열가소성 폴리우레탄(TPU)은 내구성과 탄성이 뛰어난 다용도 소재입니다. 하지만 특정 용도에서는 TPU 입자의 경도를 낮추면서 동시에 내마모성을 향상시켜야 할 필요가 있을 수 있습니다.
TPU의 경도를 낮추고 내마모성 균형을 향상시키기 위한 전략.
1. 더 부드러운 소재와의 조화
TPU의 경도를 낮추는 가장 간단한 방법 중 하나는 더 부드러운 열가소성 소재와 혼합하는 것입니다. 일반적으로 사용되는 재료로는 TPE(열가소성 엘라스토머)와 더 부드러운 등급의 TPU가 있습니다.
보다 부드러운 소재를 신중하게 선택하고 TPU와 혼합하는 비율을 적절히 조절하면 원하는 수준의 경도 감소를 달성할 수 있습니다.
2. 새로운 접근 방식: TPU 입자와 새로운 연질 소재인 Si-TPV의 혼합
SILIKE에서 출시한 연질 소재 Si-TPV(동적 가황 열가소성 실리콘 기반 엘라스토머)와 85A TPU 과립을 혼합하는 이 방법은 다른 바람직한 특성을 손상시키지 않으면서 경도 감소와 내마모성 증가 사이의 균형을 맞춥니다.
TPU 입자의 경도를 낮추는 방법, 공식 및 평가:
85A 경도의 TPU에 Si-TPV를 20% 첨가하면 경도가 79.2A로 감소합니다.
메모:위의 시험 데이터는 당사 연구실의 실제 시험 데이터이며, 해당 제품의 품질 보증을 의미하는 것은 아닙니다. 고객께서는 각자의 구체적인 상황에 맞춰 시험을 진행하셔야 합니다.
하지만 부드러움과 내마모성의 최적 조합을 얻기 위해 다양한 혼합 비율을 실험하는 것은 흔한 일입니다.
3. 내마모성 충전재 첨가
내마모성을 향상시키기 위해 전문가들은 카본 블랙, 유리 섬유, 실리콘 마스터배치 또는 이산화규소와 같은 특정 충전재를 첨가할 것을 권장합니다. 이러한 충전재는 TPU의 내마모성을 강화할 수 있습니다.
하지만 이러한 충전재의 양과 분포에 대해서는 신중한 고려가 필요합니다. 과도한 양은 재료의 유연성에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.
4. 가소제 및 연화제
TPU 제조업체는 TPU의 경도를 낮추기 위해 가소제 또는 연화제를 사용할 수 있습니다. 내마모성을 저하시키지 않으면서 경도를 낮출 수 있는 적절한 가소제를 선택하는 것이 중요합니다. TPU에 일반적으로 사용되는 가소제로는 디옥틸프탈레이트(DOP)와 디옥틸아디페이트(DOA)가 있습니다. 선택한 가소제가 TPU와 호환되는지, 그리고 인장 강도나 내화학성 등의 다른 물성에 부정적인 영향을 미치지 않는지 신중하게 고려해야 합니다. 또한, 원하는 균형을 유지하기 위해 가소제의 투입량을 정밀하게 조절해야 합니다.
5. 압출 및 가공 매개변수 미세 조정
압출 및 가공 매개변수를 조정하는 것은 경도 감소와 내마모성 향상이라는 원하는 조합을 달성하는 데 매우 중요합니다. 이를 위해서는 압출 과정 중 온도, 압력, 냉각 속도와 같은 매개변수를 수정해야 합니다.
압출 온도를 낮추고 냉각 과정을 신중하게 진행하면 TPU를 더 부드럽게 만들 수 있을 뿐 아니라 내마모성 충전재의 분산도 최적화할 수 있습니다.
6. 후처리 기법
열처리, 스트레칭 또는 표면 처리와 같은 후처리 기술은 경도를 저하시키지 않으면서 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
특히 어닐링 처리는 TPU의 결정 구조를 개선하여 내마모성을 향상시킬 수 있습니다.
결론적으로, TPU의 경도를 낮추면서 내마모성을 향상시키는 미묘한 균형을 이루는 것은 다면적인 과정입니다. TPU 제조업체는 재료 선택, 배합, 내마모성 충전제, 가소제, 연화제, 그리고 압출 매개변수의 정밀한 제어를 활용하여 특정 응용 분야의 고유한 요구 사항에 맞춰 재료 특성을 미세 조정할 수 있습니다.
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