什么是热塑性聚氨酯弹性体?

什么是热塑性聚氨酯弹性体?

TPU

聚氨酯弹性体是多种聚氨酯合成材料(其他品种是指聚氨酯泡沫,聚氨酯粘合剂,聚氨酯胶,聚氨酯涂层和聚氨酯纤维),以及热塑性聚氨酯弹性体,是三种类型的聚氨酯弹性素(通常是tpoyerth the the Castomer),这是其他两种多素酯类(其他属于多尿素),是其他多种多样的多素(the)。弹性体,缩写为CPU和混合聚氨酯弹性体,缩写为MPU)。

TPU是一种聚氨酯弹性体,可以通过加热并被溶剂溶解。与CPU和MPU相比,TPU的化学结构几乎没有化学交联。它的分子链基本上是线性的,但是有一定数量的物理交联。这是热塑性聚氨酯弹性体,在结构上非常有特征。

TPU的结构和分类

热塑性聚氨酯弹性体是(AB)块线性聚合物。 A表示高分子量(称为长链)的聚合物多元醇(酯或聚醚,分子量为1000〜6000); B表示包含2-12个直链碳原子的二醇,称为短链。

在热塑性聚氨酯弹性体的结构中,段A称为软段,其具有柔韧性和柔软性的特征,使TPU具有可扩展性。由B段和异氰酸酯之间的反应产生的尿烷链称为硬段,其具有刚性和硬性能。通过调整A和B段的比率,可以制造具有不同物理和机械性能的TPU产品。

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。

TPU合成的原材料是什么?

(1)聚合物二醇

分子量范围从500到4000和双功能组的大分子二醇,TPU弹性体的含量为50%至80%,在TPU的物理和化学特性中起决定性的作用。

适用于TPU弹性体的聚合物二醇可以分为聚酯和聚醚:聚酯包括聚四甲基二辅酸乙二醇(PBA)εpcl,PHC;聚乙烯包括多氧丙烯乙醚乙醚(PPG),四氢呋喃聚乙二醇(PTMG),等等。

(2)二异氰酸酯

分子量很小,但功能是出色的,不仅可以连接软段和硬段的作用,而且还赋予TPU具有各种良好的物理和机械性能。适用于TPU的二异氰酸酯是:二苯基二苯基(MDI),亚甲基双(-4-氯己基异氰酸酯)(HMDI)(HMDI),p-苯基二异氰酸酯(PPDI)(PPDI),1,5--------------------------------二异氰酸酯(PXDI),等。

(3)链扩展器

分子量为100〜350的链扩展器,属于小分子二醇,小分子量,开放式链结构和不取代基团有利于获得TPU的高硬度和高标量重量。适合TPU的链扩展器包括1,4-丁二醇(BDO),1,4-双(2-羟基乙氧基)苯(HQEE)(HQEE),1,4-Cyclohexanedimethanol(chdm),P-苯基甲基甲醇(PXG)等。

修改TPU作为韧性剂

为了降低产品成本并获得额外的性能,聚氨酯热塑性弹性体可以用作常用的固化剂来加强各种热塑性和改良的橡胶材料。

由于其高极性,聚氨酯可以与极性树脂或橡胶兼容,例如氯化聚乙烯(CPE),可用于制造医疗产品。与ABS混合可以取代工程热塑性塑料供使用;当与聚碳酸酯(PC)结合使用时,它具有诸如油性,燃料耐药性和耐撞击性之类的特性,可用于制造汽车体。当与聚酯纤维结合使用时,它的韧性可以改善。另外,它可以与PVC,聚氧甲基或PVDC兼容;聚酯聚氨酯可以与15%硝酸橡胶或40%硝酸橡胶/PVC混合物兼容;聚乙烯聚氨酯也可以与40%硝酸橡胶/聚氯乙烯混合物粘合剂兼容;它也可以与丙烯腈苯乙烯(SAN)共聚物兼容;它可以用反应性多硅氧烷形成互穿网络(IPN)结构。绝大多数上述混合胶粘剂已经正式生产。

近年来,关于中国TPU对POM的增强的研究越来越多。 TPU和POM的混合不仅可以提高TPU的高温电阻和机械性能,而且还可以显着增强POM。一些研究人员表明,在拉伸裂缝测试中,与POM基质相比,带有TPU的POM合金从脆性裂缝过渡到延性骨折。 TPU的添加还赋予POM具有形状内存性能。 POM的晶体区域是形状记忆合金的固定相,而无定形TPU和POM的无定形区域则用作可逆相。当恢复响应温度为165°且恢复时间为120秒时,合金的恢复速率达到95%以上,恢复效应是最好的。

TPU很难与非极性聚合物材料(例如聚乙烯,聚丙烯,乙二烯丙烯橡胶,丁二烯橡胶,异戊二烯橡胶或废物橡胶粉)兼容,并且不能用于生产具有良好性能的复合材料。因此,通常将表面处理方法(例如等离子体,电晕,湿化学,底漆,火焰或反应性气体)用于后者。例如,美国空气产品和化学公司已对超高分子量聚乙烯细粉末进行F2/O2活性气表面处理,分子量为3-500万,并以10%的比例将其添加到聚氨酯弹性体中,从而可以显着改善其弯曲模束,张力强度和耐磨性和耐磨性。 F2/O2活动气体表面处理也可以应用于6-35mm长度的定向拉长短纤维,这可以改善复合材料的刚度和撕裂韧性。

TPU的应用领域是什么?

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,世界上主要的TPU原材料制造商是:巴斯夫,科维斯特罗,卢布里佐尔,亨斯曼公司,麦肯锡,金,诸如此类。

作为出色的弹性体,TPU具有广泛的下游产品,这些产品广泛用于日常必需品,跑步,玩具,装饰材料和其他领域。以下是一些例子。

①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。

②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。

③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。

④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。此外,在现有的PVC设备中进行一些调试,可以轻松使用特殊开发的挤出级和注入级TPU。

⑤车辆和其他运输工具

通过用聚氨酯热塑性弹性体挤压和涂层尼龙织物的两侧,可以使可充气的战斗攻击筏和带有3-15人的侦察筏具有比硫化橡胶充气筏的性能要好得多。用玻璃纤维加固的聚氨酯热塑性弹性体可用于使车身组件,例如汽车本身两侧的模制零件,门皮,保险杠,防摩擦条和格栅。


发布时间:1月10日至2021年