Термопластичні поліуретани TPU
продукти
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 55D
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 65D-EF
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 80A (Material Wizard)
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 83A (Material Wizard)
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 85A (Material Wizard)
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 90A
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 92A (Material Wizard)
- Поліуретан термопластичний Exaflex TPU 95A
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan 1092A (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan 3065D (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan 385E (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan 385S (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan 55D (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan D403 (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan D445 (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Desmopan D487 (Covestro)
- Поліуретан термопластичний TPU Elastollan 1185A (BASF)
- Поліуретан термопластичний армований скловолокном Exaflex TPU LGF30
Термопластичні поліуретани (TPU, ТПУ) — клас лінійних блок-сополімерів з чергуванням жорстких уретанових і м'яких поліефірних/поліестерних сегментів, що поєднує еластичність вулканізованих гум (твердість Shore 60A–75D, видовження 400–700%, опір стиранню DIN 53516 30–50 мм³) з переробляваністю термопластів (литтям, екструзією, видувом, 3D-друком, повторним переробленням). TPU замінює традиційні гуми у виробах, де потрібна стабільна геометрія, висока зносостійкість, чистота процесу без вулканізації і можливість рециклінгу технологічних відходів.
Material Wizard виробляє лінійку Exaflex® TPU (80A, 83A, 85A, 90A, 92A, армований Exaflex® TPU LGF30) і постачає імпортні марки Covestro Desmopan (1092A, 3065D, 385E/S, 55D, D403, D445, D487), BASF Elastollan (1185A та інші на замовлення), за запитом — Lubrizol Pearlthane/Estane, Wanhua WHT, Huntsman Irogran, Avient Versollan. Підбираємо TPU під креслення, робочу температуру, тип контактного середовища (масло, вода, паливо), вимоги сертифікації (FDA, RoHS, REACH, USP Class VI) та параметри вашого термопластавтомата.
Exaflex® TPU — технічні термопластичні поліуретани для серійних виробів
Для практичного підбору TPU недостатньо орієнтуватися лише на твердість Shore A або Shore D. У реальній деталі матеріал оцінюється за поєднанням пружного відновлення, стійкості до стирання, опору роздиранню, поведінки при згині, контакту з оливами або технічними рідинами, стабільності переробки та вимог до геометрії виробу.
На окремій сторінці Exaflex® TPU зібрані марки Material Wizard у діапазоні від еластичних 80A–92A до жорстких 55D–65D, наведені прямі посилання на TDS, орієнтири щодо застосування, режими лиття й екструзії, а також інженерна логіка вибору марки під конкретну деталь.
Ester vs Ether TPU — критичний вибір
| Критерій | Ester TPU (поліестерна основа) | Ether TPU (поліефірна основа) |
|---|---|---|
| Олії, нафтопродукти, паливо | ⭐ Відмінна стійкість | Помірна стійкість |
| Стирання DIN 53516 | ⭐ Найкраща (~30 мм³) | Гарна (~40–50 мм³) |
| Розривна міцність | ⭐ Вища на 10–15% | Помірна |
| Гідроліз (вода 70 °C, пар) | Деградує за 1–6 місяців | ⭐ Стабільний роками |
| Біостійкість (мікроорганізми) | Чутливий | ⭐ Стійкий |
| Робота при -40 °C і нижче | До -30 °C | ⭐ До -50 °C |
| Медичне застосування | Не для імплантатів | ⭐ Стандарт (катетери, трубки) |
| Харчовий контакт (FDA) | Окремі грейди | ⭐ Стандарт |
| Ціна | Зазвичай нижча | На 10–20% вища |
| Типові марки | Exaflex® TPU 80A–92A, Desmopan 385S, Elastollan 1185A | Desmopan 1092A, Pearlthane D85 |
Правило вибору: контакт з гідравлікою/мастилом/паливом/абразивом → ester. Тривалий контакт з водою/парою/біосередовищем/-40 °C і нижче → ether.
