TPU: Thermoplastisches Urethan-Elastomer

TPEM

Thermoplastische Elastomere

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: TPU

Bezeichnung: Thermoplastisches Urethan-Elastomer


Thermoplastische Elastomere (TPU) auf Urethanbasis werden durch die Polyaddition von Polyisocyanat mit Polyolen und so genannten Kettenverlängerern (niedermolekulare Diole) hergestellt. Es handelt sich um lineare Blockcopolymere, die harte und weiche Segmente enthalten. Nach ISO 18064* erfolgt eine Segmentierung der TPU-Gruppe entsprechend der Art der Kohlenwasserstoffkomponente (aromatisch oder aliphatisch) zwischen den Urethanbindungen der Hartblöcke und entsprechend der chemischen Bindung (Ether, Ester, Carbonat) innerhalb der Weichblöcke.

*DIN EN ISO 18064, Thermoplastische Elastomere - Nomenklatur und abgekürzte Begriffe.
Aufgrund der Vielfalt der vorhandenen Strukturen dieses thermoplastischen Elastomers wird keine spezifische chemische Struktur angegeben.

Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur-50 bis -30 °C
Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur135 bis 220 °C
Schmelz-Enthalpie3 bis 15 J/g
Zersetzungstemperatur390 bis 415 °C
Elastizitätsmodul20 bis 400 MPa
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung130 bis 180 *10-6/K
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität1,85 J/(g*K)
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit0,19 W/(m*K)
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte1,10 bis 1,25 g/cm³
MorphologieThermoplastisches Elastomer, Blockcopolymer mit harten und weichen Segmenten
Allgemeine EigenschaftenHohe Stabilität und Flexibilität. Gute Ölbeständigkeit. Gute Witterungsbeständigkeit (Vergilbung ohne Eigenschaftsverlust). Hohes Rückstellvermögen
VerarbeitungSpritzgießen, Extrusion, Blasformen
AnwendungenAutomobilindustrie (Dämpfungselemente, Kupplungselemente). Medizintechnik (Bypass). Technische Gummiartikel (Förderbänder, Zahnriemen, Dichtungen). Armaturenbretter. Schuhsohlen

NETZSCH Messung

DSC-Kurvenanalyse während der zweiten Heizphase, die Phasenübergänge bei -32,1°C, 166,9°C und 196,2°C zeigt.
Probenmasse11,82 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (40 ml/min)

Auswertung

In der obigen Grafik ist die zweite Aufheizung eines TPU dargestellt. Neben einem Glasübergang bei -32 °C (Δcp 0,42 J/(g*K)), der das thermische Verhalten der weichen Segmente widerspiegelt, zeigt die DSC-Kurve einen breiten endothermen Effekt (Spitzentemperatur des Haupteffekts 167 °C, Schmelzwärme ca. 8 J/g), der auf das Schmelzen der harten Segmente zurückgeführt werden kann.

Verwandte Polymere

AI Overview
An error occurred. Please try again.