热塑性聚氨酯材料概述
热塑性聚氨酯发泡材料的研究及应用探讨
热塑性聚氨酯发泡材料的研究及应用探讨一、引言热塑性聚氨酯泡沫(TPU)是一种新型材料,广泛应用于各种领域,如汽车、建筑、家居等。
与传统的聚氨酯泡沫相比,TPU具有更好的物理性能、化学稳定性和生态可持续性。
本文介绍了TPU的制备方法、特性、应用领域及未来发展方向。
二、热塑性聚氨酯泡沫的制备方法TPU是通过聚合物化学方法制备而成的,是聚氨酯的一种。
主要由两种官能团组成:脂肪族二元醇(如1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇)和脂肪族二元异氰酸酯(如MDI、TDI等)。
聚合前,脂肪族二元醇与脂肪族二元异氰酸酯通过反应制备出聚氨酯,再通过加入放气剂,将聚氨酯发泡成TPU泡沫材料。
三、热塑性聚氨酯泡沫的特性1.良好的物理性能:TPU泡沫材料具有良好的力学性能,如高弹性、高强度、耐磨损、耐低温等。
2.优异的化学稳定性:由于TPU的强大的分子链结构,它具有优异的耐腐蚀性和耐热性。
热塑性聚氨酯泡沫材料能在高温下保持较好的物理性能。
3.生态可持续性强:TPU是一种环保材料,与传统的聚氨酯泡沫相比,它减少了对环境的污染。
四、热塑性聚氨酯泡沫的应用领域1.汽车领域:TPU泡沫材料可用于汽车座椅、车顶、门板等部位,以减轻汽车质量,提高汽车燃油经济性。
2.建筑领域:TPU泡沫材料可用于墙体保温、屋顶保温、地板防水等。
3.包装领域:TPU泡沫材料可用于电子产品包装、精密仪器包装和航空器械包装等。
五、热塑性聚氨酯泡沫的未来发展目前,热塑性聚氨酯泡沫的发展已经取得了显著的进展。
未来,TPU将进一步发展与应用。
其中包括以下方面:1.TPU泡沫材料的可再生性:由于TPU泡沫材料的生态可持续性强,未来将研究TPU泡沫材料可再生性,以减少原材料的消耗。
2.TPU泡沫材料的附加功能:TPU泡沫材料将加入新的附加功能,如发光、耐放射性、耐电磁辐射等。
3.TPU泡沫材料的结构改性:将改进TPU泡沫材料的结构,以提高其力学性能、化学性能和耐温性能。
tpu合成革材料成分
tpu合成革材料成分TPU(热塑性聚氨酯)合成革材料是一种新型的合成材料,它采用了聚酯或聚酮二胺与聚四氟乙烯醇混合制备而成。
它的成分是由多种有机化合物经过聚合反应得到的,具有优异的物理性能和化学稳定性。
TPU合成革材料的主要成分包括聚酯树脂、聚酰胺树脂、有机硬质聚氨酯、有机软质聚氨酯和聚四氟乙烯醇等。
其中,聚酯树脂是一种聚合物,它的分子结构中含有酯键(-COO-),这种结构使聚酯树脂具有较好的力学性能和良好的耐磨性。
聚酯树脂是TPU合成革材料的主要基材,能够提高材料的强度和耐用性。
聚酰胺树脂是一种聚合物,其分子中含有酰胺基(-CONH-),这种结构使聚酰胺树脂具有较好的强度和耐磨性。
聚酰胺树脂是TPU合成革材料的辅助基材,能够增强材料的力学性能和抗拉强度。
有机硬质聚氨酯是一种聚合物,其分子中含有硬段和软段。
硬段是指具有较高硬度和强度的部分,软段是指具有较好柔韧性和弯曲性能的部分。
有机硬质聚氨酯是TPU合成革材料的主要增塑剂,能够增加材料的柔韧性和延展性。
有机软质聚氨酯是一种聚合物,其分子中含有多个醇基(-OH),这种结构使有机软质聚氨酯具有较好的柔软性和弯曲性能。
有机软质聚氨酯是TPU合成革材料的助剂,能够提高材料的柔软性和贴合性。
聚四氟乙烯醇是一种聚合物,其分子结构中含有氟基和醇基。
聚四氟乙烯醇是TPU合成革材料的涂层材料,能够提高材料的抗污性和耐磨性。
总结起来,TPU合成革材料的成分主要包括聚酯树脂、聚酰胺树脂、有机硬质聚氨酯、有机软质聚氨酯和聚四氟乙烯醇。
这些有机化合物通过聚合反应得到,具有优异的物理性能和化学稳定性。
TPU合成革材料的成分精确控制可以使其具有不同的特性,可以用于制造各种不同用途的合成革制品。
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)简介
Polyol 特性 charadteristics
物性种类 Physical Properties
比重 Specific Gravity
硬度 Hardness 100%抗拉应力 100!%Modulus 拉力强度 Tensiles Strength 伸长率 Elongation at break 撕裂强度 Tear Strength 70℃压缩永久形变 Compression Set 磨损性 Abrasion Loss Polyol
50
B760D
1.23± 0.02
64±3 180
480
350
180
60
B768D
