TPU应用工艺.doc

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1、TPU应用工艺TPU的反应TPU的反应即-OH与-NCO反应生成氨基酸酯-NHCOO-的结合,这包括:长链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的软质段(Softsegment),短链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的硬质段, 者再藉urethane结合成个分子链,内含软质段与硬质段的部分.TPU的构造TPU的分子量根据加工时R值的不同，其分子量变化很大，也就是分子式中n值的大小，有上万的变化。每一TPU分子链中均含有硬质段与软质段，交互结合而成，也就是所谓的多嵌段（multiblock）共聚合物。此外聚合完成的TPU中，硬质段是如何结合？若以1.4BG为短链二醇（B）、 MDI为二异氰酸酯（M），则硬质段是(

2、M.B)结合呢？或是以（M.B.M.B）结合呢？或是说（M.B）N的n有多大？以及其分布状态如何？都与原料与反应条件的不同而异！但反应结果都必须考虑其使用目的作为配方重点。TPU薄膜主要应用于高级布料之贴合，可应用于服饰，鞋类，保暖内衣及农业用的防寒薄膜等。TPU制造方法可分为:我公司为一段法中的批次加工方式。 TPU的应用主要有以下几个方面： 薄膜与片材 TPU薄膜与片材可由挤出机挤出成型，厚度从几微米到几毫米，并可加入颜料制得各种颜色的产品。TPU薄膜的耐磨性、抗穿刺性、抗撕裂性、弹性、粘合性、焊接性都比较好，因此可以用于制备传送带，并可根据TPU的不同类型分别用于传送干、湿、脂肪类食物。

3、 专用TPU品种还可满足德国健康委员会（BGA)对于食品接触材料的要求，以及美国食品医药管理局（FDA）的相关要求。 粉末型TPU有望替代PVC用于汽车工业。 TPU对空气的渗透性较低，可用作阻隔材料。 TPU薄膜还可用于焊接型中空制品、织物层合、保护涂层、泡沫材料密封、耐磨涂层等。 管材 TPU可制成许多不同类型的管材。聚醚酯型和聚醚型TPU具有高伸长率、良好的耐水解和耐微生物性、优异的机械性能（拉伸强度和抗撕裂强度）等一系列优点，因而适用于消防水管的内衬。这种消防管比传统消防管轻，更便于操作使用。 TPU拉伸强度较高，所以制成的管材可以比传统管材的壁要薄。 TPU作内层的管材在传送砂、石浆

4、料时非常有用，其良好的耐磨性、耐穿刺性使得管材的寿命相对较长。 鞋材 由于TPU的耐磨性、耐穿刺性、抗纵向弯曲强度和低温冲击强度都比较高，因此常用于滑雪鞋的外层材料。TPU的耐撕裂性和抗裂纹传播性是塑料材料中最好的。 滑雪鞋常用邵氏硬度50D66D、杨氏模量100600MPa的TPU，并根据不同部位对性能的要求选用合适的TPU牌号。 滑冰鞋也常采用TPU制作，因为TPU的低温冲击强度高。 许多运动鞋的鞋底是用TPU制作的，特别是在足球鞋方面的应用最为普遍。常用邵氏硬度85A90A的聚酯型TPU，因其具有极其优异的耐磨性和抗切割性。 汽车部件 因TPU具有良好的回弹性、抗切割性、耐候性、耐油性，

5、故很适合用于汽车工业，用途非常广泛。汽车外部制品可由纯TPU、TPU-PC共混物或者玻纤增强TPU采用注塑成型来制备，其杨氏模量高达2500MPa。 医疗方面的应用 TPU与人体皮肤相容性很好，聚醚型TPU与人体血液和组织的相容性也较好，因此可以用TPU来制作输血管；甚至开发了TPU制成的微孔型、可生物降解、柔性的，与血液相容的人造血管。 机械制品和其它方面的应用 TPU的高杨氏模量和耐载荷能力使其可用于制作齿型输送带。输送带常用Shore 8593A的聚酯型TPU挤出成型制得。 TPU还可用于连接件。根据所要连接部件的应用场合与尺寸大小，选用Shore 85A60D的聚酯型TPU，因其模量高

