Los isocianatos y los polioles son constituyentes básicos junto con los extensores de cadena y el catalizador que, en última instancia, forman el TPU. Además de elasticidad, el TPU también es resistente a los siguientes factores.
- Abrasión y desgaste
- Aceites
- Grasas.
Cuando se plantea la cuestión de si el poliuretano termoplástico es seguro o no, se considera seguro para numerosas aplicaciones. La razón fundamental de que el TPU sea seguro es su estructura química y sus características. El poliuretano termoplástico encuentra su aplicación en numerosos sectores, incluyendo las siguientes áreas.
- Industria de fabricación de ropa deportiva
- Industria automovilística y
- Sector médico
En su forma bruta, los diisocianatos pueden ser peligrosos, por lo que este riesgo se elimina garantizando la reacción completa durante el proceso de producción. Así pues, el proceso de producción del poliuretano termoplástico está muy controlado y, en última instancia, permite un uso seguro del TPU. La evaluación del TPU por parte de las autoridades reguladoras ha demostrado que es seguro incluso para aplicaciones médicas y alimentarias. Sin embargo, los fabricantes están obligados a adherirse, seguir y aplicar los reglamentos y normas elaborados por estos organismos reguladores.
Definición de TPU
El TPU se compone de polioles y diisocianatos químicos. Éstos están presentes en el poliuretano termoplástico en forma de segmentos alternativamente blandos y duros. Las propiedades y características del TPU son la combinación de las siguientes.
- Elastómeros
- Termoplásticos convencionales.
El TPU se considera muy adecuado para ser utilizado en muchos sectores importantes porque mantiene su integridad estructural a temperaturas elevadas y en entornos difíciles. Estos sectores incluyen el sector médico, la industria alimentaria, la industria electrónica y la industria del automóvil. Ir a Moldeo por inyección de TPU para saber más.
Los fabricantes siempre intentan encontrar soluciones rentables desde el punto de vista empresarial, pero al mismo tiempo exigen que se mantenga la calidad. Este difícil escenario se resuelve mediante las técnicas estándar de procesamiento de termoplásticos. Estas técnicas se adoptan por las siguientes razones.
- Menos costes y
- Mejor rendimiento
- Capacidad del poliuretano termoplástico para ser procesado mediante estas técnicas
En general, hay tres técnicas principales que se adoptan para el procesamiento de TPU. Estos métodos son los siguientes
- Moldeo por soplado,
- Moldeo por inyección
- Extrusión.
El poliuretano termoplástico se utiliza mucho en fundas protectoras, calzado y ropa por la flexibilidad y transparencia que ofrece. Estos productos requieren un buen aspecto y una durabilidad que el poliuretano termoplástico proporciona. Además, hay ciertas aplicaciones, como los juguetes para niños, que incluyen el contacto humano directo. Además, los organismos reguladores han declarado que el poliuretano termoplástico es seguro para estas aplicaciones.
Propiedades del TPU
Las principales características del TPU son las siguientes.
- Biocompatibilidad
- Capacidad de proceso
- Sobremoldeado
- Rentabilidad
- Reciclabilidad
- Versatilidad en las aplicaciones
- Capacidad meteorológica
- Resistencia y durabilidad
- Propiedades elásticas
El TPU tiene propiedades de elasticidad y flexibilidad. La propiedad de ser flexible permite utilizar el TPU en entornos hostiles que abarcan una amplia gama de temperaturas.
Problemas de seguridad relacionados con el TPU
Existen numerosos problemas de seguridad en relación con la utilización segura del poliuretano termoplástico. Esto se debe a la composición química y a las características del TPU. A continuación se exponen los problemas de seguridad más importantes.
- La producción y el procesamiento del TPU deben estar muy controlados. Esto es importante por dos razones.
- Para conseguir las propiedades requeridas
- Para garantizar la reacción completa de los isocianatos (Esto evitará la reacción de los isocianatos que no hayan reaccionado con otros productos químicos).
