Термопластичные полиуретаны TPU
продукты
- Полиуретан термопластичный Exaflex TPU 55D
- Полиуретан термопластичный Exaflex TPU 65D-EF
- Полиуретан Термопластичный Exaflex TPU 80A (Material Wizard)
- Полиуретан термопластичный Exaflex TPU 83A (Material Wizard)
- Полиуретан термопластичный Exaflex TPU 85A (Material Wizard)
- Полиуретан термопластичный Exaflex TPU 90A
- Полиуретан термопластичный Exaflex TPU 92A (Material Wizard)
- Полиуретан термопластичный Exaflex TPU 95A
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan 1092A (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan 3065D (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan 385E (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan 385S (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan 55D (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan D403 (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan D445 (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Desmopan D487 (Covestro)
- Полиуретан термопластичный TPU Elastollan 1185A (BASF)
- Полиуретан термопластичный армированный стекловолокном Exaflex TPU LGF30
Термопластические полиуретаны (TPU, ТПУ) — класс линейных блок-сополимеров с чередованием жёстких уретановых и мягких полиэфирных/полиэстерных сегментов, сочетающий эластичность вулканизированных резин (твёрдость Shore 60A–75D, удлинение 400–700%, сопротивление истиранию DIN 53516 30–50 мм³) с перерабатываемостью термопластов (литьём, экструзией, выдувом, 3D-печатью, повторной переработкой). TPU заменяет традиционные резины в изделиях, где нужна стабильная геометрия, высокая износостойкость, чистота процесса без вулканизации и возможность рециклинга технологических отходов.
Material Wizard производит линейку Exaflex® TPU (80A, 83A, 85A, 90A, 92A, армированный Exaflex® TPU LGF30) и поставляет импортные марки Covestro Desmopan (1092A, 3065D, 385E/S, 55D, D403, D445, D487), BASF Elastollan (1185A и другие под заказ), по запросу — Lubrizol Pearlthane/Estane, Wanhua WHT, Huntsman Irogran, Avient Versollan. Подбираем TPU под чертёж, рабочую температуру, тип контактной среды (масло, вода, топливо), требования сертификации (FDA, RoHS, REACH, USP Class VI) и параметры вашего термопластавтомата.
Exaflex® TPU — технические термопластичные полиуретаны для серийных изделий
Для практического подбора TPU недостаточно ориентироваться только на твердость Shore A или Shore D. В реальной детали материал оценивается по сочетанию упругого восстановления, стойкости к истиранию, сопротивления раздиру, поведения при изгибе, контакта с маслами или техническими жидкостями, стабильности переработки и требований к геометрии изделия.
На отдельной странице Exaflex® TPU собраны марки Material Wizard в диапазоне от эластичных 80A–92A до жестких 55D–65D, приведены прямые ссылки на TDS, ориентиры по применению, режимы литья и экструзии, а также инженерная логика выбора марки под конкретную деталь.
Ester vs Ether TPU — критический выбор
| Критерий | Ester TPU (полиэстерная основа) | Ether TPU (полиэфирная основа) |
|---|---|---|
| Масла, нефтепродукты, топливо | ⭐ Отличная стойкость | Умеренная стойкость |
| Истирание DIN 53516 | ⭐ Лучшее (~30 мм³) | Хорошее (~40–50 мм³) |
| Прочность на разрыв | ⭐ Выше на 10–15% | Умеренная |
| Гидролиз (вода 70 °C, пар) | Деградирует за 1–6 месяцев | ⭐ Стабилен годами |
| Биостойкость (микроорганизмы) | Чувствителен | ⭐ Стоек |
| Работа при -40 °C и ниже | До -30 °C | ⭐ До -50 °C |
| Медицинское применение | Не для имплантатов | ⭐ Стандарт (катетеры, трубки) |
| Пищевой контакт (FDA) | Отдельные грейды | ⭐ Стандарт |
| Цена | Обычно ниже | На 10–20% выше |
| Типовые марки | Exaflex® TPU 80A–92A, Desmopan 385S, Elastollan 1185A | Desmopan 1092A, Pearlthane D85 |
Правило выбора: контакт с гидравликой/маслом/топливом/абразивом → ester. Длительный контакт с водой/паром/биосредой/-40 °C и ниже → ether.