TDS-таблиця ключових марок TPU
Параметри для стандартних компаундів за внутрішніми методиками Material Wizard, близькими до ISO 37 (механіка), ISO 868 (твердість), DIN 53516 (стирання), ISO 815 (залишкова деформація стиску). Реальні значення партії — у TDS конкретного грейду. Допуск ±2 одиниці Shore від номінальної твердості за ISO 868.
| Параметр | Exaflex 80A | Exaflex 85A | Exaflex 90A | Exaflex 92A | Desmopan 55D | Метод |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Твердість | 80 Shore A | 85 Shore A | 90 Shore A | 92 Shore A | 55 Shore D | ISO 868 |
| Густина | 1,12 г/см³ | 1,11 г/см³ | 1,10 г/см³ | 1,10 г/см³ | 1,19 г/см³ | ISO 1183 |
| Тип основи | ester | ester | ester | ester | ester | — |
| MFR (230 °C / 2,16 кг) | 35 г/10 хв | 32 г/10 хв | 30 г/10 хв | 28 г/10 хв | 12 г/10 хв | ISO 1133 |
| Межа міцності на розрив | 32 МПа | 35 МПа | 40 МПа | 37 МПа | 50 МПа | ISO 37 |
| Видовження при розриві | 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 пружності при згині | 25 МПа | 50 МПа | 75 МПа | 80 МПа | 200 МПа | ISO 178 |
| Опір роздиранню | 75 кН/м | 100 кН/м | 130 кН/м | 135 кН/м | 180 кН/м | ISO 34-1 |
| Стирання DIN 53516 | 45 мм³ | 40 мм³ | 36 мм³ | 38 мм³ | 50 мм³ | DIN 53516 |
| Залишкова деформація стиску 22 год / 23 °C | 22% | 23% | 25% | 26% | 30% | ISO 815 |
| Залишкова деформація стиску 22 год / 70 °C | 30% | 30% | 30% | 32% | 38% | ISO 815 |
| Робочий діапазон температур | -30…+80 °C | -30…+80 °C | -30…+80 °C | -30…+80 °C | -30…+90 °C | — |
| Температура плавлення | 200 °C | 210 °C | 220 °C | 220 °C | 230 °C | ISO 11357 |
| Лінійна усадка (вздовж/поперек) | 1,5–1,7% | 1,5–1,7% | 1,5–1,7% | 1,5–1,7% | 1,2–1,5% | ISO 294-4 |
Окремо: Exaflex® TPU LGF30 (армований 30% довгим скловолокном) — твердість 60 Shore D, межа міцності 80 МПа, модуль пружності при згині 1500 МПа. Конструкційний грейд для роликів, шестерень, навантажених деталей з вимогою розмірної стабільності.
Аналоги імпортних марок
| Імпортна марка | Аналог Material Wizard | Призначення |
|---|---|---|
| BASF Elastollan 1180A | Exaflex® TPU 80A | Естер 80A, м'які трубки, ущільнення |
| BASF Elastollan 1185A | Exaflex® TPU 85A | Естер 85A, рукави, валки |
| BASF Elastollan 1190A | Exaflex® TPU 90A | Естер 90A, універсальний |
| Covestro Desmopan 9385A | Exaflex® TPU 85A | Естер 85A, кабельна ізоляція |
| Covestro Desmopan 1086A | Exaflex® TPU 85A | Естер 85A, рукави |
| Covestro Desmopan 192A | Exaflex® TPU 92A | Естер 92A, конструкційні деталі |
| Covestro Desmopan 1092A | імпорт MW | Етер 92A, гідроліз-стійкий |
| Covestro Desmopan 55D | імпорт MW | Естер 55 Shore D, ролики |
| Covestro Desmopan 3065D | імпорт MW | Жорсткий 65D, корпусні деталі |
| Covestro Desmopan 385E/S | імпорт MW | FDA-сертифіковані для харчового контакту |
| Lubrizol Pearlthane 11T80 | Exaflex® TPU 80A | Естер 80A |
| Lubrizol Estane 58300 series | Exaflex® TPU 90A | Естер 90A для авто |
| Wanhua WHT-1185A | Exaflex® TPU 85A | Бюджетний китайський естер |
| Huntsman Irogran A 85 P 4351 | Exaflex® TPU 85A | Естер 85A для рукавів |
| Avient Versollan | імпорт за запитом | TPU+SEBS бленди |
Як вибрати TPU — методика у 4 кроки
Крок 1. Контактне середовище → тип основи
| Контакт з | Рекомендована основа |
|---|---|