1.23± 0.02
68±3 200
500
320
200
60
70 90 110 150 180 220
100!%Modulus
拉力强度
K7311 Kg/cm2 350 380 400 450 450 500 550
Tensiles Strength
伸长率
K7311 0/0 500 450 450 420 400 350 320
盖了工业应用和民用必需品的范围。
近年来,由于新产品不断的开发,热塑性 PU 弹性体的用量正持续地增加中,为塑胶加工
业者开创低成本、高附加价值的产业新契机。
TPU (热可塑性聚氨酯)因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎 。目前,凡是使用
PVC 的地方,TPU 均能成为 PVC 之替代品。但 TPU 所拥有的优点,PVC 则望尘莫及。TPU 不仅
E370D
1.15± 0.02
热塑性聚氨酯弹性体简介介绍
制备原料
二异氰酸酯
是热塑性聚氨酯弹性体的重要 原料之一,常用的有二苯甲烷 二异氰酸酯、环己烷二异氰酸
酯等。
聚醚多元醇
作为弹性体的软段,常用的聚 醚多元醇有聚乙二醇、聚丙二 醇等。
扩链剂
用于调节弹性体的分子量和交 联度,常用的扩链剂有二元醇 、二元胺等。
催化剂
促进反应的进行,常用的催化 剂有有机锡催化剂、胺类催化
特性
热塑性聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性、耐油性、耐化学品腐蚀性、抗紫外线 和氧化性能。同时,它还具有良好的加工性能,如可注塑、挤出、吹塑、压延 等。
类型与分类
类型
根据分子结构的不同,热塑性聚氨酯弹性体可分为聚酯型和聚醚型两大类。聚酯 型热塑性聚氨酯弹性体由二元醇与二元酸通过酯化反应制得,而聚醚型热塑性聚 氨酯弹性体由二元醇与环氧乙烷或环氧丙烷通过开环聚合制得。
05
热塑性聚氨酯弹性体的研究与发展趋势
热塑性聚氨酯弹性体的研究与发展趋势
• 热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一类具有优异弹性、耐磨性、耐油性、耐化学品性和耐候性的高分子材料。它在众多领域得 到了广泛应用,如汽车、鞋材、电线电缆、医疗器械、体育器材等。下面将对热塑性聚氨酯弹性体的研究与发展趋势进行 详细介绍。
分类
热塑性聚氨酯弹性体还可根据其硬度、分子量、结晶度等参数进行分类。不同类 别的热塑性聚氨酯弹性体在性能和应用上会有所区别。
应用领域
鞋材领域
热塑性聚氨酯弹性体在鞋材领域中应用广泛,如 鞋底、鞋面、鞋垫等部件。它具有良好的耐磨性 、弹性和舒适性,能提高鞋子的使用寿命和穿着 体验。
电缆护套
热塑性聚氨酯弹性体还可用于电缆护套的制造。 它具有优良的电气绝缘性能、耐磨性和耐候性, 能保护电缆免受外界环境的侵蚀,提高电缆的使 用寿命。
tpu聚酯聚醚材料伸长率
TPU聚酯聚醚材料伸长率一、TPU聚酯聚醚材料概述热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种热塑性弹性体,具有高度的柔韧性和硬度,由异氰酸酯和低聚物多元醇反应而成。
TPU具有优异的耐磨性、耐油性和耐老化性能,广泛应用于汽车、建筑、医疗、电子、体育用品等领域。
TPU有多种类型,其中TPU聚酯聚醚是由聚酯二元醇和聚醚二元醇为主要原料合成的。
TPU聚酯聚醚材料具有优良的弹性和耐低温性能,以及良好的加工性能和环保性能。
二、TPU聚酯聚醚材料伸长率的影响因素TPU聚酯聚醚材料的伸长率主要受到以下几个因素的影响:1.硬段和软段的比例:TPU聚酯聚醚材料的硬段和软段的比例会影响其结晶度和链段柔韧性,从而影响其伸长率。
一般情况下,软段比例越高,伸长率越大。
2.分子量:分子量的大小对TPU聚酯聚醚材料的伸长率也有影响。
分子量越大,链段越不易运动,伸长率越小。
3.温度:温度对TPU聚酯聚醚材料的伸长率有很大的影响。
在高温下,链段更容易运动,使得材料更容易伸长。
4.填料和增塑剂:在TPU聚酯聚醚材料中添加填料和增塑剂可以改变其加工性能和力学性能,从而影响其伸长率。
5.加工条件:加工条件如温度、压力和剪切速率等也会对TPU聚酯聚醚材料的伸长率产生影响。
三、TPU聚酯聚醚材料伸长率的测试与表征为了了解TPU聚酯聚醚材料的伸长率,需要进行相关的测试与表征。
常用的测试方法有拉伸试验和压缩试验。
在拉伸试验中,将TPU聚酯聚醚材料制成标准试样,在恒温、恒速的条件下进行拉伸,测量其伸长量与原长的比值,即为伸长率。
压缩试验则是将材料在恒温、恒速的条件下进行压缩,测量其压缩量与原厚的比值,即为压缩率。
