热塑性聚氨酯技术资料

S 1 80A
28
配方代号
硬度 (Shore A/D) 系列号 TPU型号
抗张强度 (kgf/cm2)
800
700
Nylon
600
PBT
500
400
ABS
300
200
FLEXIBLE
Biblioteka Baidu
PVC
PP+EPDM
100
SKYTHANE ( TPU )
SBR
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900
冲击强度
切口冲击强度（ ASTM D256）提供有关材 料的韧性和脆性的讯息，在 -10oC 的测试环 境下，大部分的 SKYTHANEs 都不断裂. 表 II 显示各类 SKYTHANEs之冲击强度。此资 料说明聚醚类的 SKYTHANEs具有较低温之
挠曲强度。
图. 5 显示不同硬度对SKYTHANE弹性体应 力应变曲线变化情况.
撕裂强度(kgf/cm)**
拉伸性能
永久压缩变形
图.4中, 在相同的硬度下，SKYTHANE 产品 较其它弹性体制品显示出较高的拉伸和撕裂 强度.
500 1
400
300
4
5
200
23
6
100
25 50
75 100
125
150 1. SKYTHANE S190A 2. 苯乙烯弹性体 (90A) 3. 聚烯烃弹性体 (90A) 4. 聚氯乙烯弹性体（90A) 5. 聚酯弹性体(89A) 6. 聚酰氨弹性体(89A) (* ASTM D412; ** ASTM D624-Die C)
80
60
1 97.7 87.53 103
2 97.75 76.09
102
3
4
99.28
96
70R.518055A.39
102
98
6 98.6 22.04
90
9
16
90 78.39
2.15
53
5
S185A+Stabaxol P (0.2%)
40 120
S185A
20 100
80
0 60 0 40
20
5
600600 500500
400400 300300
S160D S195A S185A
200200
100100
0
0
100
200
300
400
500
600
700
100 200 300 400 500 600 700
伸长率 (%)
图. 5 SKYTHANE弹性体应力应变曲线图.
表 2 切口冲击强度 (kgf cm/cm)
。 超高耐磨耗性能
。 高抗张强度及撕裂强度
。 耐油脂及多种化学溶剂
。 高透明度
产品说明
SKYTHANE为圆形颗粒，包装于25公斤 多层聚乙烯衬袋或防潮铝袋。
产品结构
SKYTHANE 是由异氰酸酯与长键双醇及短 键双醇反应而成。异氰酸酯及短键双醇形成 硬质段，而长键双醇则为软质段。由于硬质 段与软质段彼此不相容、SKYTHANE形成 两相结构。因而具备独特的性能。藉由改变 反应物及反应比例，可获得许多不同物理特 性的产品。SKYTHANE可分为聚酯型及聚 醚型。聚酯型TPU具有较优异之物理性能， 热安定性及耐油性。而在相同的硬度之聚醚 型TPU则具有较优异之低温物理性能，耐水 解性及抗菌性。 SKYTHANE产品为圆形颗粒，硬度从65 Shore A 到 75 Shore D 。
.C1 5)3
8 1
9.1425
9.1326
9 S.1910.61881098A94
9.0957 9.0835 9.0692
图. 6 SKYTHANEs的动态机械性能
100
100 R 180A
150
200
150
200
S 770A
Storage Modulus (Log E', Pa)
(Bending Mode, Single cantilever, 1Hz freq. ..........., scanning rate : 3oC/min)
9.1531
9.1425
9.1326
9.1184
9.106899
9.0957
9.0835
9.0692
9.0535
9.034
9.0158
9.0012
8.9822
0
8.965850
温度 88(..o99C4241)77
8.8963
8.8693
89..82403522 98. .2708495
89..72304337 8.96.820053
10
15
浸渍时间 (星期)
0
图. 8 水解对拉伸强度的影响
R180A S185A
20
抗化学性能