| Мастила, гідравлічна рідина, паливо, бензин, дизель | Ester (Exaflex 80A–92A, Desmopan 385S) |
| Вода кімнатна (короткочасний) | Ester або Ether |
| Вода 60–90 °C, пар, парова стерилізація | Ether (Desmopan 1092A, Pearlthane D85) |
| Біологічне середовище (кров, тканини, харчові продукти) | Ether медичних/FDA грейдів |
| Морський клімат, висока вологість | Ether |
| Робота при -40 °C і нижче | Ether |
Крок 2. Тип деталі → твердість
| Тип деталі | Твердість | Рекомендована марка |
|---|---|---|
| М'які трубки, гнучкі рукави, ущільнення з натягом | 75–85 Shore A | Exaflex 80A, 83A, 85A |
| Універсальні шланги, ремені, валки малих діаметрів | 85–92 Shore A | Exaflex 85A, 90A, 92A; Desmopan 1086A |
| Кабельна ізоляція, амортизатори | 88–95 Shore A | Exaflex 90A, 92A; Elastollan 1190A |
| Підошви взуття, спортивні аксесуари | 60–90 Shore A | Ether-TPU грейди |
| Ролики, шестерні, корпуси | 55–75 Shore D | Desmopan 55D, 3065D |
| Конструкційні деталі з металозаміщенням | 60 Shore D + GF | Exaflex® TPU LGF30 |
Крок 3. Особливі вимоги → модифікація
| Вимога | Модифікація |
|---|---|
| Контакт з харчовими продуктами | FDA-сертифікований грейд (Desmopan 385E/S) |
| Медичний імплантат / катетер | USP Class VI ether-TPU |
| УФ-стійкість (зовнішнє застосування) | TPU зі стабілізатором (на запит) або захисне покриття |
| Антимікробна обробка | TPU з Ag-нановключеннями (на запит) |
| Самозагасання UL 94 V-0 | FR-TPU (Desmopan E-series FR, спецзапит) |
| 3D-друк FDM/FFF | TPU 85A–95A зі стабільним MFR |
| Прозорість | Аліфатичний TPU або деякі ароматичні без сажі |
Крок 4. Бюджет → постачальник
Бюджет/серійка: Exaflex® TPU (вітчизняна лінійка MW, оптимальна ціна, наявність зі складу в Деражні). Преміум / сертифіковані застосування: Covestro Desmopan, BASF Elastollan. Спецзамовлення: Lubrizol, Wanhua, Huntsman за запитом.
Галузі застосування
Автомобілебудування. Гідравлічні шланги високого тиску, паливні шланги, ущільнення, опорні втулки сайлентблоків, кабельна ізоляція моторного відсіку, демпфери, захисні чохли пилника, антивібраційні елементи, накладки на бампери. Стандарт — ester-TPU 90A–95A (Exaflex 90A, 92A, Desmopan 192A).
Взуття. Підошви спортивного і робочого взуття, устілки з пам'яттю форми, бічні підсилення, шипи бутс, захисні носки. Стандарт — ether-TPU 60–85 Shore A для амортизації, ester-TPU 90–95 Shore A для підошов з вищою зносостійкістю.
Медицина і фармацевтика. Катетери (центральні венозні, кардіологічні), інфузійні системи, дренажі, ендоскопічні трубки, манжети, маски, з'єднувачі Luer Lock. Стандарт — медичний ether-TPU USP Class VI / ISO 10993-сертифікований. Material Wizard постачає ці грейди тільки через імпорт Desmopan / Pearlthane MED-серії.
Промислова гідравліка і пневматика. Рукави високого тиску (до 35 МПа), шланги для абразивних суспензій (бетон, пісок, шлам), ремені приводу, скребки, валки конвеєрів, ролики, букси. Стандарт — ester-TPU 90A–60D з підсиленням текстильним кордом або без.
Кабельна продукція. Гнучкі кабелі енергетики, кабелі шарнірних робототехнічних з'єднань, кабелі для вуличних і морських застосувань (-40 °C…+80 °C). Стандарт — ester-TPU 90A–95A зі стабільною MFR.
3D-друк. Філаменти TPU 85A–95A для функціональних еластичних деталей, прототипів ущільнень, гнучких корпусів. Дуже залежить від стабільності MFR і чистоти грануляту.