通过这些测试,可以获得TPU聚酯聚醚材料的力学性能数据,进而了解其伸长率和压缩率。
除了拉伸和压缩试验外,还可以通过其他方法来表征TPU聚酯聚醚材料的伸长率。
例如,可以利用差示扫描量热法(DSC)和动态力学分析(DMA)等热分析方法,测定材料在不同温度下的热性能参数,进而推断其伸长率的变化规律。
TPU-热塑性聚氨酯
TPU是Thermoplastic Urethane的简称,中文名称为热塑性聚氨酯弹性体,TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。
它的分子结构是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。
TPU具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性,是一种成熟的环保材料。
目前,TPU已广泛应用与医疗卫生、电子电器、工业及体育等方面,其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性,同时他具有高防水性透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。
热塑性聚氨酯弹性体TPU按分子结构可分为聚酯型和聚醚型两种,按加工方式可分为注塑级、挤出级、吹塑级等。
1. 高耐磨性:TPU与其它材料的Taber磨耗指数对比(磨耗条件:CS17轮、1000g/轮、5000r/m 23℃)材料磨耗量(mg)材料磨耗量(mg)TPU 0.5-3.5 天然橡胶 146尼龙610 16耐冲击PVC 160聚酯薄膜 18 丁苯橡胶 177尼龙11 24 增塑PVC 187HDPE 29 丁基橡胶 205PF 42 ABS 275丁羟橡胶 44 CBR 280尼龙66 49 PS 324LDPE 70 尼龙6 3662. 硬度范围广:通过改变TPU各反应组分的配比,可以得到不同硬度的产品,而且随着硬度的增加,其产品仍保持良好的弹性。
3. 机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。
耐寒性突出:TPU的玻璃态转变温度比较低,在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。
4. 加工性能好:TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工,如注射、挤出、压延等等。
tpu流延膜原材料
tpu流延膜原材料TPU流延膜是一种采用热塑性聚氨酯(TPU)材料制成的流延膜,具有优异的性能和广泛的应用。
本文将介绍TPU流延膜的原材料及其特点。
一、TPU材料概述热塑性聚氨酯(TPU)是一种由多元醇和异氰酸酯反应得到的聚合物,具有优异的物理性能和化学性能。
TPU材料具有高强度、高韧性、耐磨性、耐油性和耐候性等特点,被广泛应用于制造鞋底、服装、汽车零部件、医疗器械等领域。
二、TPU流延膜的特点1.高强度和韧性:TPU流延膜具有较高的拉伸强度和冲击韧性,能够承受较强的外力和冲击。
2.耐磨性和耐候性:TPU流延膜具有较好的耐磨性和耐候性,能够在不同环境下长期使用。
3.环保安全:TPU材料本身无毒无味,同时可回收再利用,符合环保要求。
4.加工方便:TPU流延膜具有良好的加工性能,可以进行热压、流延、吹膜等加工操作。
三、TPU流延膜的制备TPU流延膜的制备主要分为以下几个步骤:1.配料:将TPU颗粒和其他添加剂按照一定比例混合。
2.挤出:将混合好的材料通过挤出机加热熔融,形成一定形状的熔融体。
3.流延:将熔融体通过流延机,使其在冷却固化后形成一定厚度的薄膜。
4.收卷:将薄膜进行冷却固化后收卷成卷。
5.质量检测:对薄膜进行质量检测,如厚度、拉伸强度等指标的检测。
四、总结TPU流延膜是一种采用热塑性聚氨酯(TPU)材料制成的流延膜,具有优异的物理性能和化学性能。
其特点包括高强度和韧性、耐磨性和耐候性、环保安全以及加工方便等。
制备过程中需要经过配料、挤出、流延、收卷和质量检测等步骤。
TPU流延膜在包装、服装、汽车等领域具有广泛的应用前景。
热塑性聚氨酯材料的制备及应用
热塑性聚氨酯材料的制备及应用热塑性聚氨酯(TPU)材料是一种高密度、高强度的聚合物,有着优异的耐磨性、柔软性、耐化学腐蚀性和耐高温性能。
因此,热塑性聚氨酯材料在众多领域得到了广泛应用,如汽车、建筑、电子、医疗等行业。
本文将从热塑性聚氨酯材料的制备和应用两个方面进行探讨。
