En la gran familia de los materiales industriales, a menudo se mencionan el TPU (elastómero de poliuretano termoplástico) y el PU (poliuretano). Tienen nombres similares y ambos pertenecen a la familia del poliuretano, por lo que muchas personas los confunden. De hecho, son como dos hermanos de la misma familia con personalidades muy diferentes, cada uno con sus propias características y fortalezas. Hoy, echemos un buen vistazo a las diferencias entre TPU y PU para que te quede claro.
Esencia: Mismo origen, diferentes fórmulas
El TPU y el PU se componen esencialmente del mismo tipo de material y ambos pertenecen a la familia del poliuretano. Es como el pan y el pastel; el ingrediente principal es la harina, pero con diferentes fórmulas, los productos finales son muy diferentes.
El PU es un término general para los compuestos de alto peso molecular formados por la reacción de diisocianatos o poliisocianatos con compuestos que contienen más de 2 grupos hidroxilo. Su cadena principal contiene muchos grupos NHCOO repetidos. Los diisocianatos comunes incluyen el diisocianato de tolueno (TDI), el diisocianato de difenilmetano (MDI), etc. Según los diferentes componentes hidroxilo utilizados, se puede dividir en tipo poliéster y tipo poliéter.
El TPU, por otro lado, es un elastómero de poliuretano termoplástico, también conocido como caucho de poliuretano termoplástico, que es un polímero lineal en bloque del tipo (AB)n. A es un poliéster o poliéter de alto peso molecular (1000-6000), B es un diol que contiene 2-12 átomos de carbono de cadena lineal, y la estructura química entre los segmentos AB está conectada por diisocianatos (generalmente MDI).
En pocas palabras, sus "genes" son similares, pero las fórmulas utilizadas en el proceso de producción son diferentes, lo que lleva a diferencias en sus propiedades y aplicaciones.
Características: Cada uno tiene sus propios méritos, diferentes usos
Diferencias en las propiedades físicas
En términos de apariencia, el TPU suele ser de partículas esféricas o columnares irregulares de color blanco con una densidad relativa de 1,10-1,25. La densidad relativa del tipo poliéter es menor que la del tipo poliéster. El PU tiene una forma más variada y puede presentarse en forma de espuma, elastómero, etc.
En términos de adaptación a la temperatura, la temperatura de transición vítrea del TPU de tipo poliéter es de 100,6-106,1°C, y la del TPU de tipo poliéster es de 108,9-122,8°C. La temperatura de fragilidad tanto del tipo poliéter como del poliéster es inferior a -62°C, y la resistencia a bajas temperaturas del tipo éter duro es mejor que la del tipo poliéster. El rango de adaptación a la temperatura del PU varía mucho según el tipo. Por ejemplo, la espuma de PU flexible puede volverse dura a bajas temperaturas, lo que afecta a su elasticidad.
Diferencias en las propiedades mecánicas
El TPU se caracteriza por su excelente resistencia al desgaste, excelente resistencia al ozono, alta dureza, alta resistencia, buena elasticidad, resistencia a bajas temperaturas, así como buena resistencia al aceite, resistencia química y resistencia ambiental. En un ambiente húmedo, la estabilidad a la hidrólisis del TPU de tipo poliéter es mucho mejor que la del TPU de tipo poliéster.
El rendimiento del PU varía mucho según el tipo. Por ejemplo, la espuma de PU rígida tiene un buen aislamiento térmico y resistencia estructural y se utiliza a menudo como material aislante; la espuma de PU flexible tiene buena elasticidad y un tacto cómodo y se utiliza a menudo en sofás, colchones, etc.
Caso 1: Suelas de zapatos deportivos
Las suelas de los zapatos deportivos tienen altos requisitos de resistencia al desgaste y elasticidad. Una conocida marca deportiva, al diseñar una zapatilla de running profesional, descubrió a través de pruebas que la suela hecha de TPU tenía significativamente menos desgaste que la suela de PU después de decenas de miles de pruebas de fricción, y la elasticidad se mantuvo mejor, lo que podría proporcionar un soporte y amortiguación más duraderos para los atletas. Por lo tanto, esta zapatilla de running profesional finalmente eligió el TPU como material de la suela.
Caso 2: Tuberías de aceite
En algunos escenarios industriales, es necesario transportar sustancias aceitosas con cierta corrosividad. Una planta química, al elegir materiales para tuberías de aceite, comparó las tuberías de TPU y PU. Gracias a su buena resistencia al aceite y a los productos químicos, la tubería de TPU casi no tuvo corrosión en la pared interna durante el uso a largo plazo y no hubo fugas; mientras que la pared interna de la tubería de PU se corroía hasta cierto punto después de ser utilizada durante un período de tiempo, lo que afectaba a la eficiencia y seguridad del transporte. Por lo tanto, la planta química finalmente eligió tuberías de TPU.
Aplicaciones: Escenarios segmentados, cada uno mostrando sus fortalezas
Aplicaciones de TPU
Debido a su buena procesabilidad, resistencia a la intemperie y protección del medio ambiente, el TPU se utiliza ampliamente en materiales para calzado, tuberías, películas, rodillos, cables y otras industrias relacionadas.
En términos de materiales para calzado, además de las suelas de zapatillas de running mencionadas anteriormente, muchos cojines de aire de zapatillas deportivas también utilizan materiales de TPU porque pueden proporcionar una buena elasticidad al tiempo que soportan una gran presión. En la industria del cable, el TPU se utiliza a menudo como material de revestimiento para cables debido a su buena resistencia ambiental y aislamiento, protegiendo los cables internos del entorno externo.
Aplicaciones de PU
El PU también tiene una gama muy amplia de aplicaciones y puede utilizarse para fabricar productos de plástico, productos de caucho sintético resistentes al desgaste, fibras sintéticas, productos de plástico espumado rígido y flexible, adhesivos y revestimientos, etc.
Muchos de los sofás en los que nos sentamos y los colchones en los que dormimos en la vida diaria utilizan espuma de PU flexible, que puede proporcionar un tacto cómodo y un buen soporte. En el campo de la construcción, la espuma de PU rígida se utiliza a menudo como material de aislamiento de paredes debido a su excelente rendimiento de aislamiento térmico. En la industria automotriz, el PU puede utilizarse para fabricar asientos de automóviles, paneles de instrumentos y otros componentes, que son ligeros y duraderos.
Caso 3: Asientos de coche
Cuando un fabricante de automóviles diseñó los asientos para un coche de alta gama, la parte de relleno del asiento utilizó espuma de PU flexible porque puede proporcionar un soporte cómodo de acuerdo con la curva del cuerpo humano y es ligero, lo que beneficia al ahorro de energía del coche. La parte del borde del asiento está envuelta con material de TPU porque el TPU tiene buena resistencia al desgaste y puede soportar la fricción a largo plazo, manteniendo el asiento en buen estado.
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