TPU的韧性:韧性是使材料断裂所需要的能量,等于应力-应变曲线下的面积。一般来说TPU的硬段含量在10%~21%之间时,TPU呈现软橡胶态,此时TPU的韧性较低,且弹性模量也较低。当硬段含量在32%~55%之间时,TPU表现为弹性体,此时的韧性比较高。当硬段含量在66%~77%之间时,TPU的模量达到较高的数值,呈现弹性塑料的性能。韧性随硬段含量增多而发生变化的原因是,硬段提供弹性模量,而软段提供伸长率,当硬段含量较低时(硬段呈孤立球体分布在连续软段相中)TPU的弹性模量低且伸长率很大,根据韧性的定义可得出韧性很低。而当硬段含量过高时(硬段呈连续相,软段分散其间),弹性模量可达到很高的数值但伸长率会变得非常低,同理可知韧性也很低。而在硬段和软段配比适当,硬段由分散相过度到连续相的状态时,硬段的高模量高熔化热加上软段的高伸长率,使TPU得到了较高的韧性值。TPU目前在更深入的探索智能穿戴、医疗设备等高科技领域的应用。BASF TPU

虽然TPU有许多分类,但在分子结构上属于聚氨酯。那么它是如何结合在一起的呢?根据合成工艺的不同,可分为本体聚合和溶液聚合。本体聚合中,预聚按有无预聚可分为预聚法和一步法:先加入二异氰酸酯和大分子乙二醇的反应时间,再加入扩链剂生成TPU,一步聚合乙二醇、二异氰酸酯和同时将扩链剂混合生产热塑性聚氨酯。溶液聚合是将二异氰酸酯溶解于溶剂中,加入大分子乙二醇使反应时间延长,再加入扩链剂制备TPU。TPU的密度受软段类型、分子量、硬段或软段含量以及TPU聚集状态的影响。TPU的密度约为1.10~1.25,与其它橡胶和塑料的密度相近。在相同硬度下,聚醚型TPU的密度低于聚酯型TPU。上海聚醚型TPUTPU作为一种新型的热塑性材料,其硬度范围广,可作为软硬质材料使用,并且无毒无污染,可回收利用。

TPU是高速发展的行业, 与之相关的新技术、新产品及新用途不断涌现,TPU的用途几乎延伸到各个行业, 目前已被广泛应用于鞋材、服装、管材、薄膜和片材、线缆、汽车、建筑、医药卫生及运动休闲等许多领域。TPU被公认为一种绿色环保、性能优异的新型高分子材料。目前TPU主要以低端消费为主,其**消费领域基本被一些跨国公司主导, 包括德国拜耳、巴斯夫, 美国路博润、亨斯迈等都在增加新产品的研发力度, 具有高附加值的TPU产品不断被开发并投入市场, TPU材料已成为发展**快的热塑性材料之一。
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、***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。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。

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**的商品化TPU产品。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。上海聚醚型TPU
TPU按硬段结构分类可分为:聚氨酯型、氨脂腺型。BASF TPU
热塑性聚氨酯弹性体,以其优异的性能和广泛的应用,已成为重要的热塑性弹性体材料之一,其分子基本上是线型的,没有或很少有化学交联。线型聚氨酯分子链之间存在着许多氢键构成的物理交联,氢键对其形态起到强化作用,从而赋予许多优良的性能,如高模量、**度,优良的耐磨性、耐化学品、耐水解性、耐髙低温和耐霉菌性。这些良好的性能使得热塑性聚氨酯被广泛应用于鞋材、电缆、服装、汽车、医药卫生、管材、薄膜和片材等许多领域。**终制品一般不需要进行硫化交联,可以缩短反应周期,降低能耗。由于它基本上是线型结构聚合物,可采用与热塑性塑料同样的技术和设备来加工,如注塑、挤出、吹塑、压延等,特别适用于大批量生产的中、小型尺寸部件。废弃物料能够回收并重新利用,生产或加工过程中可使用不同助剂或填料来改善某些物理性能并降低成本。BASF TPU
汽车漆面保护膜是一种装贴后使漆面与空气隔绝,防酸雨、防氧化、抵抗划伤、持久保护漆面的保护膜,主要作用是在安装后保护汽车漆面。漆面保护膜一般由3层组成,表面为自修复涂层,中间是聚合物薄膜,底层为丙烯酸压敏胶。其中TPU是制备中间聚合物薄膜的主要材料之一。漆面保护膜用TPU性能要求如下:耐刮擦、高透明(透光率>95%)、低温柔顺、耐高温、拉伸强度>50MPa、伸长率>400%且邵A硬度范围87~93;**重要的性能是耐候性能,即耐紫外老化、耐热氧降解和耐水解等。目前成熟的产品是以二环己基二异氰酸酯(H12MDI)、聚己内酯二醇为原料制备的脂肪族TPU。普通芳香族TPU在紫外线照射一天就明显变黄,而...