热塑性聚氨酯技术资料

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1、1Thermoplastic Polyurethane ElastomerCHEMROPE热塑性聚氨酯技术资料上海允拓贸易有限公司SHANGHAI CHEMROPE CO., LTD2Thermoplastic Polyurethane ElastomerCHEMROPE产品介绍SKYTHANE为韩国SK chemicals之热塑性聚氨酯 之注册商标。SKYTHANE为结合工程塑料及橡胶 特性质之高性能弹性体，能为传统橡胶及工程塑 料创出新的应用领域（图1）。SKYTHANE能以 传统注塑成型、挤出成型、吹塑及压延技术制造 不同形态的产品。SKYTHANE较其他热塑性弹体 优异特性包括；。 超

2、高耐磨耗性能。 高抗张强度及撕裂强度。 耐油脂及多种化学溶剂。 高透明度产品说明SKYTHANE为圆形颗粒，包装于25公斤 多层聚乙烯衬袋或防潮铝袋。延伸比例 (%)100600500400300200700抗张强度 (kgf/cm2)0200300400500600700800100900NylonSKYTHANE( TPU )SBRFLEXIBLEPVC800ABSPBTPP+EPDM图. 1 TPU 在抗张图中的位置S80A1硬度 (Shore A/D)系列号 TPU型号28配方代号产品结构SKYTHANE 是由异氰酸酯与长键双醇及短 键双醇反应而成。异氰酸酯及短键双醇形成 硬质段，而长

3、键双醇则为软质段。由于硬质 段与软质段彼此不相容、SKYTHANE形成 两相结构。因而具备独特的性能。藉由改变 反应物及反应比例，可获得许多不同物理特 性的产品。SKYTHANE可分为聚酯型及聚 醚型。聚酯型TPU具有较优异之物理性能， 热安定性及耐油性。而在相同的硬度之聚醚 型TPU则具有较优异之低温物理性能，耐水 解性及抗菌性。 SKYTHANE产品为圆形颗粒，硬度从65 Shore A 到 75 Shore D 。上海允拓贸易有限公司3Thermoplastic Polyurethane ElastomerCHEMROPES100 系列 聚酯 (polyadipate)卓越物理性能 S3

4、00 系列 聚酯 (polyadipate) 超高透明度 S700 系列 聚酯 (polyadipate) 优异的低温特性 低永久变形性能 X500 系列 聚酯 (polyadipate) 适于压片挤出L100 系列 聚酯 (polycaprolactone ) 良好抗油性 耐水解性 R100系列 聚醚 (Polytetra-methylene ether glycol) 优异的耐水解性优异的低温特性产品特性耐磨性能TPU具有优异的耐磨性能。如图3所示， SHYTHANE的耐磨指数远较其他弹性体低。图. 2 SKYTHANE 的产品应用注塑成型压延成型挤出成型 吹膜成型 鞋类配件：鞋底；附件

5、汽车配件：侧边零件；保险杠 机械零件：垫片；转鼓 气动管件；软管；电缆线； 消防龙头；薄膜及片材汽车风箱 运动鞋透明气垫 输送带片材图. 3 不同弹性体之耐磨耗性能比较；ASTM D1044 (H-18 wheel,1000g load)聚酯 TPU1. S185A2. S190A3. S195A 聚醚 TPU4. R180A5. R185A6. R190A 其它7. 聚酯弹性体, 40D8. 聚酯弹性体, 55D9. 聚烯烃弹性体,60D 10. 苯乙烯弹性体, 75A20015010050mg 损耗/ 1000 转12345679810250聚酯 TPU 聚醚 TPU 其它上海允拓贸易有限

6、公司4Thermoplastic Polyurethane ElastomerCHEMROPE1. SKYTHANE S190A 2. 苯乙烯弹性体 (90A) 3. 聚烯烃弹性体 (90A) 4. 聚氯乙烯弹性体（90A) 5. 聚酯弹性体(89A) 6. 聚酰氨弹性体(89A) (* ASTM D412; * ASTM D624-Die C) 撕裂强度(kgf/cm)*200100500300400100125257550150123456拉伸性能图.4中, 在相同的硬度下，SKYTHANE 产品 较其它弹性体制品显示出较高的拉伸和撕裂 强度.永久压缩变形永久压缩变形是由 ASTM D39

7、5 (方案 B)所决定 的, 它可以描述试片在固定的挠曲度之变形量。 一般来说，经过后硬化处理（70oC x 22hrs）的 SKYTHANE之永久压缩变形量为25%50%，而 未经过后硬化处理的SKYTHANE之永久压缩变 形量为60%80%。表 I S198A之永久压缩变形25oC x 22hrs 70oC x 22hrs未经过后硬化处理* 40% 70% 经过后硬化处理* 25% 35%*硬化处理条件: 90oC x 15hrs为达到最低的永久压缩变形，建议成品应经过后 硬化处理。部分化学交联 之SKYTHANE (特别 订制产品) 可以较一般的SKYTHANE提供更低的 永久压缩变形.

