisé dans les applications nécessitant une combinaison de résistance à l'hydrolyse, de résistance à la chaleur, de résistance aux intempéries et de performances mécaniques |
Ce sont des tendances générales plutôt que des règles fixes. La qualité réelle, la formulation et la méthode de traitement déterminent la performance finale. Pour cette raison, une comparaison de matériaux doit être effectuée en utilisant les données TDS du fabricant plutôt que les seuls noms chimiques.
La modification requise provient généralement des conditions dans lesquelles la pièce finie fonctionnera.
Composants automobilespeut nécessiter une combinaison de flexibilité, de stabilité dimensionnelle, de résistance aux huiles ou aux produits chimiques, de résistance aux intempéries et d'apparence. Les exigences appropriées varient considérablement entre un composant de protection, une pièce liée au câble, un joint et une garniture visible.
Composants électriques et électroniquespeut accorder une plus grande importance à la performance de la flamme, au contrôle statique, aux propriétés liées à l'isolation, à la stabilité dimensionnelle ou à l'apparence de la surface. La norme électrique ou incendie applicable doit être identifiée avant de sélectionner une qualité.
Produits en fils et câblesnécessitent généralement un équilibre entre flexibilité, résistance à l’abrasion et résistance à l’environnement, tandis que certaines constructions nécessitent également des performances spécifiques aux flammes ou aux halogènes. La norme de câble doit être identifiée au début du processus de sélection des matériaux.
Produits d'extérieur et de consommationpeut donner la priorité à la rétention de la couleur, à la flexibilité, à l’aspect de la surface et à la résistance aux UV ou à l’exposition aux intempéries. Des qualités aliphatiques ou autrement stabilisées aux intempéries peuvent être envisagées lorsque ces propriétés sont importantes.
Produits médicauxnécessitent une évaluation plus spécifique du contact prévu, de la méthode de stérilisation, des exigences mécaniques et de la documentation réglementaire. La dureté seule ne suffit pas pour sélectionner une qualité de TPU à usage médical.
Nianjing peut travailler avec des produits TPU de fabricants établis, notamment BASF Elastollan®, Covestro Desmopan® et TEXIN®, Lubrizol ESTANE® et Tecothane™, Huntsman IROGRAN® et d'autres producteurs régionaux de TPU.
Ces fabricants proposent différentes compositions chimiques de TPU, niveaux de dureté et qualités spéciales. BASF, par exemple, identifie des qualités aromatiques et aliphatiques, des TPU à base d'éther et d'ester, ainsi que des produits spécialisés tels que des qualités ignifuges et renforcées de fibres de verre au sein de sa gamme Elastollan.
Une famille de produits ne doit cependant pas être traitée comme un seul matériau. La chimie, la dureté, la méthode de traitement, les additifs et le statut de conformité peuvent différer selon les qualités. La documentation technique actuelle du fabricant doit donc être vérifiée avant qu'une qualité ne soit sélectionnée pour la production.
Une exigence claire en matière de matériaux commence normalement par le problème que le composant fini doit résoudre.
Si le matériau existant est trop mou ou manque de stabilité dimensionnelle, un renforcement ou un grade à module plus élevé peut être envisagé. Si la pièce ne répond pas à une exigence d'inflammabilité, la norme anti-incendie pertinente doit être identifiée avant de rechercher une qualité ignifuge. Si la décoloration extérieure constitue le problème, les exigences en matière de vieillissement et de conservation des couleurs deviennent plus importantes. Pour les applications de contrôle statique, la plage de résistance requise et la méthode d'essai doivent être définies.
Le traitement est un autre élément clé de la spécification. Le fournisseur doit savoir si le matériau sera moulé par injection, extrudé, traité sous film, moulé par soufflage ou utilisé dans un autre procédé thermoplastique.
Une demande de sourcing pratique pourrait être :
TPU renforcé de fibres de verre, moulage par injection, Shore 90A, boîtier de protection, rigidité et stabilité dimensionnelle améliorées, exigence initiale 500 kg.
Autre exemple :
TPU ignifuge sans halogène, Shore 85A, extrusion, gaine du câble de charge EV, documentation requise sur les performances de flamme et la conformité du câble, demande annuelle 5 tonnes.
Si un matériau existant est remplacé, il est généralement plus utile de fournir le fabricant, le numéro de qualité et la fiche technique actuelle que de décrire le matériau uniquement par dureté.
Les paramètres pertinents dépendent de la modification et de l'application.
Pour le TPU renforcé, les données utiles peuvent inclure la résistance à la traction, l'allongement, le module de flexion, la stabilité dimensionnelle, le retrait, la résistance thermique et la teneur en renfort.
Pour les qualités ignifuges, la classification requise, l'épaisseur de l'éprouvette et la norme de câble ou de produit applicable doivent être vérifiées ensemble. Un classement au feu sans ses conditions d'essai ne fournit pas suffisamment d'informations pour la sélection des matériaux.
