《热塑性聚氨酯(PU)弹性体TPU的合成、加工以及性能解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热塑性聚氨酯(PU)弹性体TPU的合成、加工以及性能解析.docx（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、热塑性聚氨酯（PU）弹性体TPU的合成、加工以及性能解 析什么是聚氨酯TPU?热塑性聚氨酯TPU,是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。热塑性聚氨酯与混炼 型和浇注型聚氨酯比拟，化学结构上没有或很少有化学交联，其分子基本上是线性的，然 而却存在一定量的物理交换。所谓物理交换的概念，在1958年由SchollenbergeC.S.首先提出，是指在线性聚氨酯分子 链之间，存在着遇热或溶剂呈可逆性的“连接点”，它实际上不是化学交联，但起化学交 联的作用。由于这种物理交联的作用，聚氨酯形成了多相形态结构理论，聚氨酯的氢键对 其形态起了强化作用，并使其耐受更高的湿度。聚氨酯TPU有哪些分类？既然知道
2、了热塑性聚氨酯TPU是什么，那它有哪些分类呢？按划分标准的不同，TPU可以 有很多不同的分类。比方，按软段结构可分为聚酯型、聚酸型和丁二烯型，它们分别含有酯基、酸基或丁烯 基。按硬段结构分为氨酯型和氨酯腺型，它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。普遍常见的划分是分为聚酯型和聚酸型。按有无交联可分为纯热塑性和半热塑性。前者是纯线性结构，无交联键；后者是含有少量 版基甲酸酯等交联键。按制成品用途可分为异型件（各种机械零件）、管材（护套、棒型 材）和薄膜（薄片、薄板）以及胶粘剂、涂料和纤维等。聚氨酯TPU是怎样合成的？热塑性聚氨酯TPU虽然有很多分类，但从分子结构上来说，都是属于聚氨酯。那么，它是
3、怎么聚合而成的呢？ 按照合成工艺的不同，主要分为本体聚合和溶液聚合。 在本体聚合中，又可按有无预反响分为预聚法和一步法：预聚法是将二异鼠酸酯与大分子 二醇先行反响一定时间，再加入扩链生产TPU； 一步法是将大分子二醇、二异酸酯和扩链 剂同时混合反响成TPU。溶液聚合是将二异氟酸酯先溶于溶剂中，再加入大分子二醇令其反响一定时间，最后加入 扩链剂生成TPU。TPU的软段种类、分子量、硬段或软段含量以及TPU聚集态会影响TPU的密度，密度大约 在1.101. 25之间，与其他橡胶和塑料无显著差异。在同等硬度时聚酸型TPU密度比聚酯 型TPU低。聚氨酯TPU是怎样加工的？合成出来的TPU粒子需要进行各
4、种各样的加工才能形成最终的制品，主要采用熔融法和溶 液法进行TPU的加工。熔融加工是用塑料工业常用的工艺：如混炼、压延、挤出、吹塑和模塑（包括注射、压 缩、传递和离心等）；溶液加工是粒料溶于溶剂或直接在溶剂中聚合而制成溶液再进行涂 覆、纺丝等。弹性体TPU制成最终产品，一般不需要进行硫化交联反响，可以缩短生产周期，废弃物料 能够回收重新加以利用。聚氨酯TPU性能怎么样？一个材料被大量应用，肯定是因为其有着非常好的性能，TPU也不例外。像浇注型聚氨酯（液体）和混炼型聚氨酯（固体）一样，TPU具有高模量、高强度、高伸 长和高弹性、优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。其中拉伸强度高、伸长率大，长
5、期压缩永久变形率低等都是TPU的显著优点。下面将主要从拉伸强度和伸长率、回弹性、硬度等方面阐述一下TPU的力学性能。拉伸强度高、伸长率大TPU的拉伸强度和伸长率都非常优异。从下列图的数据我们可以看到，聚酸型TPU的拉伸强 度和伸长率远优于聚氯乙烯塑料和橡胶。此外TPU在加工过程不加或加入很少助剂，能满足食品工业要求，这也是其他材料如 PVC、橡胶等难以办到的。回弹性对温度非常敏感弹性体TPU的回弹性是指形变应力解除后迅速恢复其原状的程度，用恢复能表示，即形变 回缩功与产生形变所需要的功之比。它是弹性体动态模量和内摩擦的函数，并对温度非常 敏感。TPU软段为PTMG、PCL、PBA,相对分子质量
6、分别为1000和2000；硬段为MDI-BD0,硬段含 量分别为 48.2% (PCL-1250 为 42.7%)和 31. 7%, r0= 1. 05 预聚法合成。正如所预期的那样，回弹随温度的下降而降低，直到某一温度，弹性又迅速增加。这个温 度是软段结晶温度，决定于大分子二醇的结构，聚酸型TPU较聚酯型TPU低。在结晶温度 以下的温度，弹性体变得很硬且失去了它的弹性，因此，回弹性是类似于离开硬金属外表 的反弹。硬度范围为邵尔60A80D硬度是材料抵抗变形、刻痕和划伤能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A型和邵尔D型硬度计测定，邵尔A用于较软的TPU,邵尔D用于较硬 的 TPU。由于可以通过
7、调整软硬链段的比例，来调整TPU的硬度高低，因此TPU有着比拟宽的硬度 范围，其硬度从邵尔60A80D,跨越了橡胶和塑料的硬度，并且在整个硬度范围内具有高 弹性。随硬度的变化，TPU的一些性能会发生变化比方，提高TPU的硬度，会出现拉伸模量和 撕裂强度增加、刚性和压缩应力(负荷能力)增加、伸长率降低、密度和动态生热增加、耐 环境性能增加的性能变化。聚氨酯TPU应用于哪些领域?目前全球生产聚氨酯TPU原料厂家主要有：巴斯夫、科思创、路博润、亨斯迈、麦金沙、作为性能优良的弹性体，聚氨酯TPU的下游产品方向非常广泛，在日用品、体育用品、玩 具、装饰材料等领域得到广泛应用，下面举几个例子。、鞋材TPU
8、用于鞋材主要由于其优良的弹性和耐磨性。含弹性体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。、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、坦克、汽车、摩托车、机床等机械设备等的输气、输油软管。、线缆 聚氨酯弹性体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。、医疗器械TPU是一种平安、稳固、优质的PVC替代材料，不会有邻苯二甲酸酯等化学有害物质，迁移 到医疗导管或医疗袋内的血液或其他液体中产生副作用，并且专门开发的挤出级和注塑级 TPU,只需在现有PVC设备稍作调试便可轻松使用。