TDS-таблица ключевых марок TPU
Параметры для стандартных компаундов по внутренним методикам Material Wizard, близким к ISO 37 (механика), ISO 868 (твёрдость), DIN 53516 (истирание), ISO 815 (остаточная деформация сжатия). Реальные значения партии — в TDS конкретного грейда. Допуск ±2 единицы Shore от номинальной твёрдости по ISO 868.
| Параметр | Exaflex 80A | Exaflex 85A | Exaflex 90A | Exaflex 92A | Desmopan 55D | Метод |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Твёрдость | 80 Shore A | 85 Shore A | 90 Shore A | 92 Shore A | 55 Shore D | ISO 868 |
| Плотность | 1,12 г/см³ | 1,11 г/см³ | 1,10 г/см³ | 1,10 г/см³ | 1,19 г/см³ | ISO 1183 |
| Тип основы | ester | ester | ester | ester | ester | — |
| MFR (230 °C / 2,16 кг) | 35 г/10 мин | 32 г/10 мин | 30 г/10 мин | 28 г/10 мин | 12 г/10 мин | ISO 1133 |
| Предел прочности на разрыв | 32 МПа | 35 МПа | 40 МПа | 37 МПа | 50 МПа | ISO 37 |
| Удлинение при разрыве | 650% | 600% | 550% | 500% | 450% | ISO 37 |
| Модуль 100% | 4,5 МПа | 6,5 МПа | 8,5 МПа | 9,0 МПа | 22 МПа | ISO 37 |
| Модуль упругости при изгибе | 25 МПа | 50 МПа | 75 МПа | 80 МПа | 200 МПа | ISO 178 |
| Сопротивление раздиру | 75 кН/м | 100 кН/м | 130 кН/м | 135 кН/м | 180 кН/м | ISO 34-1 |
| Истирание DIN 53516 | 45 мм³ | 40 мм³ | 36 мм³ | 38 мм³ | 50 мм³ | DIN 53516 |
| Остаточная деформация сжатия 22 ч / 23 °C | 22% | 23% | 25% | 26% | 30% | ISO 815 |
| Остаточная деформация сжатия 22 ч / 70 °C | 30% | 30% | 30% | 32% | 38% | ISO 815 |
| Рабочий диапазон температур | -30…+80 °C | -30…+80 °C | -30…+80 °C | -30…+80 °C | -30…+90 °C | — |
| Температура плавления | 200 °C | 210 °C | 220 °C | 220 °C | 230 °C | ISO 11357 |
| Линейная усадка (вдоль/поперёк) | 1,5–1,7% | 1,5–1,7% | 1,5–1,7% | 1,5–1,7% | 1,2–1,5% | ISO 294-4 |
Отдельно: Exaflex® TPU LGF30 (армированный 30% длинным стекловолокном) — твёрдость 60 Shore D, предел прочности 80 МПа, модуль упругости при изгибе 1500 МПа. Конструкционный грейд для роликов, шестерён, нагруженных деталей с требованием размерной стабильности.
Аналоги импортных марок
| Импортная марка | Аналог Material Wizard | Назначение |
|---|---|---|
| BASF Elastollan 1180A | Exaflex® TPU 80A | Эстер 80A, мягкие трубки, уплотнения |
| BASF Elastollan 1185A | Exaflex® TPU 85A | Эстер 85A, шланги, валки |
| BASF Elastollan 1190A | Exaflex® TPU 90A | Эстер 90A, универсальный |
| Covestro Desmopan 9385A | Exaflex® TPU 85A | Эстер 85A, кабельная изоляция |
| Covestro Desmopan 1086A | Exaflex® TPU 85A | Эстер 85A, шланги |
| Covestro Desmopan 192A | Exaflex® TPU 92A | Эстер 92A, конструкционные детали |
| Covestro Desmopan 1092A | импорт MW | Этер 92A, гидролиз-стойкий |
| Covestro Desmopan 55D | импорт MW | Эстер 55 Shore D, ролики |
| Covestro Desmopan 3065D | импорт MW | Жёсткий 65D, корпусные детали |
| Covestro Desmopan 385E/S | импорт MW | FDA-сертифицированные для пищевого контакта |
| Lubrizol Pearlthane 11T80 | Exaflex® TPU 80A | Эстер 80A |
| Lubrizol Estane 58300 series | Exaflex® TPU 90A | Эстер 90A для авто |
| Wanhua WHT-1185A | Exaflex® TPU 85A | Бюджетный китайский эстер |
| Huntsman Irogran A 85 P 4351 | Exaflex® TPU 85A | Эстер 85A для шлангов |
| Avient Versollan | импорт по запросу | TPU+SEBS бленды |
Как выбрать TPU — методика в 4 шага
Шаг 1. Контактная среда → тип основы