6、，有利于能量的扩散。 利用材料的减震性，聚酯型TPU可以模压成嵌齿轮，用于现代办公设备。 TPU制成的筛网可以分离干、湿材料如石子、煤、焦炭等，也可用于分拣、洗涤、分离。因TPU的高耐磨性，故此类筛网比一般的橡胶网或钢丝网使用时间要长。 TPU用于电缆护套是利用了其高耐磨性、耐切割性和抗撕裂性的优点。1. 鞋材TPU用于鞋材主要由于其优良的弹性和耐磨性。含TPU的鞋类产品穿着舒适度方面比普通鞋类产品优越得多，因此，在高档鞋类产品中较为广泛，尤其是一些运动鞋，休闲鞋。2. 薄膜TPU因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成为PVC的代替品。TPU薄膜不

7、仅可与各种布料贴合，还可以用真空热成型的方法生产轮廓清晰，尺寸稳定的产品。随着国内环保意识的不断提高，TPU的应用也越来越广泛。其中增加速度比较快的领域：鞋面里料、保暖内衣、透明内衣、透明肩带、松紧带及医疗用透气胶带。3. 胶粘剂TPU胶粘剂属于聚氨酯粘胶剂的一种。在欧美聚氨酯胶粘剂的使用已经相当普遍，特别在鞋类胶粘剂的使用中，几乎使用聚氨酯粘胶剂。我国TPU粘胶剂的使用是以TPU溶解后，经过加工处理后获得聚氨酯粘胶剂。在TPU粘胶剂使用上，主要以广东、福建、浙江、上海四个主要地区为主。4. 软管由于TPU软管具有柔软，良好的抗张强度、冲击强度 耐高低温性，所以在中国TPU软管被广泛用作飞机、

8、坦克、汽车、摩托车、机床等机械设备等的输气、输油软管。主要TPU软管制造企业集中在广东、浙江、江苏、山东、河北等地。5. 电线TPU提供了耐撕裂、耐磨与弯曲特征，耐高低温性更是电缆性能的关键。所以在中国市场上，高等电缆如控制电缆与电力电缆用TPU，用来保护设计复杂电缆的被覆材料，用途也日益广泛。6. 滚轮聚氨酯弹性体以其较高的机械强度、卓越的耐磨性、优良的耐油、耐酸碱、突出的抗压缩性及使得其在滚轮上有大量应用。国内滚轮主要有以下几种：工业滚轮、家用滚轮、运动器材轮、医疗器械轮、玩具轮。7塑胶改性可用于PA，ABS增塑，但成本较高TPU的应用及国内市场分析 热塑性聚氨酯弹性体，简称TPU，具有优

9、良的耐磨性和低温柔韧性、印色容易、持久耐用、可回收再利用、容易加工等特点。近年来，在国内鞋类出口贸易和汽车工业等强劲拉动下，TPU生产呈现出快速增长的发展势头，已成为重要的聚氨酯材料之一。应用领域 目前，全球TPU总产能约为40万吨/年，年消费量达到35万吨。我国台湾省、欧洲及美国是传统的TPU生产集中地。TPU应用较为广泛，主要用于以下领域。 鞋类：TPU在鞋类生产上有着广泛的用途，主要用作鞋底材料和鞋的配件方面，如标牌、鞋扣、装饰件、鞋底的外层、透明鞋帮等，可代替橡胶、热塑性聚烯烃和其它材料。 软管：TPU软管广泛用于飞机、坦克、汽车、摩托车、机床等机械装备的输气、输油软管。用TPU生产的

10、管材具有柔韧性好、尺寸稳定、透明性好、耐化学品和耐水解性能好、无污染、耐压性能好等优点。 熔纺氨纶：用纤维级TPU生产的熔纺氨纶具有弹性好、容易进行下游加工、无污染、储存期长、耐化学品、耐水解等特点。 汽车：主要用于车身外部件、挡泥板、主体侧件、联轴器、保险杆、轴衬、衬垫、密封圈、翼形螺母、仪表盖和输油管衬套等。 电线电缆护套：必须能保护绝缘层免受气候、环境、水解作用的影响以及其它物理破坏。TPU可以满足该领域的苛刻要求，具有优异的低温柔韧性、耐侯性、抗潮性和抗菌性 薄膜和片材：用TPU生产的薄膜和片材具有优异的低温柔韧性、耐磨性和抗扯性好、透明性好，易上色等优点。主要应用领域有救生艇、救生衣