- El TPU también puede provocar sensibilidad o irritación del sistema respiratorio. Esto se debe principalmente a la inhalación de vapores o polvo de poliuretano termoplástico. Además, el TPU también puede provocar reacciones alérgicas cutáneas si se expone una piel sensible.
- El TPU tiene la propiedad inherente de ser inflamable. Por lo tanto, para evitar riesgos y peligros relacionados con el fuego, la manipulación del TPU debe realizarse con cuidado. Es necesario adoptar y aplicar medidas de seguridad para prevenir cualquier incidente de incendio.
- La eliminación del TPU es otro parámetro importante relacionado con la seguridad del TPU. Si el TPU no se elimina correctamente, puede afectar negativamente al medio ambiente. El TPU muestra una degradación lenta y también existe el riesgo de lixiviación de productos químicos. Sin embargo, la compatibilidad del TPU con otros productos químicos puede resolver este problema. Además, la combustión del TPU provoca la liberación de gases nocivos y tóxicos. Estos gases peligrosos incluyen los siguientes
- Cianuro de hidrógeno
- Monóxido de carbono.
- Es pertinente mencionar que el cumplimiento de las normas y reglamentos de seguridad elaborados por los organismos reguladores es de gran importancia para prevenir riesgos y peligros. La producción y el procesamiento de TPU deben llevarse a cabo en un entorno con una ventilación adecuada. La utilización de equipos de protección individual es obligatoria para evitar cualquier riesgo para la salud. Además, la salud de los trabajadores que desempeñan sus funciones en un entorno expuesto al TPU debe controlarse periódicamente. Esta práctica es esencial para identificar problemas de salud en una fase temprana que puedan tratarse posteriormente.
- El TPU no es fácil de reciclar porque tiene naturaleza de polímero mixto. El TPU también contiene aditivos químicos que afectan a su biodegradabilidad. Es necesario adoptar prácticas sostenibles a todos los niveles para poder eliminar los riesgos y peligros que plantea el TPU para el medio ambiente.
Respuesta a la pregunta: ¿es seguro el TPU?
El TPU se considera seguro para su uso en numerosas aplicaciones por las siguientes razones.
Biocompatibilidad
El TPU posee la característica de la biocompatibilidad. Esto significa que el TPU no causará ningún daño a los tejidos vivos y puede tolerarse sin que se produzcan efectos adversos. Esta característica es de gran importancia en los escenarios que incluyen el contacto humano directo o indirecto. Esto incluye principalmente las siguientes aplicaciones.
- Textiles
- Productos sanitarios
- Tecnología portátil
Naturaleza no tóxica
El TPU se fabrica generalmente utilizando materias primas de naturaleza no tóxica. Esto es de gran importancia teniendo en cuenta la utilización final del producto TPU. El uso de materias primas no tóxicas en el proceso de producción garantiza que no habrá lixiviación de productos químicos peligrosos o sustancias peligrosas. Por consiguiente, no habrá riesgo para la salud del usuario final del producto. Además, la producción de TPU cumple las normas reglamentarias relacionadas con la seguridad que se aplican en numerosas industrias sensibles, como el sector médico y los bienes de consumo.
Resistencia a los productos químicos
El poliuretano termoplástico tiende a resistir lo siguiente.
- Disolventes
- Aceites
- Greases
- Synthetic chemicals
This important property plays an important role in safe utilization of TPU. When thermoplastic polyurethane is exposed to common environmental parameters the chemical resistance property of TPU ensures that it does not release any dangerous or hazardous substances. In addition to that this characteristic also increases the lifespan and durability of thermoplastic polyurethane.
Flexibility and Durability (Utilization without breakage)
Thermoplastic polyurethane is considered very suitable for many applications in which repeated stretching and bending is carried out. This is because good mechanical properties that TPU possess. The safe utilization of Thermoplastic polyurethane is achieved because excellent toughness, elasticity and flexibility prevent the breakage of TPU. The major usage of TPU in this context is in following areas.
