亨斯迈推出热塑性聚氨酯材料

亨斯迈近日开发出一种新型热塑性聚氨酯——IROGRAN A75E 5040DP材料，可挤压制成具有柔软而有橡胶质感的高可靠性电缆和电源线，应用于计算机、笔记本电脑以及手术室、诊所和医院等使用的无创医疗设备。

超临界二氧化碳制备热塑性聚氨酯弹性体发泡材料的发泡机理和性能研究

用超临界二氧化碳制备热塑性聚氨酯弹性体发泡材料(E-TPU),分析发泡机理并研究发泡性能。结果表明:泄压速率和发泡温度是影响E-TPU发泡性能的两个重要因素;增大泄压速率有利于提高气泡成核速率和成核数量;升高发泡温度使气泡易膨胀长大,E-TPU密度减小;但发泡温度过高会导致气泡破裂和塌陷,E-TPU密度增大;当发泡温度为130℃左右时,E-TPU密度最小,发泡性能最好。

热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及其性能研究

利用纵向氧化切割多层碳纳米管(MWCNTs)制得氧化石墨烯纳米带-碳纳米管(GONRs-CNTs)2种维度纳米杂化材料,用异氰酸苯酯对GONRs_((67%))-CNTs纳米杂化体进行表面化学修饰制得功能化GONRs_((67%))-CNTs(pGONRs-CNTs,GONRs质量分数为67%),探究了pGONRs-CNTs对热塑性聚氨酯(TPU)薄膜阻隔、力学和降解性能的影响。结果表明,改性后所得pGONRs-CNTs杂化体表面变得模糊而粗糙,亲油性得到明显提高,有利于其在聚合物基体中实现均匀稳固分布。当pGONRs-CNTs含量为0.5%(质量分数,下同)时,TPU/pGONRs-CNTs材料相比纯TPU材料的氧气透过率(OTR)低63.08%,拉伸强度高46.55%,其对应的阻透性能与力学性能均有较大程度提高;而且,由于pGONRs-CNTs物质的使用,使TPU材料的使用寿命延长。

3D打印TPU材料的力学性能及模型参数研究

为了解决柔顺机构在优化设计过程中试验及性能验证困难的问题,采用3D打印技术对热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,TPU)材料的力学性能进行了试验研究。分析了材料硬度和打印填充率对TPU材料力学性能的影响,获得了TPU材料较佳的3D打印参数。进行单因素和两因素试验并结合方差分析,确定了显著影响TPU试样柔性的主次因素分别为TPU材料硬度和打印填充率。结合TPU材料的力学性能试验数据,得到了Mooney-Rivlin、Yeoh、Ogden、Valanis-Landel等4种常用超弹性材料本构模型的材料参数与材料硬度、打印填充率之间的映射关系。研究表明:随着TPU材料硬度和打印填充率增大,试样的柔性减弱;在4种超弹性模型中,Ogden模型对于不同打印参数下的TPU试样都具有较好的力学性能预测效果;4种模型在相同TPU硬度、不同打印填充率下的预测效果没有明显差别。研究结果可以为TPU材料的3D打印和有限元仿真分析提供参考,为柔顺机构在设计过程中的试验、性能验证及样件制作提供可靠的技术支撑。

基于3D打印TPU材料的硫氯分析仪电解池保护套的设计应用

为了解决硫氯分析仪电解池在拆解清洗过程中的防碎与保护问题,设计了硫氯分析仪电解池保护套,其通过熔融沉积3D打印工艺,使用热塑性聚氨酯(TPU)柔性材料制作成型。应用SolidWorks simulation有限元模块,以电解池的跌落工况为例,模拟了水平、竖直、倾斜45°等3种跌落工况,对各跌落工况下有保护套和无保护套电解池池体的极限应力进行对比。结果表明,在水平、竖直、倾斜45°跌落工况下,安装有保护套的电解池池体比没有安装保护套的电解池池体的最大应力值分别下降了55.99%,27.38%,72.69%,且各跌落工况下电解池池体的最大应力值均低于池体材料的屈服强度70 MPa。基于3D打印TPU材料的电解池保护套有效地降低了电解池池体的极限应力,保护了电解池结构,减少了其碎裂和破坏的风险。

气动柔性抓手手指可调节弯曲性能研究

针对当前柔性手指弯曲区域不可控的问题,利用拉伸性能较好的硅橡胶材料Ecoflex 00-50封装网格状的热塑性聚氨酯材料(TPU),制备了一种新型可控拉伸弹性体来控制气动手指的弯曲运动。通过分区域加热的方式对气动手指内封装的网格状TPU加热,能够改变可拉伸区域以实现手指的弯曲区域可调节,进而控制手指的弯曲程度,实现手指50°和145°的弯曲。