一、热塑性聚氨酯材料的制备热塑性聚氨酯材料的制备主要分为以下几个步骤:1.原材料准备热塑性聚氨酯材料的主要原料是聚醚或聚酯等多元醇与二异氰酸脂的反应产物。
其中,多元醇可以是聚醚三元醇、聚酯三元醇等,二异氰酸脂可以是二异氰酸酯、二异氰酸酰胺等。
2.反应制备首先将多元醇与二异氰酸脂按照一定的比例混合均匀,然后在一定的温度下进行反应,使其形成热塑性聚氨酯材料。
在反应的过程中,需要加入一些催化剂、稳定剂和其他添加剂,以提高其性能和稳定性。
3.加工成型制备好的热塑性聚氨酯材料可以通过注塑、挤出、吹塑等方式进行加工成型。
这些加工方式可以根据不同的形状和要求进行调整,从而得到最优质的成品。
二、热塑性聚氨酯材料的应用1.汽车领域热塑性聚氨酯材料在汽车领域有着广泛的应用,特别是在汽车内饰和座椅的生产中。
热塑性聚氨酯材料可以制成柔软、舒适的座椅垫、扶手和门板等部件,同时具有耐磨性和高强度。
2.建筑领域热塑性聚氨酯材料在建筑领域中的应用越来越广泛。
它可以制成符合建筑物温度、压力和防火等要求的绝缘材料、防水材料和隔声材料。
这些材料可以有效减少建筑物的能量消耗和噪音污染。
3.医疗领域热塑性聚氨酯材料在医疗领域中也有着广泛应用。
它可以制成各种医疗用品,如外科手术器械、人工心脏瓣膜、人造组织和器官等。
这些医疗用品具有柔软性、易清洁和低过敏性的特点,对患者的健康安全也具有重要意义。
4.电子领域热塑性聚氨酯材料在电子领域中也有广泛应用。
它可以制成高耐磨的电子零部件、防静电材料和柔性线路板等。
这些材料可以有效保护电子设备的安全,提高电子设备的可靠性和稳定性。
总之,热塑性聚氨酯材料在众多领域中都有着广泛应用。
电线电缆材料之热塑性聚氨酯弹性体
电线电缆材料之热塑性聚氨酯弹性体(TPU)简介一、 TPU简介热塑性聚氨酯弹性体简称TPU, 是一类由多异氰酸酯和多羟基物, 借助链延伸剂加聚反应生成的线型或轻度交联结构的聚合物。
热塑性聚氨酯弹性(TPU)是一种介于一般橡胶与塑料之间的弹性材料, 具有独特的综合性能: 强度高、硬度高、模量高和伸长率高, 并且还有很好的耐油、耐低温、耐臭氧老化等特性, 其耐磨性更是首屈一指。
因此, TPU 的应用领域非常广泛, 已成为国民经济和人民生活中不可缺少的一种宝贵材料。
二、Tpu结构热塑性聚氨酯弹性(TPU)根据结构特点可分为全热塑型和半热塑型.全热塑型分子之间不存在化学交联键,仅有以氢键为主的物理交联键,可溶于二甲基甲酰胺等溶剂;后者分子之间含有少量脲基甲酸酯化学交联键,这些化学交联键在热力学上是不稳定的,在 150 ℃以上的加工温度下会断裂,成型冷却后又会再生聚氨酯大分子中的聚醚或聚酯链段非常柔顺,呈无规卷曲状态,通常称之为柔性链段;而有的链段是由小的烃基、芳香基、氨基甲酸酯基或取代脲基组成,在常温下伸展成棒状,不宜改变其构形构象,这种链段比较僵硬,一般称之为刚性链段。
所有聚氨酯分子均可以看作是柔性链段和刚性链段交替连接而成的(AB)n 型嵌段共聚物。
在聚氨酯弹性体聚集态结构中,分子中的刚性链段由于内聚能很大,彼此缔合在一起,形成许多被称之为微区的小单元,这些小单元的玻璃化温度远高于室温,在常温下它们呈玻璃态、次晶或微晶,因此把它们称之为塑料相。
聚氨酯弹性体分子链中的柔性链段也聚集在一起,构成聚氨酯橡胶的基体,由于其玻璃化温度低于室温,故称之为橡胶相。
在聚氨酯弹性体的聚集态结构中,塑料相不溶于橡胶相,而是均匀分布在橡胶相中,常温下起到弹性交联点的作用,此现象称之为微相分离。
正是因为能发生微相分离,所以聚氨酯弹性体具有高强度、高硬度、高弹性和很好的低温性能相结合的优点热塑性聚氨酯不同于其它热塑性弹性体的优异性能如下:(1) 硬度范围广(邵氏硬度65~80);(2) 机械性能优越(拉伸强度为30~60 MPa,断裂伸长率为300%~700%);(3) 耐屈挠性优越;(4) 耐寒性好(低温脆化温度在-60 ℃以下);(5) 在所有热塑性弹性体中,TPU的耐磨性最高;(6) 为耐油性橡胶,具有优越的耐矿物油和耐动物油性能;(7) 注压和挤出成型时可使用通用的塑料成型机。
热塑性聚氨酯材料概述
热塑性聚氨酯材料概况1、热塑性聚氨酯的概述热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane,简称TPU),又称聚氨基甲酸酯橡胶,简称聚氨酯橡胶,它是一种可以热塑加工、又可以溶解于某些溶剂的特种合成橡胶线性聚合物,而MPU和CPU等热固性聚氨酯,它们的特点分子中的化学交联导致的三维空间网状结构,使其具备极大的刚性,不能塑化成型。
但三种聚氨酯的性能—样,强度和模量都比较高,断裂伸长率和弹性也相对比较好;耐低温、耐磨耗、耐老化、耐撕裂、耐油等特性更是极为优异。