8、 图. 5 显示不同硬度对SKYTHANE弹性体应 力应变曲线变化情况. 冲击强度切口冲击强度（ ASTM D256）提供有关材 料的韧性和脆性的讯息，在 -10oC 的测试环 境下，大部分的 SKYTHANEs 都不断裂. 表 II 显示各类 SKYTHANEs之冲击强度。此资 料说明聚醚类的 SKYTHANEs具有较低温之 挠曲强度。表 2 切口冲击强度 (kgf cm/cm)25oC -10oC -20oC -30oC S195A NB NB NB 5.4 L194A NB NB 5.4 4.1 R195A NB NB NB 17.5NB : 不断裂拉伸强度 (kgf/cm2)*图. 4

9、 不同弹性体之拉伸性能对比600 500400 300200100拉伸强度 (kgf/cm2)100 200 300 400 500 600 700 伸长率 (%)图. 5 SKYTHANE弹性体应力应变曲线图. S185AS195AS160D上海允拓贸易有限公司5Thermoplastic Polyurethane ElastomerCHEMROPE动态机械性能在一些动态的运用领域所使用之零件，其材 料之动态性能是相当重要的。因为这类测试 结果所得的资讯可以用来预测许多产品实际 应用中的性能。动态机械测试可以提供一种 方法用来决定材料受温度及频率影响下的弹 性与受损模量。 此测试过程可以用来

10、决定 下列特性： 高分子转变温度 高分子在不同温度作用下之韧性 高分子的结晶度/相分离度图. 6 是表示 SKYTHANEs的动态机械性能. 图. 6 中, 储能模量对温度的关系, 关联到温 度对硬度的影响，及对脆化温度和使用温度 的影响. 动态机械性能图的形状与转变温度 因不同的 SKYTHANE 型号 而变化(多元醇 的种类, 分子量, 硬度)。 在相同的硬度下,聚 醚型的 SKYTHANE (R180A)比聚酯型的 SKYTHANE (S180A)有较低的玻璃转变温度 (Tg; max. point of Tan，暨较佳的低温挠 曲度。图. 6 SKYTHANEs的动态机械性能(Bend

11、ing Mode, Single cantilever, 1Hz freq. ., scanning rate : 3oC/min)上海允拓贸易有限公司6Thermoplastic Polyurethane ElastomerCHEMROPE耐热性能大部分的 SKYTHANEs 在 150 to 200oC时会 缓慢的降解；在 200 to 250oC时降解速率更为 明显. 通常情况下长期使用温度约为 80oC。 在短期内, 使用温度可达100oC ，对某些硬度 更高产品使用温度可达 120oC。抗紫外性能大部分 SKYTHANEs 曝露于日光下颜色会变 深，但这并不代表机械性能受到破坏。当长

12、 期曝露于日光照射下，材料表面可能发生裂 解。此时，可添加少量的光稳定剂或碳黑以 增强材料的抗紫外性能（图7）。然而, 在室温下聚酯型SKYTHANE 是几乎不 会降解的。图8表示，在80oC的热水浸渍下， 比较聚酯型和聚醚型的SKYTHANE之拉伸强 度所受之影响. 如图8所示，TPU 的耐水解性能比较如下：聚酯型 聚己内酯型聚醚型图. 7 SKYTHANEs 受紫外线照射的颜色变化 ASTM D4674; Zenon light (0.35W/m2) 63oC x 48%R.HE = (L2 + a2 + b2)1/2 耐水解性能因为 TPU 包含酯 (或醚) 及氨酯的连接段, 某些 程度

13、的水解是无法避免的。水解对TPU的机械 性能的影响是造成分子链的裂解，进而降低材 料的分子量而影响机械性能。此影响对低硬度 的聚酯更明显。.图. 8 水解对拉伸强度的影响抗化学性能SKYTHANEs 可以用于某些须耐化学品腐蚀 的应用领域.SKYTHANEs 对于弱酸、碱、 油 、燃料及油脂具有良好的阻抗性。 聚酯 型的SKYTHANEs 对于溶剂及烃类产品有更 佳的阻抗性。表4 表示 SKYTHANEs 在不 同的有机溶剂及化学品下之阻抗性。此评价 结果并非完全经过实际测试所得，而是经由 文献及我们的实际经验所得出。最后产品使 用决定权建议应做实际测试。评价准则 A 几乎没有影响B轻微至中度

14、影响 C严重影响 N不推荐使用 空白资料不足 S185AS185A+Stabaxol P (0.2%)R180A上海允拓贸易有限公司7Thermoplastic Polyurethane ElastomerCHEMROPE表 IV 抗化学性能化学品 乙醛（Acetaldehyde） 醋酸（Acetic acid, 30%） 丙酮（Acetone） 乙炔（Acetylene） 氨（Ammonia,anhydrous） 液氯（Ammonium hydroxide sol ） ASTM 1号油 (70oC) ASTM 3 号油(70oC) ASTM A 号燃油 ASTM B 号燃油 (50oC) A

15、STM C号燃油 氢氧化钡（Barium hydroxide） 苯 （Benzene） 硼砂 （Borax） 硼酸 （Boric acid） 丁烷 （Butane） 氢硫酸钙（Calcium bisulfite） 氯化钙（Calcium chloride 氢氧化钙（Calcium hydroxide） 二氧化碳（Carbon Dioxide） 一氧化碳（Carbon monoxide） 四氯化碳（Carbon tetrachloride 轮油（Caster oil） 氯气（Chlorine gas (dry)） 氯气（Chlorine gas (wet)） 次氯酸Chromic acid 氯化铜（Copper chloride） 硫酸铜（Copper sulfate） 棉仔油（Cotton seed oil） 环乙酮（Cyclohexane） 柴油（Diesel oil） 二甲荃酰胺（Dimethy formamide） 导热油（Dowtherm oil） 醋酸乙酯（Ethyl acetate） 酒精（Ethyl alcohol） 乙二醇（Eth