11、、雨衣、传送带、可折叠储罐等。 胶粘剂：现广泛的应用于尼龙、涤纶及PU织物和皮革的表面处理，具有耐化学品、抗紫外线、耐水解、低温柔韧性好、高伸长率、弯曲疲劳性能优良等特点。 清漆和油墨：TPU粘合剂可与颜料和溶剂混合配制成清漆和油墨。清漆和油墨可以喷涂或印涂到不同的基体上，主要应用领域有运动鞋、手提包、雨伞、室内装潢、玩具等。 溶液涂层：TPU可以进行直接涂覆或转移涂覆。织物涂上PVC或泡沫聚氨酯再用TPU溶液进行涂覆可以制得高性能的制品，代替皮革用在室内装潢、手提包、行李箱等产品上。 抗静电和导电材料：有研究表明，25%-75%电器组件的失效都与静电积累有关，热塑性塑料合金可以永久抗静电，免

12、去了静电的危险和污染。国内市场分析 2004年我国大陆TPU消耗量约10万吨左右，其中来料加工4万吨，副牌料及粘合剂3万吨左右，国内用于工程级的正牌料大约3万吨。其中70左右从国外或台湾进口，国内的产量大概在30左右（包括台商在大陆工厂的产量）。在国内市场需求方面，排在第一位的是鞋材，约占43，用户主要集中在广东、福建、浙江等地。第二位是胶粘剂，占14。用户相对较散，以鞋用胶为主，以进口merquinsa、亨斯曼的产品为主。第三位是软管，占13。软管企业主要集中在广东、浙江、山东、河北，以台资企业在大陆来料加工为主，中山冬晨、宁波亿日等是主要生产企业。本土企业相对规模较小，如三丰橡塑、鲁盾聚氨

13、酯等。第四位是薄膜，占8，主要使用进口产品。第五位是合成革，占7。以泉州庆昌、隆台塑胶等企业为代表。熔纺氨纶排在第六位，占6，我国有熔纺氨纶企业近30家，总产能达到2.5万吨/年，以江苏南黄海、保定天鹅、海宁新高和云菲氨纶四家企业为代表。其他用量较大的还有工业用轮和电缆等。目前国内自产TPU多为低端产品，在应用方面存在一定的瓶颈。国内高端TPU需求正在增长，但是由于熔纺氨纶级和薄膜级TPU的技术要求很高，国内在这一方面还有待开发。TPU应用工艺TPU的反应TPU的反应即-OH与-NCO反应生成氨基酸酯-NHCOO-的结合,这包括:长链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的软质段(Softsegment)

14、,短链醇与异氰酸酯反应,生成所谓的硬质段, 者再藉urethane结合成个分子链,内含软质段与硬质段的部分.TPU的构造TPU的分子量根据加工时R值的不同，其分子量变化很大，也就是分子式中n值的大小，有上万的变化。每一TPU分子链中均含有硬质段与软质段，交互结合而成，也就是所谓的多嵌段（multiblock）共聚合物。此外聚合完成的TPU中，硬质段是如何结合？若以1.4BG为短链二醇（B）、 MDI为二异氰酸酯（M），则硬质段是(M.B)结合呢？或是以（M.B.M.B）结合呢？或是说（M.B）N的n有多大？以及其分布状态如何？都与原料与反应条件的不同而异！但反应结果都必须考虑其使用目的作为配方重点。TPU薄膜主要应用于高级布料之贴合，可应用于服饰，鞋类，保暖内衣及农业用的防寒薄膜等。TPU制造方法可分为:我公司为一段法中的批次加工方式。 长链二元醇一段法: 链延长剂 混合搅拌 加热熟成 粉碎造粒 二异氰酸酯长链二元醇 预聚合物预聚合法: 混合搅拌 加热熟成 粉碎造粒二异氰酸酯 链延长剂TPU的应用（以产品特性分类）产品类别 生活、民生、用途 电 子、机 械、汽车工业 医 疗 与 航 太 科 技用途 鞋业、鞋材、拖鞋纺织、成衣、机能衣材合成皮接着剂玩具运动器材建筑材料、建筑配件 TPU电子遮蔽材料光学纤维外缘电子产品包装材强化耐温机件机械模