TPU 作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种材料,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Shore A 60~Shore D 80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; TPT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。尼龙织物两面挤塑涂复上聚氨酯热塑性弹性体制作充气筏,其性能远优于硫化橡胶充气筏。上海高性能TPU

常见的TPU又分两种类型:聚醚型和聚酯型。根据产品应用的不同要求,需要选用不同类型的TPU,比如耐水解性要求比较高的话,聚醚型TPU比聚酯型TPU要更合适。TPU也是一样有软链段和硬链段,而聚醚型TPU和聚酯型TPU的区别就在于软链段的不同,我们可以从原料上看一下区别。聚醚型TPU: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%。聚酯型TPU: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%。我们可以看到,聚醚型TPU软链段原料是聚四氢呋喃(PTMEG);聚酯型TPU软链段原料是己二酸(AA),其中己二酸会与丁二醇生成聚己二酸丁二醇酯作为软链段。耐化学品TPU性能由于TPU软管具有柔软,良好的抗张强度、冲击强度 耐高低温性。

聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等长链多元醇与多异氰酸酯、扩链剂或交联剂反应而制成。聚氨酯的性能与其分子结构有关,而基团是分子的基本组成成分。通常,聚合物的各种性能,如力学强度、结晶度等与基团的内聚能大小有关。聚氨酯分子中,除含有氨基甲酸酯基团外,不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。各基团对分子内引力的影响可用组分中各不同基团的内聚能表示。酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高;脲基和氨基甲酸酯基的内聚能高,极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型,聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高;脲基和氨基甲酸酯基的内聚能高,极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型,聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。
聚氨酯的性能,归根结底受大分子链形态结构的影响。特别是聚氨酯弹性体材料,软段和硬段的相分离对聚氨酯的性能至关重要,聚氨酯的独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释。聚氨酯材料的性能在很大程序上取决于软硬段的相结构及微相分离程度。适度的相分离有利于改善聚合物的性能。从微观形态结构看,在聚氨酯中,强极性和刚性的氨基甲酸酯基等基团由于内聚能大,分子间可以形成氢键,聚集在一起形成硬段微相区,室温下这些微区呈玻璃态次晶或微晶;极性较弱的聚醚链段或聚酯等链段聚集在一起形成软段相区。软段和硬段虽然有一定的混容,但硬段相区与软段相区具有热力学不相容性质,导致产生微观相分离,并且软段微区及硬段微区表现出各自的玻璃化温度。软段相区主要影响材料的弹性及低温性能。硬段之间的链段吸引力远大于软段之间的链段吸引力,硬相不溶于软相中,而是分布其中,形成一种不连续的微相结构,常温下在软段中起物理交联点的作用,并起增强作用。故硬段对材料的力学性能,特别是拉伸强度、硬度和抗撕裂强度具有重要影响。这就是聚氨酯弹性体中即使没有化学交联,常温下也能显示**度、高弹性的原因。TPU按软缎结构分类可分为:聚酯型、聚醚型、丁二烯型等。

吸湿对TPU拉伸强度和伸长率的影响。TPU因为具有酯基,所以有很高的吸水性,在暴露在空气下时会吸收空气中的水分。而且聚醚型TPU比聚酯型TPU的吸湿速度快,且含量可达1.5%。吸湿后的TPU会在加工时产生汽泡,所以在加工前必须除去。同时,它还使TPU的拉伸强度和伸长率下降。有实验表明,吸湿量达0.182%时拉伸强度下降可达30%,不过此类吸收的水没有引起降解,只是增塑作用,故可加热除去,恢复其性能。TPU分子量对拉伸强度和伸长率的影响,分子量对拉伸强度和伸长率的影响见表格。可见,平均分子量在33000~36000时,拉伸性能达到比较大。这是因为随着平均分子量的增加,增加了TPU物理交联的网状结构和TPU链的缠结,从而使TPU链的网状结构刚性增加,伸长率下降。因此可利用这个特点来判断TPU回料的降解情况(分子量降低)和TPU原料粒子的稳定性(批次之间的分子量是否存在大差异)。TPU除了在鞋类行业大放异彩,还在消费电子、航空、汽车、工业电缆和电线等高要求市场行业展现不俗的魅力。耐化学品TPU性能
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。上海高性能TPU
分子内适度的交联可使聚氨酯材料硬度、软化温度和弹性模量增加,断裂伸长率、长久变形和在溶剂中的溶胀性降低。对于聚氨酯弹性体,适当交联,可制得机械强度优良、硬度高、富有弹性,且有优良耐磨、耐油、耐臭氧及耐热性等性能的材料。但若交联过度,可使拉伸强度、伸长率等性能下降。聚氨酯化学交联一般是由多元醇(偶尔多元胺或其它多官能度原料)原料或由高温、过量异氰酸酯而形成的交联键(脲基甲酸酯和缩二脲等)引起,交联密度取决于原料的用量。与氢键引起的物理交联相比,化学交联具有较好的热稳定性。聚氨酯泡沫塑料是交联型聚合物,其中软制裁泡沫塑料由长链聚醚(或聚酯)二醇及三醇与二异氰酸酯及扩链交联剂制成,具有较好的弹性、柔软性;硬质泡沫塑料由***能度、低分子量的聚醚多元醇与多异氰酸酯(***I)等制成,由于很高的交联度和较多刚性苯环的存在,材料较脆。有研究表明,随着脲基甲酸酯、缩二脲等基团的增加,软质聚氨酯泡沫塑料的耐疲劳性能下降。上海高性能TPU
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...