Спортивне і захисне обладнання. Скейтбордні колеса, ролики, накладки на лижні палиці, захисні шоломи, накладки на хокейний інвентар, накладки на лапи для бойових мистецтв.
Сільгосптехніка і шахтне обладнання. Захисні втулки шнеків, обкладинки вагонеток, направляючі стрічкових конвеєрів, ущільнювачі гідроциліндрів. Ester-TPU 90A–65D з акцентом на абразивостійкість.
Технологія переробки TPU
Сушка перед литтям — обов'язкова. TPU гігроскопічний, залишкова вологість понад 0,03% викликає гідролітичну деградацію в розплаві → втрату 30–50% механічних властивостей, помутніння, поверхневі дефекти. Режим: 80–100 °C, 3–4 години, у dehumidifier-сушарці з точкою роси не вище -30 °C. Гранулят зберігати у герметичних мішках із вологопоглиначем.
Типові температури зон ТПА для ester-TPU 85A–92A:
| Зона | Температура |
|---|---|
| Завантаження | 30–50 °C |
| Зона 2 | 170–180 °C |
| Зона 3 | 180–195 °C |
| Зона 4 | 190–205 °C |
| Сопло | 195–210 °C |
| Температура форми | 30–50 °C |
Для ether-TPU температури на 5–10 °C нижчі. Для жорстких 55D–65D — на 10–15 °C вищі (210–225 °C у сопла).
Швидкість упорскування — середня-висока (TPU чутливий до тертя, надмірно високі швидкості викликають локальне перегрівання і деградацію). Тиск підпитки — 30–50% від тиску упорскування, щоб уникнути напружень.
Прес-форма. Поліровані поверхні (для зменшення прилипання м'яких грейдів). Знімні штифти з гладкою хромованою або нітрид-титановою поверхнею. Уникати гострих кутів — концентрація напружень. Для довгих циклів — система охолодження з контролем ±2 °C.
Усадка. Лінійна 1,2–1,7%, ізотропна (на відміну від склонаповнених поліамідів). Поведінка повторювана, що спрощує проєктування прес-форми.
Екструзія. Шнек L/D 24–30, ступінь стиснення 2,5–3,5. Температури зон — на 5–10 °C нижчі за лиття. Калібрування рукавів — гладке, з охолодженням у каліброваній ванні.
Глосарій абревіатур
| Абревіатура | Розшифровка | Значення |
|---|---|---|
| TPU | Thermoplastic Polyurethane | Термопластичний поліуретан |
| TPE | Thermoplastic Elastomer | Термопластичний еластомер (родовий термін) |
| MDI | Diphenylmethane Diisocyanate | Дифенілметандіізоціанат — основний ізоціанат TPU |
| TDI | Toluene Diisocyanate | Толуендіізоціанат — рідше для TPU |
| PTMG | Polytetramethylene Glycol | Поліетер-діол для ether-TPU |
| PCL | Polycaprolactone | Поліестер-діол для ester-TPU |
| Shore A / D | — | Шкали твердості (м'якша/жорсткіша) за ISO 868 |
| MFR / MFI | Melt Flow Rate / Index | Показник текучості розплаву |
| DIN 53516 | — | Метод визначення стирання (об'єм втрати, мм³) |
| FDA | Food and Drug Administration | Сертифікація для контакту з харчовими продуктами (США) |
| USP Class VI | — | Стандарт біосумісності медичних виробів |
| LGF | Long Glass Fiber | Довге скловолокно (Exaflex® TPU LGF30) |
| FR | Flame Retardant | Антипіренова модифікація |
| DAM | Dry As Molded | Стан матеріалу одразу після лиття |
Обмеження TPU
Сушіння обов'язкове. Без dehumidifier-сушарки і вологості нижче 0,03% стабільна якість недосяжна. Це найчастіше джерело браку при роботі з TPU.
Робоча температура. Стандартний TPU — до +80 °C (короткочасно до +110 °C). Понад +130 °C — потрібен GF-армований TPU LGF30 або альтернативи (PEBA, TPC-ET).
УФ-чутливість. Без стабілізатора жовтіє і втрачає міцність за 6–18 місяців прямого сонця. Для зовнішніх застосувань — UV-стабілізовані грейди або захисне покриття.
Ester vs Ether. Помилковий вибір основи (ester у вологому/гарячому середовищі) призводить до раптової руйнації за 2–6 місяців.