TPU作为一类高分子合成材料,具有优良的综合性能。
TPU的耐磨、耐油性,对福射以及臭氧和氧等的抵抗能力以及在化学溶剂中的稳定性都非常好,并且这种材料在很大的拉伸强度下才能使之断裂,断裂时材料达到的伸长率也较大,此外,该材料所能承受的最大压力也非常可观,且弹性模量高。
近年来随着TPU研究技术的发展,适用于众多领域的TPU制品被成功研发出来,TPU产品已经在大量领域占据着不可撼动的地位,但是TPU也同时具不容忽视的缺点,如抗滑能力低。
并且在TPU的加工过程中,在较小的温度变动下,TPU熔体的粘度可以在很大的范围内发生变化,这使得它的加工过程只能在一小段特定的温度范围内进行,并且它的生产成本高,TPU进一步的推广应用就是由于这些因素而被限制了。
近几年,随着两相材料的发展提升到新的高度,国内外众多学者开始将目光转向了TPU与其他物质的共混制备出性能优异的两相复合材料上。
将有机粘土等能够与TPU达到良好的相容效果的特殊填料加入其中,可以使其达到某些特殊性能得以提高的目的。
2、热塑性聚氨酯制备的原料2.1 低聚合度多元醇聚酯多元醇包括常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇;聚酯多元醇是通过羟基和羧基缩聚反应制得。
聚醚多元醇分子结构中,由于醚键具有较低内聚能,且醚键具有易旋转的性质,所以其使得制备的产物在低温下具有比较好的柔顺性,虽然材料的力学性能方面不及聚酯型聚氨酯,但可以使得材料粘度低,较聚酯型容易与配合剂和异氰酸酯等发生互溶,使得其在加工性方面也有不错的性能。
tpu原料标准
tpu原料标准
摘要:
1.TPU 的概述
2.TPU 原料的分类
3.TPU 原料的性能要求
4.TPU 原料的环保要求
5.TPU 原料的测试方法
6.TPU 原料的发展趋势
正文:
1.TPU 的概述
热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane,简称TPU)是一种高性能的弹性体材料,具有优异的耐磨性、耐油、耐老化、耐化学品等性能。
因其优越的性能,TPU 广泛应用于汽车、电子、医疗等领域。
2.TPU 原料的分类
TPU 原料主要分为以下几类:聚醚型、聚酯型、聚己内酯型等。
其中,聚醚型TPU 具有较好的耐低温性能,聚酯型TPU 具有较好的耐热性能,聚己内酯型TPU 具有较好的耐生物降解性能。
3.TPU 原料的性能要求
TPU 原料需要满足一定的性能要求,包括硬度、拉伸强度、耐磨性、耐老化性、耐化学品性等。
这些性能要求可以通过对原料的配方设计、生产工艺等进行调整来实现。
4.TPU 原料的环保要求
随着环保意识的提高,TPU 原料的环保要求也越来越高。
目前,主要的环保要求包括不含有害物质、可回收利用等。
5.TPU 原料的测试方法
TPU 原料的测试方法主要包括硬度测试、拉伸强度测试、耐磨性测试、耐老化性测试、耐化学品性测试等。
通过这些测试,可以确保TPU 原料的性能满足要求。
热塑性聚氨酯弹性体
简介
简介
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的弹性体,具有高强度、高韧性、耐磨、 耐油等优异的综合性能,加工性能好,广泛应用于国防、医疗、食品等行业。
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、高强度,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。最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。
特点
特点
聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温,有良好 的耐油、耐化学药品和耐环境性能,在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。
合成方法
合成方法
TPU的合成方法按有无溶剂可分为两类:无溶剂的本体聚合法和有溶剂的溶液聚合法。本体聚合按反应步骤 又可分为一步法和预聚体法。一步法是将低聚物二元醇、二异氰酸酷和扩链剂同时混合生成。一步法工艺简单, 操作方便,但其反应热难以排除,易产生副反应。用一步法合成了聚酯型热塑性聚氨酯弹性体,首先在反应器中 称取配方量的聚酯多元醇和扩链剂,丁二醇,升温至120℃真空脱水。迅速加入已预热的快速搅拌均匀,倒入已 预热的容器中,于120℃真空焙烘,再降温至100℃烘得浅黄色半透明聚氨酯产物,之后在平板压机上压制成试片, 制备的TPU具有较高的力学性能和阻尼性能。
