食品接触级TPU材料

TPU一开始由德国拜耳公司于1958年研制成功。随后，TPU生产技术从日本传入中国台湾。中国大陆从20世纪80年代开始接触TPU生产技术，但一直未实现研发与工艺上的突破。大陆地区从上世纪七八十年代通过“七五攻关”，初步掌握了TPU双螺杆法连续生产合成技术，但是由于TPU生产技术门槛高，特别是设备要求和生产管理水平要求高。所以大陆的生产一直在低水平徘徊，研究也没取得太大的进展，研发和生产水平一直落后于外资企业和台资企业。90年代以后，随着市场对TPU材料的需求增长，在欧、美、台资企业进入大陆后，大陆一些企业开始进行TPU的生产、销售。随着各大中国台湾企业的登陆，大陆的TPU生产才得到了大力的发展。TPU行业竞争激烈，特别是中低端市场。食品接触级TPU材料

TPU的分子链结构（二级结构）：大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链，因为分子链较长，表现为柔性，就成为在整个分子链中的软段结构。短链二元醇（扩链剂）和异氰酸酯连接成短链结构，因为链短，表现为刚性，就成为分子链中的硬段结构。这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能，从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。对于不同的大分子多元醇，扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配可制取品种繁多各种性能的TPU产品。TPU 58889 聚醚型 87A 雾面TPU(热塑性聚氨酯弹性体)因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。

生产原料及配方差异(1)聚醚型TPU的生产原料主要有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃(PTMEG)、1、4—丁二醇(BDO)，其中MDI的用量约在40%左右，PTMEG约占40%，BDO约占20%。(2)聚酯型的TPU生产原料主要有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1、4—丁二醇(BDO)、己二酸(AA)，其中MDI的用量约在40%，AA约占35%，BDO约占25%。TPU分子质量分布及影响聚醚的相对分子质量分布遵循Poisson几率方程，相对分子质量分布较窄;而聚酯二元醇的相对分子质量分布则服从Flory几率分布，相对分子质量分布较宽。软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响，一般来说，假定聚氨酯分子量相同，其软段若为聚酯，则聚氨酯的强度随作聚酯二醇分子量的增加而提高;若软段为聚醚，则聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降，不过伸长率却上升。这是因为聚酯型软段本身极性就较强，分子量大则结构规整性高，对改善强度有利，而聚醚软段则极性较弱，若分子量增大，则聚氨酯中硬段的相对含量就减小，强度下降。

TPU全称热塑性聚氨酯弹性体，它是一种介于橡胶和塑料之间的材料，这从它的刚性看出来，TPU的刚性可由弹性模量来度量。橡胶的弹性模量通常在1~10Mpa，TPU在10~1000Mpa，塑料（尼龙，ABS，PC，POM）在1000~10000Mpa。TPU的硬度范围相当宽，从ShoreA60~ShoreD80并且在整个硬度范围内具有高弹性；TPU在很宽的温度范围内-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑剂；TPU对油类（矿物油，动植物油脂和润滑油）和许多溶剂有良好的抵抗能力；TPU还有良好的耐天候性，极优的耐高能射线性能。众所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈扰强度都是优良的；拉伸强度高，伸长率大，长期压缩长久变形率低等都是TPU的***优点。TPU这种材料十分耐油，耐磨，耐高温，耐低温，弹性好，又无毒物无异味，在工业生产制造上用途非常大。

由于TPU是一种弹性塑料，具有优异的耐磨性、柔韧性和耐化学药品性，芳香族TPU基本继承了这些性能，但其缺点也同样明显，即在经过紫外线（UV）的照射后会形成黄变。而脂肪族TPU的出现，基本解决了这一问题，相当于芳香族TPU的2.0版本，其在清晰度、光稳定性和耐黄变性等上都有所提升。相关研究表面，在紫外线照射1000hh后，芳香族TPU的黄变指数超过40，而脂肪族TPU在经过1500h照射后，黄变指数仍低于10。在应用领域上，芳香族TPU应用于软质泡沫、鞋底、船舶部件、合成革和建材等领域较多；而脂肪族TPU主要应用于航空、光学镜片、医疗和LED配件等领域。近几年，行业内一直在尝试降低TPU的碳足迹并减少其对环境造成的影响，循环利用是较为被推崇的方式之一。某运动品牌推出了环保跑鞋FUTURECRAFT.LOOP，该款跑鞋的针织鞋面、中底、外底、鞋带全部采用同一种回收材料TPU加工制造，甚至连制造鞋子需要用到的胶水和粘合剂都被弃用，而只是单纯地通过热量将鞋子粘合。据了解，这款100%由TPU单一材料之称的跑鞋，可在其生命周期结束后被重新利用，制成新鞋。从耐磨性来看，TPU优于TPV，TPV优于TPE，目前也有高耐磨的TPE，不过和TPU还是有点差距。食品接触级TPU性能

聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的耐水解性比聚酯型热塑性聚氨酯弹性体好。食品接触级TPU材料

热塑性聚氨酯具有弹性且可熔融加工。添加剂可以提高尺寸稳定性和耐热性，减少摩擦，提高阻燃性、抗***性和耐候性。芳香族TPU是坚固的通用树脂，可抵抗微生物的侵袭，经得起化学品的侵蚀。然而，美学缺陷是芳烃通过暴露于热或紫外光诱导的自由基途径降解的趋势。这种降解导致产品变色和物理性能损失。抗氧化剂、紫外线吸收剂、受阻胺稳定剂等添加剂用于保护聚氨酯免受紫外线引起的氧化，从而使热塑性聚氨酯适用于可能需要热稳定性和/或光稳定性的广泛应用。另一方面，脂肪族TPU本质上是光稳定的，并且可以抵抗紫外线照射引起的变色。它们还具有光学透明性，这使得它们适合用于封装玻璃和安全玻璃的层压板。食品接触级TPU材料