| Контакт с | Рекомендованная основа |
|---|---|
| Масла, гидравлическая жидкость, топливо, бензин, дизель | Ester (Exaflex 80A–92A, Desmopan 385S) |
| Вода комнатная (кратковременно) | Ester или Ether |
| Вода 60–90 °C, пар, паровая стерилизация | Ether (Desmopan 1092A, Pearlthane D85) |
| Биологическая среда (кровь, ткани, пищевые продукты) | Ether медицинских/FDA грейдов |
| Морской климат, высокая влажность | Ether |
| Работа при -40 °C и ниже | Ether |
Шаг 2. Тип детали → твёрдость
| Тип детали | Твёрдость | Рекомендованная марка |
|---|---|---|
| Мягкие трубки, гибкие шланги, уплотнения с натягом | 75–85 Shore A | Exaflex 80A, 83A, 85A |
| Универсальные шланги, ремни, валки малых диаметров | 85–92 Shore A | Exaflex 85A, 90A, 92A; Desmopan 1086A |
| Кабельная изоляция, амортизаторы | 88–95 Shore A | Exaflex 90A, 92A; Elastollan 1190A |
| Подошвы обуви, спортивные аксессуары | 60–90 Shore A | Ether-TPU грейды |
| Ролики, шестерни, корпуса | 55–75 Shore D | Desmopan 55D, 3065D |
| Конструкционные детали с металлозамещением | 60 Shore D + GF | Exaflex® TPU LGF30 |
Шаг 3. Особые требования → модификация
| Требование | Модификация |
|---|---|
| Контакт с пищевыми продуктами | FDA-сертифицированный грейд (Desmopan 385E/S) |
| Медицинский имплантат / катетер | USP Class VI ether-TPU |
| УФ-стойкость (наружное применение) | TPU со стабилизатором (по запросу) или защитное покрытие |
| Антимикробная обработка | TPU с Ag-нановключениями (по запросу) |
| Самозатухание UL 94 V-0 | FR-TPU (Desmopan E-series FR, спецзапрос) |
| 3D-печать FDM/FFF | TPU 85A–95A со стабильным MFR |
| Прозрачность | Алифатический TPU или некоторые ароматические без сажи |
Шаг 4. Бюджет → поставщик
Бюджет/серийка: Exaflex® TPU (отечественная линейка MW, оптимальная цена, наличие со склада в Деражне). Премиум / сертифицированные применения: Covestro Desmopan, BASF Elastollan. Спецзаказ: Lubrizol, Wanhua, Huntsman по запросу.
Отрасли применения
Автомобилестроение. Гидравлические шланги высокого давления, топливные шланги, уплотнения, опорные втулки сайлентблоков, кабельная изоляция моторного отсека, демпферы, защитные пыльники, антивибрационные элементы, накладки на бамперы. Стандарт — ester-TPU 90A–95A (Exaflex 90A, 92A, Desmopan 192A).
Обувь. Подошвы спортивной и рабочей обуви, стельки с памятью формы, боковые усиления, шипы бутс, защитные носки. Стандарт — ether-TPU 60–85 Shore A для амортизации, ester-TPU 90–95 Shore A для подошв с более высокой износостойкостью.
Медицина и фармацевтика. Катетеры (центральные венозные, кардиологические), инфузионные системы, дренажи, эндоскопические трубки, манжеты, маски, соединители Luer Lock. Стандарт — медицинский ether-TPU USP Class VI / ISO 10993-сертифицированный. Material Wizard поставляет эти грейды только через импорт Desmopan / Pearlthane MED-серии.
Промышленная гидравлика и пневматика. Шланги высокого давления (до 35 МПа), шланги для абразивных суспензий (бетон, песок, шлам), приводные ремни, скребки, валки конвейеров, ролики, буксы. Стандарт — ester-TPU 90A–60D с усилением текстильным кордом или без.
Кабельная продукция. Гибкие кабели энергетики, кабели шарнирных робототехнических соединений, кабели для уличных и морских применений (-40 °C…+80 °C). Стандарт — ester-TPU 90A–95A со стабильным MFR.