- Coatings for fabrics
- Sports equipment
- Cases (flexible) for electronic devices
Resistance to Heat
There are numerous applications which require thermal stability because products or items are exposed to high temperatures in those applications. Thermoplastic polyurethane provides thermal stability at high temperatures without degrading thus providing safe usage. Consequently TPU finds its utilization in such applications including the followings.
- Industrial seals
- Automotive parts
- Footwear
Environmental Safety
Thermoplastic polyurethane is considered safe to be utilized keeping in view its impact on overall environmental safety.TPU has the ability to be recycled and can be reused for numerous applications.TPU differs from others materials in recycling process due to followings.
- TPU can be melted and reshaped without significant loss of characteristics
- TPU is eco friendly
- TPU does not release toxic substances
Regulatory Compliance
There are certain regulations and standards devised by the regulatory bodies related to following parameters.
- Occupational health
- Consumer safety
- Environmental impact
Manufacturers which are producing TPU comply with the standards and regulations to provide the requirements of above mentioned parameters. There are two major standards which are adhered by the manufacturers to ensure the safety of TPU.
- FDA (Food and Drug Administration) regulations, European Union
- REACH (Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals), United States
Raw Materials of TPU and Their Safe Processing
The production of thermoplastic polyurethane involves various raw materials. These raw materials ultimately form TPU after undergoing chemical reactions. It is important to handle these raw materials in a proper way during the production process because these raw materials can be hazardous if their handling is not carried out carefully.So, in production process a tight controlling and close monitoring of these raw materials is ensured. Subsequently, this results in the production of safe and non toxic thermoplastic polyurethane.
Following parameters related to raw materials need to be considered during the production of TPU.
Isocyanates
These are vital components in manufacturing of TPU. Isocyanates and polyols are basic constituents along with chain extenders and catalyst which ultimately form the TPU. It is important to note that isocyanates are toxic in raw form and can be the cause of respiratory sensitization and respiratory irritation due to followings.
- In un-reacted form if inhaled
- If Saturation is exceeded than the exposure limits
These risks and hazardous are eliminated and prevented by completely reacting the isocyanates with polyols during the manufacturing process to obtain the polyurethane polymer.
Polyols
These chemicals are another important raw materials in manufacturing of TPU. These materials are non toxic and safe to be utilized in the raw form as well. The chemistry of these chemicals shows that these are the polyethers or polyethers with hydroxyl groups. These chemicals undergo chemical reaction with isocyanates to provide polyurethane polymer.
Chain Extenders
In order to adjust the characteristics and properties of final polymer, chain extenders are utilized in the production of TPU. These chain extenders generally include the followings.
- Diamines
- Glycols
It is pertinent to mention that these materials are safe and non toxic providing that they are handling properly and are ensured to be completely reacted during the polymerization process.
Catalysts and Additives
In addition to above mentioned raw materials certain catalysts and additives are also added during the production process of TPU. These catalysts and additives are added to enhance the following properties.
- Processing characteristics
- UV resistance
- Flame retardancy
These catalysts and additives are generally considered safe to be utilized in the production process of TPU .However, selection of these materials is carefully carried out by the manufacturers to ensure the followings.
- These materials comply with the safety regulations
- These materials does not pose any hazard in the final product
Conclusión
Thermoplastic polyurethane is considered a safe material to be utilized in many renowned applications and sectors. Although there are some raw materials such as isocyanates which can be hazardous in un-reacted form if not handled properly but controlled production process and compliance to regulation standards ensures its completion reaction. The final product TPU is inert and safe and finds its applications in automotive industry, medical sector and consumer products because of its bio compatibility, on toxic nature and enhanced mechanical properties. There are numerous international bodies that devise the regulations and standards related to safe usage of TPU.
These bodies such as US based FDA (Food and Drug Administration) and the European union based Chemicals Agency (ECHA) has approved that the utilization of TPU is safe. This approval is based on numerous tests and data sheets related to the safety of TPU. This approval provides the authority that TPU is safe to be utilized because its production and processing is in compliance with the devised health and safety standards and regulation. The final products of TPU also underwent extensive testing to ensure their safe usage before they are launched into the market.
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