TPU简介介绍
耐化学品性
TPU对大多数化学品具有很好 的抵抗力,使其可用于制造与 各种化学物质接触的材料。
耐磨性
由于其高硬度和优良的耐磨性 ,TPU常用于制造鞋底、输送
带等耐磨制品。
TPU的应用领域
鞋材
TPU因其高弹性、耐磨性和耐 化学品性而被广泛应用于鞋底
和鞋垫的制造。
汽车工业
TPU被用于制造汽车零部件, 如燃油和机油管、密封件和减 震器。
与塑料相比
TPU材料具有更好的柔软性和弹 性,同时具有更好的抗油性和抗 氧化性,能够适应各种复杂环境 下的使用要求。
CHAPTER 05
TPU的主要品牌与厂商
TPU的主要品牌与厂商
• 热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种由多元醇和异氰酸酯反应形成 的弹性体材料,具有高弹性、高强度、高耐磨性、耐油、耐水 解等特点,被广泛应用于鞋材、汽车零部件、电线电缆等领域 。
它是一种高分子材料,具有优异的机械性能、耐磨性、耐油性和耐化学品性能。
TPU可以以颗粒状或粉末状形式供应,并可通过注塑、挤出、压延等加工方法应用 于各种行业。
TPU的特点
01
02
03 裂强度,这使得它们能够用于 制造耐磨和抗切割的材料。
弹性
TPU具有优良的回弹性,即使 在多次弯曲或压缩后也能恢复
CHAPTER 07
TPU典型案例分析
案例一:TPU在鞋垫领域的应用
总结词
高效、舒适、环保
详细描述
TPU被广泛应用于鞋垫领域,其优良的弹性和抗磨性确保了鞋垫的长寿命和舒 适度。同时,TPU鞋垫具有高效吸湿排汗功能,能够保持脚部干爽,提高穿着 舒适度。此外,TPU还具有生物降解性,符合环保要求。
案例二:TPU在汽车配件领域的应用
TPU(热塑性聚氨酯)的分析
TPU是电缆护套的优质材料,在军工产品和海洋电缆方面油广泛的应用,聚酯型和聚醚型TPU机械性能,前者比后者好,但是的耐湿气蒸发性、耐细菌性和耐低温冲击性,则后者比前者好,因此,电缆产品常选用聚醚型TPU。
对于初次接触TPU 或TPU加工品的电缆工作者来说,在区别聚醚性TPU与聚酯型TPU上有一些困惑。
以下就聚酯与聚醚在性能、使用以及区别上做一个分析。
一、TPU简介热塑性聚氨酯弹性体简称TPU,是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物。
TPU (Thermoplastic Polyurethane)按不同的标准进行分类。
按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型,它们分别含有酯基、醚基和丁烯基;按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型,它们分别由二醇扩链或二胺扩链获得。
按合成工艺分为本体聚合和溶液聚合。
在本体聚合中又可按有无预反应分为预聚法和一步法: 预聚法是将二异氰酸酯与大分子二醇先行反应一定时间再加扩链剂生成TPU;一步法二异氰酸酯与大分子二醇和扩链剂同时混合反应生成TPU。
溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中再加入大分子二醇令其反应一定时间最后加入扩链剂生成TPU。
按制品用途可分为异型件(各种机械零件)、管材(护套、棒型材)和薄膜(薄片、薄板),以及胶粘剂、涂料和纤维等。
我想多大多数人所接触到的基本分类均为聚酯型和聚醚型。
就我们作为TPU薄膜和TPU复合布的生产厂家来说日常用到的分类就是聚酯型和聚醚性,以聚酯型为主。
二、聚酯与聚醚在性能上的差异聚醚型(Ether):高强度、耐水解和高回弹性,低温性能好。
聚酯型(Ester):较好的拉伸性能、挠曲性能、耐摩损性以及耐溶剂性能和耐较高温度。
从对比来看:抗拉强度聚酯系>聚醚系撕裂强度聚酯系>聚醚系耐磨耗性聚酯系>聚醚系耐药品性聚酯系>聚醚系透明性聚酯系>聚醚系耐菌性聚酯系<聚醚系湿气蒸发性聚酯系<聚醚系低温冲击性聚酯系<聚醚系综上所述,聚醚型TPU具有高强度、耐水解和高回弹性,低温性能好的优点。
热塑性聚氨酯
热塑性聚氨酯(TPU)简介推荐热塑性聚氨酯(TPU)简介TPU的合成原料TPU是线性聚合物,由三种基本原料反应生成:原料(1)二异氰酸酯 ( NCO—R—NCO)原料(2)小分子二元醇(OH—R′—OH)原料(3)大分子二元醇 (OH--------- OH)这三种原料的选择和配比决定着聚合物链的结构,从而直接影响它的物理性质。