Pour les qualités antistatiques ou conductrices, la résistance de surface, la résistance volumique et la méthode d'essai applicable doivent être spécifiées en fonction des exigences du produit fini.
Pour les matériaux résistants aux intempéries, les données accélérées aux UV ou aux intempéries, le changement de couleur et la rétention des propriétés mécaniques peuvent fournir des informations plus utiles qu'une déclaration générale de résistance aux UV.
Pour les applications médicales et en contact avec les aliments, la déclaration, le rapport d'essai, les informations de migration ou la documentation de biocompatibilité pertinents doivent correspondre à la qualité réelle et à l'application prévue.
Le TPU est sensible à l'humidité pendant le traitement. Un excès d'humidité peut affecter le comportement de fusion et la qualité de la pièce finie, c'est pourquoi les fabricants spécifient généralement des exigences de séchage avant le moulage ou l'extrusion. Les directives de traitement de BASF, par exemple, fournissent différentes conditions de séchage pour différentes catégories de TPU et niveaux de dureté plutôt qu'une seule condition universelle.
Covestro spécifie également les exigences de séchage pour les différentes qualités de Texin, avec des conditions variant selon les produits. La documentation sur le traitement du TPU de Lubrizol identifie également l'humidité comme un facteur affectant les propriétés du TPU fondu et fournit des recommandations de séchage et de traitement spécifiques à chaque qualité.
Pour cette raison, la température de séchage, le temps de séchage, le niveau d'humidité admissible et la température de fusion doivent être tirés du TDS actuel ou du guide de traitement pour la qualité sélectionnée plutôt que d'être appliqués comme une formule générale de TPU.
Lors des essais de production, la température de traitement, le temps de séjour, la vitesse de la vis, les conditions du moule ou de la matrice, le stockage du matériau et la géométrie de la pièce doivent également être pris en compte. Les conditions réelles peuvent nécessiter un ajustement en fonction des exigences de la machine et des pièces finies.
Les documents requis dépendent du matériau, de l'application et du marché de destination. Selon le projet, le sourcing peut impliquer :
La conformité doit toujours être vérifiée par rapport au grade spécifique. Le portefeuille de produits général d'un fabricant ou la certification au niveau de l'entreprise n'établissent pas automatiquement la conformité pour chaque qualité de TPU.
Il s'agit généralement d'une qualité TPU formulée ou conçue pour une exigence de performance particulière qui n'est pas correctement satisfaite par une qualité conventionnelle. La différence peut concerner les performances de flamme, le renforcement, les propriétés électriques, la résistance aux intempéries, la transparence ou les exigences associées à une application spécifique.
Les conditions de candidature devraient normalement venir en premier. Une fois que les performances requises et la méthode de traitement sont comprises, les instructions de modification appropriées et les qualités des fabricants peuvent être comparées.
Il peut convenir là où une rigidité ou une stabilité dimensionnelle supplémentaire est requise. Cependant, le renforcement modifie l'allongement, l'écoulement et d'autres caractéristiques de traitement, de sorte que la formulation requise doit être évaluée par rapport à la conception de la pièce.
La norme requise doit être indiquée au lieu de simplement demander du TPU ignifuge. Selon l'application, cela peut inclure une classification UL 94, l'épaisseur de l'éprouvette, les exigences en matière de flamme du câble, les restrictions relatives aux halogènes ou d'autres normes spécifiques au projet.
Les informations utiles incluent le fabricant ou la marque préférée, la qualité si connue, la direction de la modification, la dureté, la méthode de traitement, l'application, l'environnement d'exploitation, les principales exigences de performance, la quantité et la destination de livraison. Si la qualité est inconnue, les exigences existantes en matière de matériaux et d'application peuvent être utilisées comme point de départ.
Oui. Si le fabricant et la qualité sont connus, Nianjing peut travailler à partir de la référence existante et vérifier les exigences d'approvisionnement correspondantes. Pour l'évaluation de qualité alternative, le TDS d'origine, la méthode de traitement, l'application et les principales exigences de performance fournissent une base pratique de comparaison.
Si vous recherchez une qualité de TPU modifiée, envoyez à Nianjing la modification, la dureté, la méthode de traitement, l'application et la quantité requises. Si vous disposez déjà d'une référence de fabricant ou de qualité, joignez-la à la demande afin que le matériau puisse être vérifié par rapport aux spécifications requises et aux conditions de fourniture.
Adresse
Ville des plastiques de Chine, ville de Yuyao, ville de Ningbo, province du Zhejiang, Chine
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Veuillez inclure le nom du matériau, le fabricant ou la marque, la qualité, la quantité, l'application et les exigences de livraison, le cas échéant. Si vous n'êtes pas sûr du grade, décrivez simplement votre candidature et vos exigences.
Nianjing examinera votre demande et vérifiera les options d'approvisionnement appropriées en fonction de vos besoins.