3D-печать. Филаменты TPU 85A–95A для функциональных эластичных деталей, прототипов уплотнений, гибких корпусов. Сильно зависит от стабильности MFR и чистоты гранулята.
Спортивное и защитное оборудование. Скейтбордные колёса, ролики, накладки на лыжные палки, защитные шлемы, накладки на хоккейный инвентарь, накладки на лапы для боевых искусств.
Сельхозтехника и шахтное оборудование. Защитные втулки шнеков, обкладки вагонеток, направляющие ленточных конвейеров, уплотнители гидроцилиндров. Ester-TPU 90A–65D с акцентом на абразивостойкость.
Технология переработки TPU
Сушка перед литьём — обязательна. TPU гигроскопичен, остаточная влажность свыше 0,03% вызывает гидролитическую деградацию в расплаве → потерю 30–50% механических свойств, помутнение, поверхностные дефекты. Режим: 80–100 °C, 3–4 часа, в dehumidifier-сушилке с точкой росы не выше -30 °C. Гранулят хранить в герметичных мешках с влагопоглотителем.
Типовые температуры зон ТПА для ester-TPU 85A–92A:
| Зона | Температура |
|---|---|
| Загрузка | 30–50 °C |
| Зона 2 | 170–180 °C |
| Зона 3 | 180–195 °C |
| Зона 4 | 190–205 °C |
| Сопло | 195–210 °C |
| Температура формы | 30–50 °C |
Для ether-TPU температуры на 5–10 °C ниже. Для жёстких 55D–65D — на 10–15 °C выше (210–225 °C у сопла).
Скорость впрыска — средняя-высокая (TPU чувствителен к трению, чрезмерно высокие скорости вызывают локальный перегрев и деградацию). Давление подпитки — 30–50% от давления впрыска, чтобы избежать напряжений.
Пресс-форма. Полированные поверхности (для уменьшения прилипания мягких грейдов). Съёмные штифты с гладкой хромированной или нитрид-титановой поверхностью. Избегать острых углов — концентрация напряжений. Для длительных циклов — система охлаждения с контролем ±2 °C.
Усадка. Линейная 1,2–1,7%, изотропная (в отличие от стеклонаполненных полиамидов). Поведение повторяемое, что упрощает проектирование пресс-формы.
Экструзия. Шнек L/D 24–30, степень сжатия 2,5–3,5. Температуры зон — на 5–10 °C ниже литья. Калибровка шлангов — гладкая, с охлаждением в калиброванной ванне.
Глоссарий аббревиатур
| Аббревиатура | Расшифровка | Значение |
|---|---|---|
| TPU | Thermoplastic Polyurethane | Термопластический полиуретан |
| TPE | Thermoplastic Elastomer | Термопластический эластомер (родовой термин) |
| MDI | Diphenylmethane Diisocyanate | Дифенилметандиизоцианат — основной изоцианат TPU |
| TDI | Toluene Diisocyanate | Толуолдиизоцианат — реже для TPU |
| PTMG | Polytetramethylene Glycol | Полиэфир-диол для ether-TPU |
| PCL | Polycaprolactone | Полиэстер-диол для ester-TPU |
| Shore A / D | — | Шкалы твёрдости (мягче/жёстче) по ISO 868 |
| MFR / MFI | Melt Flow Rate / Index | Показатель текучести расплава |
| DIN 53516 | — | Метод определения истирания (объём потери, мм³) |
| FDA | Food and Drug Administration | Сертификация для контакта с пищевыми продуктами (США) |
| USP Class VI | — | Стандарт биосовместимости медицинских изделий |
| LGF | Long Glass Fiber | Длинное стекловолокно (Exaflex® TPU LGF30) |
| FR | Flame Retardant | Антипиреновая модификация |
| DAM | Dry As Molded | Состояние материала сразу после литья |
Ограничения TPU
Сушка обязательна. Без dehumidifier-сушилки и влажности ниже 0,03% стабильное качество недостижимо. Это самый частый источник брака при работе с TPU.
Рабочая температура. Стандартный TPU — до +80 °C (кратковременно до +110 °C). Свыше +130 °C — нужен GF-армированный TPU LGF30 или альтернативы (PEBA, TPC-ET).
УФ-чувствительность. Без стабилизатора желтеет и теряет прочность за 6–18 месяцев прямого солнца. Для наружных применений — UV-стабилизированные грейды или защитное покрытие.