其他材料还有稳定剂、润滑、填料和颜料等二异氰酸酯: 分为脂肪族 (HMDI, IPDI) 或芳香族 (MDI,TDI)。
其中脂肪族的TPU具有较好的光稳定性,在温和的溶剂中就可以溶解,并且耐候性和耐磨性好。
而芳香族的TPU具有低成本和耐溶剂性好的优点,拉伸强度和回弹性高。
而耐水解性主要是由于大分子二元醇决定的。
大分子二元醇:与二异氰酸酯反应形成了材料的软段。
大分子二元醇的链段越长,TPU就表现的柔软性越好。
选择聚醚、聚酯还是聚己内酯的大分子二元醇对于TPU的化学性质的耐水解性有决定性的影响。
对于聚酯型的,TPU具有较好的抗UV,氧化性和耐化学性。
而聚醚型的则具有很好的耐低温和水解性。
聚己内酯型的是这些性质的组合,但是其价格更高。
扩链剂:扩链剂与二异氰酸酯反应形成氨酯基团或者尿。
一般的扩链剂就是小分子的二元醇,与二异氰酸酯反应形成氨酯基团。
从而形成聚合物的硬段部分。
较多的使用扩链剂可以提高聚合物的结晶度,从而提高了材料的硬度和模量。
结构与性能TPU是不同类型链段相间的线型聚合物。
这些链段包括:1.硬段:由二异氰酸酯和小分子二元醇反应形成,含有高密度的-NHCOO-官能团。
由于大量的氢键作用,因此在室温下表现出刚性(硬度大)。
2. 软段:二异氰酸酯和长链多元醇反应形成。
-NHCOO-官能团密度低,极性小,因此在室温下比较柔软(硬度低)TPU大分子链的典型结构:由于TPU可以有很多的软段和硬段的组合,以及相应分子量的变化,因此它表出了很宽的性质范围。
从很软的橡胶到很硬的塑料。
TPU物理性能
热塑性聚氨酯(TPU)是一类可加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。
与混炼型和浇注型聚氨酯比较,化学结构上没有或很少有化学交联,其分子基本上是线性的,然而却存在一定量的物理交换,因此,这类聚氨酯称为热塑性聚氨酯。
1958年,SchollenbergeC.S.首先提了物理交换(实质上交联)的理论。
所谓物理交换是指在线性聚氨酯分子链之间,存在着遇热或溶剂呈可逆性的“连接点”,它实际上不是化学交联,但起化学交联的作用。
由于这种物理交联的作用,聚氨酯形成了多相形态结构理论,聚氨酯的氢键对其形态起了强化作用,并使其耐受更高的湿度;正是由于物理交联理论,使得市场上出现了除浇注和混炼之外的另一类聚氨酯的品种——热塑性聚氨酯。
像浇注型聚氨酯(液体)和混炼型聚氨酯(固体)一样,TPU具有高模量、高强度、高伸长和高弹性,优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。
TPU加工工艺有熔融法和溶液法。
熔融加工是用塑料工业常用的工艺:如混炼、压延、挤出、吹塑和模塑(包括注射、压缩、传递和离心等),溶液加工是粒料溶于溶剂或直接在溶剂中聚合而制成溶液再进行涂覆、纺丝等。
TPU制成最终产品,一般不需要进行硫化交联反应,可以缩短生产周期,废弃物料能够回收重新加以利用°TPU可以广泛使用助剂和填料,以便改善某些物理性能、加工性能,或是降低成本;并可在合成过程中加入°TPU可以制成透明、浅色和纯度很高的制品,以满足要求美观或要求无毒副作用的食品和医疗行业。
TPU的不足之处在于,适合生产小件但数量可观的制品,大型制品成型困难,模具价格高;制品耐热性和压缩永久变形较差。
TPU可按不同标准进行分类。
按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型,它们分别含有酯基、醚基或丁烯基;按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型,它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。
按有无交联可分为纯热塑性和半热塑性。
前者是纯线性结构,无交联键;后者是含有少量脲基甲酸酯等交联键。
热塑性聚氨酯材料的制备与性能研究
热塑性聚氨酯材料的制备与性能研究热塑性聚氨酯(TPU)材料是一种性能优异、可塑性强的高分子材料。
近年来,其应用领域不断扩大,如汽车制造、鞋材、运动器材、医疗器械等。
本文将对TPU材料的制备与性能进行研究探讨。
一、TPU材料的制备TPU材料的制备通常采用热溶法或反应挤出法。
热溶法是指将聚氨酯预聚体与链延长剂加热混合,形成具有可挤出性的均匀混合物,再通过挤出成型、冷却定型等步骤来制备成材料。
反应挤出法则是把聚氨酯预聚体和四己基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等异氰酸酯混合,加热到反应温度(100℃左右),经过一定时间的混合反应,使链延长剂与异氰酸酯反应产生聚氨酯分子,最后通过挤出成型等步骤来制备材料。