SKYTHANEs 可以用于某些须耐化学品腐蚀 的应用领域.SKYTHANEs 对于弱酸、碱、 油 、燃料及油脂具有良好的阻抗性。 聚酯 型的SKYTHANEs 对于溶剂及烃类产品有更 佳的阻抗性。表4 表示 SKYTHANEs 在不 同的有机溶剂及化学品下之阻抗性。此评价 结果并非完全经过实际测试所得，而是经由 文献及我们的实际经验所得出。最后产品使 用决定权建议应做实际测试。
抗紫外性能
大部分 SKYTHANEs 曝露于日光下颜色会变 深，但这并不代表机械性能受到破坏。当长 期曝露于日光照射下，材料表面可能发生裂 解。此时，可添加少量的光稳定剂或碳黑以 增强材料的抗紫外性能（图7）。
20
15
10
5
0
48hr
96hr
144hr
曝露时间 X585A (Without UV stablilzer) X585A (With stabilizer) R185A (With stabilizer)
CHEMROPE
Thermoplastic Polyurethane Elastomer
热塑性聚氨酯技术资料
上海允拓贸易有限公司
SHANGHAI CHEMROPE CO., LTD
1
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Thermoplastic Polyurethane Elastomer
产品介绍
SKYTHANE为韩国SK chemicals之热塑性聚氨酯 之注册商标。SKYTHANE为结合工程塑料及橡胶 特性质之高性能弹性体，能为传统橡胶及工程塑 料创出新的应用领域（图1）。SKYTHANE能以 传统注塑成型、挤出成型、吹塑及压延技术制造 不同形态的产品。SKYTHANE较其他热塑性弹体 优异特性包括；
9.2017
8.96.228051 89..51798868
8.5392.910918 89..41895713
9.1956
9.1943
9.192301
9.1901
9.1882
9.1872
9.1837
9.1829
9.1818
9.18
9.1769
9.1722
0
9 .1 6 6 95 0
温度
(99o
.160
图. 2 SKYTHANE 的产品应用
250
9 200
150
8 7 100
50
1 23
56
4
10 聚酯 TPU
1. S185A
2. S190A
3. S195A 聚醚 TPU
4. R180A
5. R185A
6. R190A 其它 7. 聚酯弹性体, 40D 8. 聚酯弹性体, 55D 9. 聚烯烃弹性体,60D 10. 苯乙烯弹性体, 75A
mg 损耗/ 1000 转
聚酯 TPU
聚醚 TPU
其它
图. 3 不同弹性体之耐磨耗性能比较；ASTM D1044 (H-18 wheel,1000g load)
3
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拉伸强度 (kgf/cm2)*
图. 4 不同弹性体之拉伸性能对比
永久压缩变形是由 ASTM D395 (方案 B)所决定 的, 它可以描述试片在固定的挠曲度之变形量。 一般来说，经过后硬化处理（70oC x 22hrs）的 SKYTHANE之永久压缩变形量为25%~50%，而 未经过后硬化处理的SKYTHANE之永久压缩变 形量为60%~80%。
25oC -10oC -20oC -30oC
S195A L194A R195A
NB NB NB 5.4 NB NB 5.4 4.1 NB NB NB 17.5
NB : 不断裂
4
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拉伸强度 (kgf/cm2)
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Tan δ
储能模量 (Log E', Pa)
9.5
9
8.5
8
7.5
7
6.5
6
5.5
5
-150
-100
-150
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
10 0 9.5 -100
9
8.5
8
S 175D
7.5
7
6.5
-50
-50 S 195A
9.1769
9.1722
9.1669
9.1608
延伸比例 (%)
图. 1 TPU 在抗张图中的位置
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2
