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        熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)
        TPU1

        熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)

        TPU材料是Thermoplastic Urethane的簡稱,中文名稱為熱塑性聚氨酯彈性體。

        聚氨酯熱塑性彈性體是以聚醚型或聚酯型多元醇與異氰酸酯聚合的產物。TPU中短鏈二元醇與異氰酸酯反應形成的氨酯為硬鏈段,長鏈二元醇與異氰酸酯反應形成的氨酯為軟鏈段,兩者組成嵌段共聚物。其中長鏈二元醇有聚亞氨基一類的聚醚類,聚亞烷基己二酸酯、聚己內酯及聚碳酸酯等聚酯類,所以TPU按照軟段的結構分為聚醚型和聚酯型。

        它優異的物理性能,例如耐磨性、回彈力都好過普通聚氨酯、PVC,耐老化性好過橡膠,是介于橡膠和塑料的一類高分子材料。

         

        發展歷史
               TPU最早由德國開發于1930年,但直到1960年左右美國的Mobay公司開發出交聯鍵的熱塑性TPU才開始迅速發展。目前在國外歐美為主的生產廠家多達30余家。Huntsman、Bayer、BASF、ICI等公司重點以制鞋和電線電纜為主;DOW、Mobay、AGC等公司則以汽車和機械部件為主。


        材料特性
               TPU具有優異的高強度、強韌性、耐磨性、耐油性、耐寒性、耐疲勞性, 硬度范圍寬(60HA-85HD).
        根據軟段結構分為聚酯型TPU和聚醚型TPU。二者在特性上有顯著的區別,聚醚型TPU的密度在1.1左右,聚酯型TPU密度更大些在1.2左右;具體密度各個品牌牌號略有區別。聚酯型TPU的應用特點是耐油耐高溫,聚醚型TPU的應用特點是耐油耐低溫。


        具體對比如下:

        性能項目

        聚酯型

        聚醚型

        抗拉強度

         

        撕裂強度

         

        耐磨耗性

         

        耐藥品性

         

        透明性

         

        耐菌性

         

        濕氣蒸發性

         

        低溫沖擊性

         

         

        生產工藝
               雙螺桿連續化擠壓工藝。用雙螺桿法制得的TPU,基本上是屬于一種嵌段線性聚合物。其工藝步驟是由原料預備、計量輸送、混合反應、擠出造粒四個部分組成。這種方法的優點就是原料配比計量精確、混合均勻、反應溫度均一及物料在機內停留時間均勻等。在生產過程中,對原料水分的控制、計量的精度、輸送、溫度分布以及切粒技術都要嚴格控制把關的。同時,根據需要,通過配方的調整,就可以得到需要物性的TPU。
        TPU材料的物理機械性能和原材料的質量、配比有著直接的聯系,原料在進行高溫熔融之前,要保證原材料的純度、溫度、干燥度、混合度均勻、比例、合成的硬軟段含量,這些對生產的機械設計要求很高。除此之外,各種助劑的添加,也是改進TPU材料性能的重要技術手段。催化劑的選擇對TPU材料的性能影響巨大,選用的催化劑種類不同,加入的量不同,加入時間、溫度不同,已經被證明了對TPU的性能影響是巨大的。還各種其他的填充劑,也會對TPU的性能造成巨大的影響。


        材料應用
               高端鞋材、線纜、保險杠、安全套等

        分類

        特性

        用途

        高硬度TPU

        低收縮尺寸穩定性
        高抗沖、透明性
        機械強度高、耐疲勞
        耐化學性及水解性

        工程注塑件、個人護理與化妝品、玩具用材料

        經濟型聚酯TPU

        優良的力學性能
        良好的加工流動性
        基礎穩定性和快速成型

        管材、鞋底、鞋飾件

        聚已內酯型TPU

        低壓縮永久形變
        優異的耐油性和水解穩定性
        優異的耐磨性和低溫柔韌性

        工程注塑件、電子器件等絕緣材料

         

        聚醚型TPU

        優異的水解穩定性
        低溫柔韌性
        耐霉菌性和優良的抗UV性能

         

        線纜、體育用品及醫用新材料

        聚碳酸酯型TPU

        物理機械性能優異
        水解穩定性可與聚醚產品媲美
        耐化學品性能優于普通聚酯產品
        耐候性能和耐熱
        耐微生物等優于普通聚酯產品

        服裝衣物、個人護理及化妝品

        聚酯型TPU

        優異的力學性能
        高耐磨、抗撕裂以及快速的成型性

        汽車座椅系統、汽車內部件、保險杠等汽車外部件

        永不黃變脂肪族TPU

        永不黃變
        機械強度高、耐磨優
        耐水解性能優異
        低溫柔韌、可配色

        鞋底、鞋飾、汽車內部件、汽車外部件、醫用新材料、電子器件等絕緣材料

         

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