TPU聚氨酯,TPU是(Thermoplastic Urethane)的简称,中文名称为热塑性聚氨酯弹性体,TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。TPU分为聚酯型、聚醚型、聚己内酯型、聚碳酸酯型,其中市面上的TPU主要为聚酯型TPU和聚醚型TPU,它硬度范围宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油,透明,弹性好,在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用,无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。TPU因其高弹性、耐磨性和耐化学品性而被广泛的应用于鞋底和鞋垫的制造。LubrizolTPU E886AT1 聚醚型 85A 亮面

TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。它的分子结构是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。聚酯型TPU和聚醚型TPU都具有***的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性,是一种成熟的时尚环保材料。目前,TPU已广泛应用与医疗卫生、电子电器、工业及体育等方面,其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性,同时他具有高防水性透湿性、防风、防寒、***、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。江苏 Lubrizol TPU ZHF 90AT2依靠TPU的强度高、弹性好、耐磨和耐油性优良等特性,生产出各种满足不同市场需求的产品。

由于热塑性聚氨酯具有优异的耐磨性、较高的拉伸强度和伸长率,同时兼具低温柔韧性,以及硬度范围广、承载能力大等性能,应用范围十分***,如汽车车体外部配件、电缆护套、工业胶管、齿轮、密封件、胶带、滑雪鞋和各种胶轮等。但是,由于TPU生产成本高、加工性能不如聚烯烃等,从而限制了它的进一步推广应用。因此,人们正在通过各种努力,在TPU中掺加与之相容的廉价聚合物,制成聚合物“合金”,从而达到降低成本、改善某些特殊性能的目的。热塑性聚氨酯硬度范围从邵氏A80至邵氏D74、弹性模量在10~1000MPa范围,一般的TPU树脂还不能满足工程制件。人们发现,用玻璃纤维增强材料,可以明显提高TPU材料的力学性能。TPU用玻璃纤维增强后,力学性能如弯曲模量、拉伸强度大幅度提高,弹性模量高达5000MPa,耐热性能明显改善,热膨胀系数为(1.5~3.5)×10-6/K,与金属相近。增强TPU在冲击性能方面有巨大优势,弹性模量低于2500MPa的增强TPU受冲击时不发生断裂,是汽车车身大型制件所需的重要材料。
TPU的开发和商业化可以追溯到上世纪50年代。1950年,BFGoodrich公司的Schollenberger等人开始研制TPU,经多次改良,Goodrich公司(现为Lubrizol公司)于1961年正式推出以EstaneVc为主的商品化TPU产品。上世纪90年代,随着外资TPU生产企业在中国投资建厂,我国TPU工业开始起步并逐步发展。进入21世纪,在市场需求增长(主要是PVC和橡胶的替代)、自主TPU生产工艺提升、国产上游原材料供应逐步稳定以及下游加工工艺改善等多重因素的积极推动下,中国TPU的产销年复合增长率达到10%以上。随着用量增长,TPU已成为材料行业重要组成部分,其主要应用于鞋材、3C护套、管材以及薄膜等领域。TPU产品还可用于汽车中防抱死制动系统(ABS)和电子稳定程序(ESP)系统的速度传感器电缆外护套。

氢键存在于含电负性较强的氮原子、氧原子的基团和含H原子的基团之间,与基团内聚能大小有关,硬段的氨基甲酸酯或脲基的极性强,氢键多存在于硬段之间。据报道,聚氨酯中的多种基团的亚胺基(NH)大部分能形成氢键,而其中大部分是NH与硬段中的羰基形成的,小部分与软段中的醚氧基或酯羰基之间形成的。与分子内化学键的键合力相比,氢键是一种物理吸引力,极性链段的紧密排列促使氢键形成;在较高温度时,链段接受能量而活动,氢键消失。氢键起物理交联作用,它可使聚氨酯弹性体具有较高的强度、耐磨性。氢键越多,分子间作用力越强,材料的强度越高。TPU产品还可用于汽车中电动驻车制动器、电池电缆和后视摄像头的电缆包覆。江苏 Lubrizol TPU ZHF 90AT2
TPU材料耐热、耐磨、耐酸碱、无卤,逐渐成为充电桩线缆护套材料的较好的选择。LubrizolTPU E886AT1 聚醚型 85A 亮面
从硬度来看TPU的优缺点。首先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。由于嵌段共聚物TPU性质决定了它的范围很宽,在邵尔A60至邵尔D80之间,跨越了橡胶和塑料的硬度。TPU的硬度与许多性能有关,随硬度的增加,TPU的如下性能发生变化。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。压缩模量是在弹性限度内压缩应力与压缩应变之比,理论上等于拉伸应力-应变的弹性模量,即杨氏模量。TPU的压缩模量决定于它的硬度,硬度越高压缩模量亦越高。LubrizolTPU E886AT1 聚醚型 85A 亮面
TPU改性在不同领域的应用:1.汽车工业:TPU改性材料在汽车工业中具有广泛应用,如用于制造汽车密封条、减震器、油管等。通过调整TPU的硬度和耐油性,可满足不同部位对材料性能的要求。2.鞋材领域:TPU改性材料在鞋材领域同样具有重要地位,如用于制造运动鞋、休闲鞋的中底、鞋垫等。通过调整TPU的硬度、回弹性和耐磨性,可满足不同鞋型对材料性能的需求。3.医疗领域:TPU改性材料在医疗领域也得到了广泛应用,如用于制造导管、输液管、手术缝合线等医疗器械。通过引入生物相容性基团或进行表面改性,可提高TPU的生物相容性和耐腐蚀性。4.电子电器领域:TPU改性材料在电子电器领域同样具有广泛的应用前景,如用于...