Ester vs Ether. Ошибочный выбор основы (ester во влажной/горячей среде) приводит к внезапному разрушению за 2–6 месяцев.
Цена. TPU на 50–200% дороже SBR/EPDM. Оправдано лишь там, где важна технологичность и повторное использование технологических отходов.
Адгезия к металлу. Без химических или механических адгезивов TPU плохо держится на металле — для деталей с металлической вставкой нужен предварительный грунт или механическое зацепление.
Часто задаваемые вопросы
Чем TPU лучше традиционной резины?
TPU сочетает характеристики резины (Shore 60A–75D, удлинение 400–700%) с технологичностью термопластов — литьём под давлением, экструзией, повторной переработкой. В отличие от вулканизированных резин (SBR, NBR, EPDM), TPU не требует вулканизации (время цикла сокращается с часов до секунд), технологические отходы перерабатываются, изделие имеет более точную геометрию и чистую поверхность.
Какой аналог BASF Elastollan 1185A в Украине?
Прямой функциональный аналог Elastollan 1185A — Exaflex® TPU 85A производства Material Wizard. Это ester-TPU с твёрдостью 85 Shore A, пределом прочности 35 МПа, удлинением 600%, сопротивлением раздиру 100 кН/м. Поставляется с завода в Деражне (Хмельницкая обл.), стандартная фасовка — мешки 25 кг или октабины. Material Wizard также поставляет оригинальный Elastollan 1185A под заказ.
Ester или Ether TPU для контакта с гидравлическим маслом?
Однозначно ester-TPU. Полиэстерная основа имеет на 30–50% лучшую стойкость к маслам и нефтепродуктам, чем полиэфирная. Стандартный выбор для гидравлических шлангов, топливных магистралей и уплотнений контакта с маслом — Exaflex® TPU 90A или Desmopan 9385A. НЕ используйте ether-TPU в контакте с гидравликой — за 3–6 месяцев теряет до 40% механических свойств.
Можно ли заменить Desmopan 1092A на Exaflex 92A?
Технически — частично. Desmopan 1092A — это ether-TPU 92 Shore A, гидролиз-стойкий. Exaflex® TPU 92A — ester-TPU 92 Shore A, не гидролиз-стойкий. Замена возможна только для применений без длительного контакта с водой/паром (например, кабельная изоляция в сухой среде — да; паровая стерилизация медицинских трубок — нет). Для прямой замены ether-TPU Material Wizard поставляет Desmopan из импорта.
Сколько времени хранится TPU?
Запечатанный в заводской упаковке с влагопоглотителем — 12 месяцев при 20 °C, относительной влажности до 60%, без прямого солнечного света. Вскрытый мешок — использовать за 24 часа или повторно высушить перед литьём. Просроченный TPU (свыше 18 месяцев) можно проверить: гранулы должны быть прозрачные, без жёлтых пятен, без слипания.
Можно ли добавлять рекуперат TPU к первичному?
Да, до 20–30% для большинства грейдов — без значительного снижения свойств. Технологические отходы (литники, бракованная деталь без загрязнения) можно измельчить, высушить и добавлять к первичному гранулату. Повторно гранулированный TPU имеет на 5–10% более низкий MFR (из-за термоокисления) — это стоит учесть в технологических настройках. Для ответственных деталей (медицина, авто) — использовать только первичный.
Как выбрать TPU для 3D-печати?
Филаменты TPU для FDM/FFF печати — это стандартно ester-TPU 85A–95A с повышенным и стабильным MFR (30–50 г/10 мин). Критические параметры: равномерный диаметр филамента (±0,03 мм), влажность ниже 0,05% перед печатью, температура экструзии 220–235 °C, температура стола 30–50 °C. Для жёстких функциональных деталей — филаменты на основе Exaflex® TPU 90A–92A; для гибких — 85A.
Какие сертификаты Material Wizard может предоставить для TPU?
Для импортных марок (Covestro Desmopan, BASF Elastollan, Lubrizol Pearlthane) — оригинальные сертификаты производителя: FDA для пищевого контакта, USP Class VI для медицины, RoHS, REACH, UL Yellow Card для электротехники, IMDS для автопрома. Для собственной линейки Exaflex® TPU — внутренний технический паспорт + ISO 9001 от производства в Деражне. Сертификация под конкретное применение (медицинское, пищевое) — отдельный процесс, обсуждаем индивидуально.