1958年,古德里奇化学公司(现已更名为Lubrizol)首次注册了TPU品牌。在过去的40年中,全球有20多个品牌名称,每个品牌都有多种产品。目前,TPU原材料制造商主要包括BASF,Covestro,Lubrizol,Huntsman Corporation,Wanhua Chemical Group,上海Heng'an,Ruihua,Xuchuan Chemical等。
TPU类别1、
根据软段结构,可以将其分为聚酯型,聚醚类型和丁二烯类型,分别包含酯组,醚组或丁烯组。
根据硬段结构,可以将其分为氨基甲酸酯类型和尿电烷尿素类型,分别从乙二醇链链扩展器或二氨基链延伸器中获得。共同的分类分为聚酯型和聚醚型。
根据存在或不存在交联,可以将其分为纯的热塑性和半塑料。
前者具有纯线性结构,没有交联键。后者包含少量的交联键,例如同种酸酯。
根据成品的使用,它们可以分为剖面的零件(各种机器元件),管道(鞘,钢筋配置文件),胶片(纸,薄板),粘合剂,涂料,纤维,纤维等。
2、 TPU的合成
TPU就分子结构而言属于聚氨酯。那么,它是如何汇总的?
根据不同的合成过程,它主要分为大量聚合和溶液聚合。
在批量聚合中,它也可以根据存在或不存在前反应的情况将其分为聚合方法和一步法:
前聚合方法涉及将二异氰酸酯与大分子二醇反应一段时间,然后再添加链扩展以产生TPU。
一步方法涉及同时混合和反应大分子二醇,二异氰酸酯和链扩展器以形成TPU。
溶液聚合首先涉及将二异氰酸酯溶解在溶剂中,然后添加大分子二醇在一定时间段内反应,最后添加链扩展器以生成TPU。
TPU软段,分子量,硬段或软段含量以及TPU聚集状态的类型可能会影响TPU的密度,密度约为1.10-1.25,与其他橡胶和塑料相比,没有显着差异。
在相同的硬度下,聚醚型TPU的密度低于聚酯型TPU的密度。
3、处理TPU
TPU颗粒需要各种过程来形成最终产品,主要是使用熔融和解决方案方法进行TPU处理。
融化处理是塑料工业中常用的过程,例如混合,滚动,挤出,吹塑和成型;
溶液处理是通过将颗粒溶解在溶剂中或将它们直接聚合在溶剂中,然后涂层,旋转等直接聚合来制备溶液的过程。
用TPU制成的最终产品通常不需要硫化交联反应,这可以缩短生产周期和回收废物材料。
4、TPU的性能
TPU具有高模量,高强度,高伸长和弹性,出色的耐磨性,耐油性,低温抗性和耐老化性。
高拉伸强度,高伸长率和低长期压缩的永久变形率都是TPU的显着优势。
小小的将主要从拉伸强度和伸长,弹性,硬度等方面详细介绍TPU的机械性能。
高拉伸强度和高伸长率
TPU具有出色的拉伸强度和伸长率。从下图中的数据中,我们可以看到,聚醚型TPU的拉伸强度和伸长率要比聚氯化物塑料和橡胶的伸拉力和伸长率要好得多。
此外,TPU可以在处理过程中很少或根本没有添加添加剂来满足食品行业的要求,这对于其他材料(例如PVC和橡胶)也很难实现。
弹性对温度非常敏感
TPU的弹性是指在解释变形应力后迅速恢复到原始状态的程度,表示为恢复能,这是变形撤回工作与产生变形所需的工作之比。它是弹性体的动态模量和内部摩擦的函数,对温度非常敏感。
反弹随温度的降低而降低,直到一定温度,弹性再次迅速增加。该温度是软段的结晶温度,该温度取决于大分子二醇的结构。聚醚型TPU低于聚酯型TPU。在结晶温度以下的温度下,弹性体变得非常硬并失去其弹性。因此,弹性类似于硬金属表面的反弹。
硬度范围为岸A60-D80
硬度是材料抵抗变形,评分和刮擦的能力的指标。
TPU的硬度通常是使用岸A和岸D硬度测试仪测量的,用于较软的TPU和用于硬tpus的海岸D。
可以通过调整软链段的比例来调整TPU的硬度。因此,TPU具有相对较宽的硬度范围,范围从A60-D80岸上,跨越了橡胶和塑料的硬度,并且在整个硬度范围内具有高弹性。
随着硬度的变化,TPU的某些特性可能会改变。例如,增加TPU的硬度将导致性能变化,例如增加的拉伸模量和泪液强度,刚性增加和压缩应力(负载能力),伸长率降低,密度增加和动态热量产生以及环境阻力提高。
5,应用TPU
作为出色的弹性体,TPU具有广泛的下游产品方向,可广泛用于日常必需品,体育用品,玩具,装饰材料和其他领域。
鞋子材料
由于其出色的弹性和耐磨性,TPU主要用于鞋子材料。含有TPU的鞋类产品比常规鞋类产品更舒适,因此它们在高端鞋类产品中更广泛地使用,尤其是一些运动鞋和休闲鞋。
软管
由于其柔软度,良好的拉伸强度,冲击强度以及对高温和低温的抵抗力,TPU软管在中国广泛用作气体和油软管,用于机械设备,例如飞机,坦克,汽车,汽车,摩托车和机床。
电缆
TPU具有抗泪阻抗,耐磨损性和弯曲特性,高温和低温阻力是电缆性能的关键。因此,在中国市场中,诸如控制电缆和电源电缆之类的高级电缆使用TPU来保护复杂的电缆设计的涂料材料,并且它们的应用越来越广泛。
医疗设备
TPU是一种安全,稳定且高质量的PVC替代材料,它不会含有邻苯二甲酸盐和其他化学有害物质,并且会迁移到医用导管或医疗袋中的血液或其他液体以引起副作用。它也是特殊开发的挤出级和注射级TPU。
电影
TPU膜是通过TPU颗粒材料制成的薄膜,通过滚动,铸造,吹和涂层等特殊过程。由于其高强度,耐磨性,良好的弹性和耐候性,TPU膜被广泛用于行业,鞋子,服装配件,汽车,化学,电子,医疗和其他领域。
发布时间:05-2020年2月