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为首的商品化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薄膜具有其他塑料和橡胶无法比拟的强度、韧性、耐磨、耐油、耐老化、环保无毒等优良特性。山东 TPU 58244

TPU具有较好的强度、韧性、耐磨性等性能,使其成为非常适合电线电缆的护套材料。但在充电桩等应用领域则需要更高的阻燃性能。提高TPU阻燃性能的方式一般有2种,一是反应型阻燃改性,即通过化学键合,在合成TPU时引入具有阻燃功能的原料,比如含磷、氮等元素的多元醇或异氰酸酯;二是添加型阻燃剂改性,即以TPU为基材,添加阻燃剂进行熔融混合。反应型改性会改变TPU的结构,但添加型阻燃剂用量较大时,TPU强度下降,加工性能变差,添加少量又达不到需要的阻燃等级,目前尚未见到真正能满足充电桩应用的商品化的此类高阻燃产品。添加无卤阻燃剂是目前制备无卤阻燃TPU普遍的技术路线,一般以磷系、氮系、硅系、硼系阻燃剂复配或者以金属氢氧化物为阻燃剂。由于TPU自身易燃,往往阻燃剂填充量大于30%才能在燃烧时形成稳定的阻燃层。但阻燃剂添加量较大时,阻燃剂在TPU基材中分散不均匀,阻燃TPU力学性能不理想,这也限制了其在软管、薄膜和电缆等领域的应用推广。浙江TPU285AE-FRM/VTPU的耐油性较好,能够满足产品对耐油性能的要求。

TPU行业的上游原材料主要来自于石油、煤衍生品或副产品,包括MDI、多元醇、BDO、己二酸、EDO等主要原材料。中游为聚氨酯,TPU属于聚氨酯弹性体的一种,处于石油化工的下游产品,更为接近终端的消费市场。TPU作为高分子新材料行业中的朝阳产业,下游应用领域广阔。由于其具有其他塑料无法比拟的各种优异性能,成为了材料行业的重要组成部分,下游覆盖电子注塑、日常消费品、工业、建筑、医疗、汽车、农业等众多领域,是运动装备、电子电器、医疗卫生、资源勘探等有特殊要求的制造领域产业转型升级的关键材料。
在考虑TPU的拉伸性能与温度的关系时,温度对TPU材料性能的影响是一个复杂的过程。温度变化会引起TPU分子结构的改变,从而影响其力学性能。关于TPU拉伸性能与温度的关系可以从一下几点讨论:1.硬段微区结构变化:随着温度的升高,TPU中的硬段微区结构可能会发生改变。在较低温度下,硬段微区通常会保持较为有序的结构,这有助于提高材料的强度和刚性。然而,随着温度升高,硬段微区可能会逐渐软化,导致材料整体的拉伸强度下降。2.硬段软段混合度变化:TPU是由硬段和软段组成的共聚物,它们的比例和分布对材料的性能有重要影响。随着温度的增加,硬段和软段之间的相互作用可能发生变化,导致混合度的改变。这种变化会直接影响材料的弹性和延展性。3.热老化效应:长时间暴露在高温环境下会导致TPU发生热老化现象,这会影响材料的力学性能,包括拉伸强度和断裂伸长率。热老化会导致材料变脆或变软,降低其抗拉性能。综合来看,温度对TPU的拉伸性能有着复杂而多方面的影响。在实际应用中,需要综合考虑温度对TPU材料性能的影响,以确保材料在不同温度下具有所需的力学性能和耐用性。因此,在工程设计和材料选择中,必须考虑到温度因素,以充分了解材料在各种环境条件下的性能表现。TPU是一类可加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。

TPU的竞争格局由国外企业、中国大陆企业和中国台湾企业三部分组成,外企和台企从事TPU产业均超过40多年,经验丰富,在中国TPU产业中占有十分重要的位置。国外企业产品较为多元化,涉及聚氨酯(PU)产业链的多个环节,巴斯夫供应TPU的上游原料MDI、多元醇等基础化工原料,还生产TPU粒子、TPU薄膜等产品。我国TPU产业始于20世纪90年代,目前已经出现了一批具有竞争力的TPU技术企业,广东、浙江、山东等地均形成了具有一定规模的TPU产业群,部分TPU产品能够达到国际先进水平。但整体看来,我国TPU生产企业以小微型企业居多,生产工艺和产品应用技术等方面落后于发达国家,以生产中低端产品为主,而在汽车、医疗、勘探等高层次领域用的有高要求的TPU产品方面还处于前期探索发展阶段,不具备核心竞争力。路博润新一代阻燃型TPU可提供卤素型和无卤型两类。 无卤产品可以有效取代电线和电缆使用的PVC。安徽TPU ZHF 90AT2
TPU用于鞋材主要由于其优良的弹性和耐磨性。山东 TPU 58244
TPU(热塑性聚氨酯)的回弹性是指材料在受力后恢复原状的能力,通常用回弹率或回弹速度来描述。回弹性是衡量材料弹性和形变能力的重要指标,对于各种应用领域的材料选择和设计都至关重要。在不同温度下,TPU的回弹性会受到温度影响而发生变化,以下是关于TPU回弹性与不同温度的关系的更详细探讨:1.低温下的回弹性:在低温环境下,TPU的回弹性通常会降低。这是因为低温会使TPU变得更加脆性,分子活动减缓,导致材料的弹性模量增加,回弹性下降。在极端低温条件下,TPU甚至可能出现冷冻脆性,导致材料失去弹性和回弹性。2.常温下的回弹性:在常温下,TPU通常表现出良好的回弹性能。TPU的分子结构在室温下能够保持一定的柔韧性和弹性,使得材料在受力后能够快速恢复原状。这种回弹性能使得TPU在各种应用中得到广泛应用,如鞋底、密封件等领域。3.高温下的回弹性:在高温环境下,TPU的回弹性可能会受到影响。高温会促使TPU分子结构发生变化,硬段和软段之间的相互作用可能会减弱,导致材料的弹性模量降低,回弹性也可能会下降。在极端高温条件下,TPU可能会软化甚至熔化,导致其失去回弹性。山东 TPU 58244
硬度是材料抵抗变形,刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A(ShoreA)和邵尔D(shoreD)硬度计测定,邵尔A用于比较软的TPU,邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定,硬段含量越高,TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也会发生改变,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。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4~-12℃),硬度无明显变化;在突变温度下,TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性,这是由于软段结晶作用的结果。用芳香族聚异氰酸酯制备的聚氨...