Unterschied zwischen TPU und PU

Hauptunterschied - TPU vs. PU

TPU und PU sind sehr wichtige Polymere, die in verschiedenen Branchen ein breites Anwendungsspektrum finden. TPU steht für thermoplastische Polyurethane, während PU für Polyurethane steht. TPU ist eine Art thermoplastisches Elastomer. Es hat viele verbesserte Eigenschaften als andere thermoplastische Elastomere. PU ist ein Polymer, das sich aufgrund seiner Nomenklatur von anderen Polymermaterialien unterscheidet. Dieses Polymer wird aufgrund der im Polymer vorhandenen Urethanbindungen genannt. Es gibt viele Unterschiede zwischen diesen beiden Typen. Der Hauptunterschied zwischen TPU und PU ist das TPU hat keine Vernetzungen, wohingegen PU je nach Art der verwendeten Polyole Vernetzungen aufweisen kann.

Wichtige Bereiche

1. Was ist TPU?
- Definition, Struktur, Anwendungen
2. Was ist PU?
- Definition, Schritte in der Produktion
3. Was ist der Unterschied zwischen TPU und PU
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Querverbindungen, Elastomere, Isocyanate, Monomere, Polymere, Polyole, Polyurethane (PU), Thermoplaste, Thermoplaste (TPU), Duroplaste, Urethan

Was ist TPU?

TPU steht für Thermoplastisches Polyurethan. Es ist eine Art thermoplastisches Elastomer. Daher ist es elastisch und schmelzverarbeitbar. Es hat viele günstige Eigenschaften wie Elastizität, Transparenz, Ölbeständigkeit und Abriebfestigkeit. TPU ist eine Form von Blockcopolymer (enthält weiche und harte Segmente).

TPU kann durch eine Reihe von Prozessen gefärbt werden und ist außerdem äußerst flexibel. Dies ist hauptsächlich auf die Zusammensetzung von harten und weichen Segmenten zurückzuführen. Die harten Teile sind entweder aromatisch oder aliphatisch. Sie sind im Allgemeinen aromatisch, aber die aliphatischen harten Segmente sind bevorzugt, wenn die Beibehaltung der Farbe und Klarheit bei Sonneneinstrahlung wichtiger ist.

Die Ölbeständigkeit tritt mit dem weichen Segment dieses Blockcopolymers auf. Die weichen Segmente sind oft entweder Polyether- oder Polyestersorten, dies hängt jedoch von der Anwendung ab. Weiche Polyethersegmente sind wichtig, um nassen Umgebungen standzuhalten, während weiche Polyestersegmente für die Ölbeständigkeit wichtig sind. Einige Anwendungen von TPU sind unten angegeben.

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Abbildung 1: TPU-Chips

Im Vergleich zu anderen Arten thermoplastischer Elastomere hat TPU jedoch eine hohe Härte. Bei Verbrennung verbrennt TPU mit einem irritierenden Geruch. Die Produkte aus TPU fühlen sich rauer an.

Was ist PU?

PU steht für Polyurethan. Es ist ein Polymermaterial aus Urethanbindungen. Diese werden auch Carbamatverbindungen genannt. Die meisten Polyurethane sind Duroplaste. Sie schmelzen beim Erhitzen nicht. Es gibt aber auch einige thermoplastische Polyurethane.

Dieses Polymer unterscheidet sich von vielen anderen Polymeren aufgrund der Abwesenheit eines Urethanmonomers (andere Polymere werden nach dem für die Herstellung verwendeten Monomer benannt; z. B. wird Polyethylen aus Ethylenmonomeren hergestellt). Das Polymer wird aufgrund der im Polymer vorhandenen sich wiederholenden Verknüpfungen benannt, bei denen es sich um Urethan-Verknüpfungen handelt (-R-NH-C (= O) -O-)..

Abbildung 2: Memory Foam Cushion aus PU

Polyurethane werden aus der Reaktion zwischen Alkoholen (mit mehr als zwei OH-Gruppen, auch als Polyole bezeichnet) und Isocyanaten (mit mehr als einer reaktiven Isocyanatgruppe -NCO) hergestellt. Die Verbindung, die zwischen Alkohol und Isocyanat gebildet wird, ist eine Urethanverknüpfung. Die Herstellung von PU umfasst drei Hauptschritte.

Herstellung von Isocyanaten

Zur Herstellung von Isocyanaten werden zwei Hauptverbindungen verwendet; TDI (Toluoldiisocyanat) und MDI (Methylendiphenyldiisocyanat). TDI wird hauptsächlich bei der Herstellung von Weichschaum oder Kissen mit niedriger Dichte verwendet. MDI wird im Allgemeinen bei der Herstellung von Hartschäumen verwendet.

Herstellung von Polyolen

Die Anzahl der pro Monomer vorhandenen -OH-Gruppen ist für die Bestimmung des Vernetzungsgrades zwischen den Polymermolekülen wichtig. Dies beeinflusst die mechanischen Eigenschaften des Polymermaterials.

Herstellung von PU

Ein lineares PU wird gebildet, wenn die Polyole zwei -OH-Gruppen pro Monomer aufweisen und entweder mit TDI oder MDI gemischt werden. Diese Polyurethanverknüpfungen werden durch Kondensationspolymerisation gebildet. Wenn die Polyole mehr als zwei OH-Gruppen pro Monomer enthalten, wird ein vernetztes Polymermaterial hergestellt.

Unterschied zwischen TPU und PU

Definition

TPU: TPU steht für thermoplastisches Polyurethan.

PU: PU steht für Polyurethan.

Natur

TPU: TPU ist ein thermoplastisches Material.

PU: Die meisten Polyurethane (PU) sind Duroplaste, es gibt aber auch einige thermoplastische Materialien.

Kategorie

TPU: TPU ist ein Blockcopolymer.

PU: PU gehört zu einer Klasse von Reaktionspolymeren.

Zusammensetzung

TPU: TPU enthält harte und weiche Segmente.

PU: PU enthält Urethanverknüpfungen.

Rohes Material

TPU: TPU wird aus Polyether oder Polyester (weiche Segmente) oder Polycaprolactonen hergestellt.

PU: PU wird aus Polyolen und Isocyanaten hergestellt.

Querverweise

TPU: TPU hat keine Querverweise.

PU: PU kann Vernetzungen aufweisen, die auf der Art der verwendeten Polyole basieren.

Fazit

TPU steht für thermoplastisches Polyurethan. Es ist eine verbesserte Form eines thermoplastischen Elastomers. Es unterscheidet sich von üblichen Elastomeren durch das Fehlen von Vernetzungen. PU steht für Polyurethane. Dieses Polymer unterscheidet sich in seiner Nomenklatur, weil es unter Berücksichtigung der sich wiederholenden Urethan-Verknüpfungen benannt wird. Der Hauptunterschied zwischen TPU und PU besteht darin, dass TPU keine Vernetzung aufweist, wohingegen PU je nach Art der verwendeten Polyole Vernetzungen aufweisen kann.

Referenz:

1. Lazonby, John „Polyurethane“. Die wesentliche chemische Industrie online, hier erhältlich.
2. "Engineered Polymers". Thermoplastisches Polyurethan (TPU) und Beyond - Lubrizol, hier erhältlich.
3. Polyurethane. ”Thermoplastisches Polyurethan, hier erhältlich.

Bildhöflichkeit:

1. "Chips TPU" Von Luigi Chiesa - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „MemoryFoam-slow“ von Johan - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia

Wissenschaft