Ціна. TPU на 50–200% дорожчий за SBR/EPDM. Виправдано лише там, де важлива технологічність і повторне використання технологічних відходів.
Адгезія до металу. Без хімічних або механічних адгезивів TPU погано тримається на металі — для деталей з металевою вставкою потрібен попередній грунт або механічне зачеплення.
Часті запитання
Чим TPU кращий за традиційну гуму?
TPU поєднує характеристики гуми (Shore 60A–75D, видовження 400–700%) з технологічністю термопластів — литтям під тиском, екструзією, повторним переробленням. На відміну від вулканізованих гум (SBR, NBR, EPDM), TPU не потребує вулканізації (час циклу скорочується з годин до секунд), технологічні відходи переробляються, виріб має точнішу геометрію і чистішу поверхню.
Який аналог BASF Elastollan 1185A в Україні?
Прямий функціональний аналог Elastollan 1185A — Exaflex® TPU 85A виробництва Material Wizard. Це ester-TPU з твердістю 85 Shore A, межею міцності 35 МПа, видовженням 600%, опором роздиранню 100 кН/м. Постачається з заводу у Деражні (Хмельницька обл.), стандартна фасовка — мішки 25 кг або октабіни. Material Wizard також постачає оригінальний Elastollan 1185A на замовлення.
Ester чи Ether TPU для контакту з гідравлічним мастилом?
Однозначно ester-TPU. Поліестерна основа має на 30–50% кращу стійкість до олив і нафтопродуктів, ніж поліефірна. Стандартний вибір для гідравлічних шлангів, паливних магістралей і ущільнень контакту з мастилом — Exaflex® TPU 90A або Desmopan 9385A. НЕ використовуйте ether-TPU у контакті з гідравлікою — за 3–6 місяців втрачає до 40% механічних властивостей.
Чи можна замінити Desmopan 1092A на Exaflex 92A?
Технічно — частково. Desmopan 1092A — це ether-TPU 92 Shore A, гідроліз-стійкий. Exaflex® TPU 92A — ester-TPU 92 Shore A, не гідроліз-стійкий. Заміна можлива тільки для застосувань без тривалого контакту з водою/парою (наприклад, кабельна ізоляція в сухому середовищі — так; парова стерилізація медичних трубок — ні). Для прямої заміни ether-TPU Material Wizard постачає Desmopan з імпорту.
Скільки часу зберігається TPU?
Запечатаний у заводській упаковці з вологопоглиначем — 12 місяців при 20 °C, відносній вологості до 60%, без прямого сонячного світла. Розкритий мішок — використати за 24 години або повторно засушити перед литтям. Прострочений TPU (понад 18 місяців) можна перевірити: гранули мають бути прозорі, без жовтих плям, без злипання.
Чи можна додавати рекуперат TPU до первинного?
Так, до 20–30% для більшості грейдів — без значного зниження властивостей. Технологічні відходи (литники, бракована деталь без забруднення) можна подрібнити, висушити і додавати до первинного грануляту. Повторно гранульований TPU має на 5–10% нижчий MFR (через термоокислення) — це варто врахувати в технологічних налаштуваннях. Для відповідальних деталей (медицина, авто) — використовувати лише первинний.
Як вибрати TPU для 3D-друку?
Філаменти TPU для FDM/FFF друку — це стандартно ester-TPU 85A–95A з підвищеним і стабільним MFR (30–50 г/10 хв). Критичні параметри: рівномірний діаметр філамента (±0,03 мм), вологість нижче 0,05% перед друком, температура екструзії 220–235 °C, температура столу 30–50 °C. Для жорстких функціональних деталей — філаменти на основі Exaflex® TPU 90A–92A; для гнучких — 85A.
Які сертифікати Material Wizard може надати для TPU?
Для імпортних марок (Covestro Desmopan, BASF Elastollan, Lubrizol Pearlthane) — оригінальні сертифікати виробника: FDA для харчового контакту, USP Class VI для медицини, RoHS, REACH, UL Yellow Card для електротехніки, IMDS для автопрому. Для власної лінійки Exaflex® TPU — внутрішній технічний паспорт + ISO 9001 від виробництва в Деражні. Сертифікація під конкретне застосування (медичне, харчове) — окремий процес, обговорюємо індивідуально.