El poliuretano termoplástico (TPU) es un material versátil conocido por su durabilidad y resistencia. Sin embargo, en ciertas aplicaciones, puede ser necesario reducir la dureza de los gránulos de TPU y, al mismo tiempo, mejorar su resistencia a la abrasión.
Estrategias para lograr un equilibrio entre la reducción de la dureza del TPU y la mejora de la resistencia a la abrasión.
1. Combinación con materiales más suaves
Una de las formas más sencillas de reducir la dureza del TPU es mezclándolo con un material termoplástico más blando. Las opciones más comunes incluyen elastómeros termoplásticos (TPE) y grados más blandos de TPU.
Una cuidadosa selección del material más blando y la proporción en la que se mezcla con TPU puede ayudar a lograr el nivel deseado de reducción de la dureza.
2. Un enfoque novedoso: Mezcla de partículas de TPU con un nuevo material blando Si-TPV.
Al mezclar los gránulos de TPU 85A con el material blando Si-TPV (elastómero termoplástico a base de silicona vulcanizada dinámicamente) lanzado por SILIKE, este método logra el equilibrio deseado entre la reducción de la dureza y el aumento de la resistencia a la abrasión, sin comprometer sus otras propiedades deseables.
Método para reducir la dureza de las partículas de TPU, fórmula y evaluación:
La adición de un 20 % de Si-TPV a la dureza del TPU de 85 A reduce la dureza a 79,2 A.
Nota:Los datos de prueba anteriores son datos prácticos de nuestro laboratorio y no deben interpretarse como una garantía para este producto; el cliente debe realizar las pruebas según sus propias necesidades específicas.
Sin embargo, es común experimentar con diferentes proporciones de mezcla, con el objetivo de lograr la combinación óptima de suavidad y resistencia a la abrasión.
3. Incorporación de rellenos resistentes a la abrasión
Para mejorar la resistencia a la abrasión, los expertos sugieren incorporar cargas específicas como negro de humo, fibras de vidrio, concentrado de silicona o dióxido de silicio. Estas cargas pueden reforzar las propiedades de resistencia al desgaste del TPU.
Sin embargo, se debe prestar especial atención a la cantidad y la dispersión de estos rellenos, ya que una cantidad excesiva podría afectar la flexibilidad del material.
4. Plastificantes y agentes suavizantes
Para reducir la dureza del TPU, los fabricantes suelen utilizar plastificantes o agentes suavizantes. Es importante seleccionar un plastificante adecuado que disminuya la dureza sin comprometer la resistencia a la abrasión. Entre los plastificantes comunes utilizados con el TPU se encuentran el ftalato de dioctilo (DOP) y el adipato de dioctilo (DOA). Es fundamental asegurarse de que el plastificante elegido sea compatible con el TPU y no afecte negativamente otras propiedades, como la resistencia a la tracción o la resistencia química. Además, la dosificación de los plastificantes debe controlarse meticulosamente para mantener el equilibrio deseado.
5. Ajuste fino de los parámetros de extrusión y procesamiento
Ajustar los parámetros de extrusión y procesamiento es fundamental para lograr la combinación deseada de menor dureza y mayor resistencia a la abrasión. Esto implica modificar parámetros como la temperatura, la presión y la velocidad de enfriamiento durante la extrusión.
Unas temperaturas de extrusión más bajas y una refrigeración cuidadosa pueden dar como resultado un TPU más blando, al tiempo que optimizan la dispersión de los rellenos resistentes a la abrasión.
6. Técnicas de postprocesamiento
Las técnicas de postprocesamiento, como el recocido, el estiramiento o incluso los tratamientos superficiales, pueden mejorar aún más la resistencia a la abrasión sin comprometer la dureza.
El recocido, en particular, puede mejorar la estructura cristalina del TPU, haciéndolo más resistente al desgaste.
En conclusión, lograr el delicado equilibrio entre una menor dureza del TPU y una mayor resistencia a la abrasión es un proceso complejo. Los fabricantes de TPU pueden aprovechar la selección de materiales, la mezcla, los rellenos resistentes a la abrasión, los plastificantes, los agentes suavizantes y el control preciso de los parámetros de extrusión para ajustar las propiedades del material a los requisitos específicos de cada aplicación.
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