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S100 系列 S300 系列 S700 系列
X500 系列 L100 系列
R100系列
聚酯 (polyadipate) 卓越物理性能 聚酯 (polyadipate) 超高透明度 聚酯 (polyadipate) 优异的低温特性 低永久变形性能 聚酯 (polyadipate) 适于压片挤出 聚酯 (polycaprolactone ) 良好抗油性 耐水解性 聚醚 (Polytetra-
图. 6 是表示 SKYTHANEs的动态机械性能. 图. 6 中, 储能模量对温度的关系, 关联到温
度对硬度的影响，及对脆化温度和使用温度 的影响. 动态机械性能图的形状与转变温度 因不同的 SKYTHANE 型号 而变化(多元醇 的种类, 分子量, 硬度)。 在相同的硬度下,聚 醚型的 SKYTHANE (R180A)比聚酯型的 SKYTHANE (S180A)有较低的玻璃转变温度 (Tg; max. point of Tanδ)，暨较佳的低温挠曲 度。
图. 7 SKYTHANEs 受紫外线照射的颜色变化
[ ASTM D4674; Zenon light (0.35W/m2) 63oC x 48%R.H]
∆ E = (∆L2 + ∆a2 + ∆b2)1/2
耐水解性能
因为 TPU 包含酯 (或醚) 及氨酯的连接段, 某些 程度的水解是无法避免的。水解对TPU的机械 性能的影响是造成分子链的裂解，进而降低材 料的分子量而影响机械性能。此影响对低硬度 的聚酯更明显。.
0.02357 0.02375
0.0229 0.02308 0.02262 0.02238
0.0208 0.02059 0.02013 0.01931 0.01897 0.01776 0.01769 0.01732 0.01747 0.01757 0.01735 0.01784 0.01837 0.01897 0.01955 0.02157 0.02401 0.02693 0.03079 0.03522 0.03986 0.04384 0.04821 0.05244 0.05695
表 I S198A之永久压缩变形
25oC x 22hrs 70oC x 22hrs
未经过后硬化处理* 经过后硬化处理*
40% 25%
70% 35%
*硬化处理条件: 90oC x 15hrs
为达到最低的永久压缩变形，建议成品应经过后 硬化处理。部分化学交联 之SKYTHANE (特别 订制产品) 可以较一般的SKYTHANE提供更低的 永久压缩变形.
methylene ether glycol) 优异的耐水解性 优异的低温特性
注塑成型
鞋类配件：鞋底；附件 汽车配件：侧边零件；保险杠
机械零件：垫片；转鼓
挤出成型
气动管件；软管；电缆线； 消防龙头；薄膜及片材
吹膜成型
汽车风箱 运动鞋透明气垫
压延成型
输送带 片材
产品特性
耐磨性能
TPU具有优异的耐磨性能。如图3所示， SHYTHANE的耐磨指数远较其他弹性体低。
动态机械性能
在一些动态的运用领域所使用之零件，其材 料之动态性能是相当重要的。因为这类测试 结果所得的资讯可以用来预测许多产品实际 应用中的性能。动态机械测试可以提供一种 方法用来决定材料受温度及频率影响下的弹 性与受损模量。 此测试过程可以用来决定 下列特性：
• 高分子转变温度 • 高分子在不同温度作用下之韧性 • 高分子的结晶度/相分离度
5
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变色程度 (∆E) 残留抗张强度 (%)
耐热性能
大部分的 SKYTHANEs 在 150 to 200oC时会 缓慢的降解；在 200 to 250oC时降解速率更为 明显. 通常情况下长期使用温度约为 80oC。 在短期内, 使用温度可达100oC ，对某些硬度 更高产品使用温度可达 120oC。
然而, 在室温下聚酯型SKYTHANE 是几乎不 会降解的。图8表示，在80oC的热水浸渍下， 比较聚酯型和聚醚型的SKYTHANE之拉伸强 度所受之影响. 如图8所示，TPU 的耐水解性能比较如下：
聚酯型 <聚己内酯型<聚醚型
120 0
R180A S185A
100
100 100
S185A/Stabaxol MB (90/10)100