TPU是聚氨酯類熱塑性彈性體,是由二異氰酸酯、多元醇、擴(kuò)鏈劑組成的多相嵌段共聚物。美國Goodrich化學(xué)公司(現(xiàn)在更名為路博潤)在1958年***登記了TPU商品牌號Estane,之后60多年來全世界有超過20個商品牌號問世,每一個牌號有幾個系列產(chǎn)品。目前有生產(chǎn)TPU原料廠家主要有巴斯夫、科思創(chuàng)、路博潤、亨斯邁、萬華化學(xué)、上海恒安、瑞華、旭川化學(xué)等等。作為性能優(yōu)良的彈性體,TPU的下游產(chǎn)品方向非常***,在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,比如鞋材、軟管、線纜、醫(yī)療器械等。TPU內(nèi)生熱大,耐高溫性能一般。上海耐水解TPU購買
TPU的力學(xué)性能主要包括:硬度,拉伸強(qiáng)度,壓縮性能,撕裂強(qiáng)度,回彈性和耐磨性能,耐屈擾性等,而TPU彈性塑料的力學(xué)性能,除這些性能外,還有較高剪切強(qiáng)度和沖擊功等。硬度是材料抵抗變形,刻痕和劃傷的能力的一種指標(biāo)。TPU硬度通常用邵爾A(ShoreA)和邵爾D(shoreD)硬度計測定,邵爾A用于比較軟的TPU,邵爾D用于較硬的TPU。硬度主要由TPU結(jié)構(gòu)中的硬段含量來決定,硬段含量越高,TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也會發(fā)生改變,拉伸模量和撕裂強(qiáng)度增加,剛性和壓縮應(yīng)力(負(fù)荷能力)增加,伸長率降低,密度和動態(tài)生熱增加,耐環(huán)境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關(guān)系。從室溫冷卻降溫至突變溫度(-4~-12℃),硬度無明顯變化;在突變溫度下,TPU硬度突然增加而變得很硬并失去彈性,這是由于軟段結(jié)晶作用的結(jié)果。上海耐沖擊TPU性能TPU的開發(fā)和商業(yè)化可以追溯到上世紀(jì)50年代。
預(yù)聚體法是將低聚物二元醇和二異氰酸酯先反應(yīng),在少量催化劑條件下與干燥的擴(kuò)鏈劑合成。預(yù)聚體法在制作中的工藝過程較復(fù)雜,耗能高,制成的預(yù)聚體粘度大,增加了工藝操作難度。但預(yù)聚體副反應(yīng)少, 制成的產(chǎn)品性能優(yōu)于一步法。按反應(yīng)過程的連續(xù)性可分為間歇法和連續(xù)法。間歇法常用的生產(chǎn)設(shè)備包括自動化澆注設(shè)備、熟化烘箱、破碎錘、擠出機(jī)等, 其生產(chǎn)效率低, 產(chǎn)品質(zhì)量不均, 不適合大規(guī)模生產(chǎn), 因此國內(nèi)外相繼進(jìn)行了連續(xù)化生產(chǎn)工藝及設(shè)備的研究。連續(xù)法設(shè)備為反應(yīng)擠出生產(chǎn)線, 其主要設(shè)備包括原料貯罐、澆注機(jī)、平行雙螺桿擠出機(jī)、水下切粒機(jī)、分離干燥設(shè)備和封裝設(shè)備。雙螺桿連續(xù)反應(yīng)擠法是目前生產(chǎn)的主流工藝, 生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定, 適合大規(guī)模生產(chǎn)。它生產(chǎn)的可用于涂料、彈性體和黏合劑等方面。
從價格來看,聚醚類聚氨酯彈性體照比聚酯類聚氨酯彈性體在價格方面要高出很多,其主要原因?yàn)椋孩倬勖杨惥郯滨椥泽w具備良好的耐水解性能、耐低溫性能、耐彎曲性能。②構(gòu)成TPU軟段的聚醚類多元醇與聚酯類多元醇相較之下,其生產(chǎn)原料價格較高。③聚醚類多元醇生產(chǎn)工藝照比聚酯類多元醇要復(fù)雜很多。④聚醚類多元醇在反應(yīng)過程中各工藝條件較難控制。⑤在生產(chǎn)聚醚類多元醇時,對生產(chǎn)設(shè)備的要求較高,同時,生產(chǎn)過程中還要注意采取一定的防護(hù)措施。TPU的特點(diǎn)就是強(qiáng)度高,耐磨性好,這兩點(diǎn)是其它TPE材料不能替代的!
TPU的韌性:韌性是使材料斷裂所需要的能量,等于應(yīng)力-應(yīng)變曲線下的面積。一般來說TPU的硬段含量在10%~21%之間時,TPU呈現(xiàn)軟橡膠態(tài),此時TPU的韌性較低,且彈性模量也較低。當(dāng)硬段含量在32%~55%之間時,TPU表現(xiàn)為彈性體,此時的韌性比較高。當(dāng)硬段含量在66%~77%之間時,TPU的模量達(dá)到較高的數(shù)值,呈現(xiàn)彈性塑料的性能。韌性隨硬段含量增多而發(fā)生變化的原因是,硬段提供彈性模量,而軟段提供伸長率,當(dāng)硬段含量較低時(硬段呈孤立球體分布在連續(xù)軟段相中)TPU的彈性模量低且伸長率很大,根據(jù)韌性的定義可得出韌性很低。而當(dāng)硬段含量過高時(硬段呈連續(xù)相,軟段分散其間),彈性模量可達(dá)到很高的數(shù)值但伸長率會變得非常低,同理可知韌性也很低。而在硬段和軟段配比適當(dāng),硬段由分散相過度到連續(xù)相的狀態(tài)時,硬段的高模量高熔化熱加上軟段的高伸長率,使TPU得到了較高的韌性值。一般的塑膠原料長期在70℃以上的環(huán)境下容易氧化,TPU抗氧化能力良好;一般而言TPU耐溫性可達(dá)120℃。上海路博潤 TPU ZHF 85AT8 MATT01
一個材料被大量應(yīng)用,肯定是因?yàn)槠溆兄浅:玫男阅埽琓PU也不例外。上海耐水解TPU購買
當(dāng)材料在使用過程中經(jīng)常受摩擦、刮磨、研挫等機(jī)械作用,會引起其表面逐步磨損,因此材料的選擇磨耗性顯得非常重要。TPU塑膠原料耐磨性能優(yōu)異,較天然橡膠耐磨五倍以上,是耐磨制品優(yōu)先的材料之一。TPU的拉伸強(qiáng)度高達(dá)70MPa 斷裂伸長率可高達(dá)1000%。彈性體在應(yīng)用時由于產(chǎn)生裂口擴(kuò)大而使之破壞稱為撕裂,撕裂強(qiáng)度就是材料抵抗撕裂作用的能力;一般而言TPU具有較高的抗撕裂能力,撕裂強(qiáng)度與一些常用的橡塑膠比較是非常優(yōu)異的。很多塑膠材料在重復(fù)的周期性應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生斷裂,TPU制品在不同環(huán)境下都可以保持較好的耐屈折特性,為高分子材料中比較好選擇之一。上海耐水解TPU購買