两种制备方法的选择取决于应用的具体要求。
二、TPU材料的性能研究1.力学性能TPU材料的力学性能受材料的化学结构和制备方法等因素的影响。
研究表明,TPU的拉伸强度和弹性模量随着分子量的增加而增大,但延伸率相应变小。
此外,TPU的力学性能还受到材料含水量、温度、变形速度等因素的影响。
2.热性能TPU材料的热性能是其应用领域的重要性能之一。
研究发现,TPU的玻璃转化温度(Tg)与其分子量和组分有关。
普通TPU的玻璃转化温度一般为-50℃左右,而高分子量的TPU则可达-20℃以上。
此外,TPU的热稳定性也是其热性能的关键指标之一。
3.耐磨性和耐化学品性TPU材料具有很好的耐磨性和耐化学品性,这使得它成为一种重要的工程塑料。
研究表明,TPU的耐磨性能受分子量和硬度的影响,分子量和硬度越大,耐磨性能越好。
而TPU的耐化学品性能则取决于其化学结构和材料中出现的含氢基团、含羟基团等。
三、TPU材料的应用前景热塑性聚氨酯(TPU)材料在汽车、机械、塑料制品、医疗器械、运动器材等领域中有着广泛的应用前景。
其中,汽车制造是TPU的重要应用领域之一。
TPU可以用于汽车座椅、内饰件、橡胶密封件等。
此外,TPU还可以用于制造高弹性鞋材、柔软的木地板涂层、高挥发注塑成型制品等。
热塑性聚氨酯材料概述
热塑性聚氨酯材料概况1、热塑性聚氨酯的概述热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane,简称TPU),又称聚氨基甲酸酯橡胶,简称聚氨酯橡胶,它是一种可以热塑加工、又可以溶解于某些溶剂的特种合成橡胶线性聚合物,而MPU和CPU等热固性聚氨酯,它们的特点分子中的化学交联导致的三维空间网状结构,使其具备极大的刚性,不能塑化成型。
但三种聚氨酯的性能—样,强度和模量都比较高,断裂伸长率和弹性也相对比较好;耐低温、耐磨耗、耐老化、耐撕裂、耐油等特性更是极为优异。
TPU作为一类高分子合成材料,具有优良的综合性能。
TPU的耐磨、耐油性,对福射以及臭氧和氧等的抵抗能力以及在化学溶剂中的稳定性都非常好,并且这种材料在很大的拉伸强度下才能使之断裂,断裂时材料达到的伸长率也较大,此外,该材料所能承受的最大压力也非常可观,且弹性模量高。
近年来随着TPU研究技术的发展,适用于众多领域的TPU制品被成功研发出来,TPU产品已经在大量领域占据着不可撼动的地位,但是TPU也同时具不容忽视的缺点,如抗滑能力低。
并且在TPU的加工过程中,在较小的温度变动下,TPU熔体的粘度可以在很大的范围内发生变化,这使得它的加工过程只能在一小段特定的温度范围内进行,并且它的生产成本高,TPU进一步的推广应用就是由于这些因素而被限制了。
近几年,随着两相材料的发展提升到新的高度,国内外众多学者开始将目光转向了TPU与其他物质的共混制备出性能优异的两相复合材料上。
将有机粘土等能够与TPU达到良好的相容效果的特殊填料加入其中,可以使其达到某些特殊性能得以提高的目的。
2、热塑性聚氨酯制备的原料2.1 低聚合度多元醇聚酯多元醇包括常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇;聚酯多元醇是通过羟基和羧基缩聚反应制得。
聚醚多元醇分子结构中,由于醚键具有较低内聚能,且醚键具有易旋转的性质,所以其使得制备的产物在低温下具有比较好的柔顺性,虽然材料的力学性能方面不及聚酯型聚氨酯,但可以使得材料粘度低,较聚酯型容易与配合剂和异氰酸酯等发生互溶,使得其在加工性方面也有不错的性能。
tpu材料分类
tpu材料分类TPU材料分类一、引言:在现代科技发展中,材料科学作为一门重要的学科,对于各行各业的发展起着至关重要的作用。
在材料科学中,TPU材料是一种常见的材料之一。
本文将对TPU材料进行分类和介绍,以便读者对TPU 材料有更加全面的了解。
二、TPU材料概述:热塑性聚氨酯(TPU)材料是一种高性能工程塑料,具有优异的物理性能和化学稳定性。
TPU材料具有良好的柔韧性、高强度、耐磨性、耐高温性等优点,广泛应用于汽车、运动装备、医疗器械等领域。
三、TPU材料分类:根据TPU材料的不同特性和用途,可以将其分为以下几类:1. 通用级TPU材料:通用级TPU材料是最常见的一类,具有良好的柔韧性和耐磨性,广泛应用于鞋材、胶带、密封件等领域。
通用级TPU材料具有较低的成本,适用于大规模生产。
2. 高强度TPU材料:高强度TPU材料具有较高的强度和硬度,适用于需要承受较大压力和冲击的领域,如汽车零件、运动装备等。
高强度TPU材料具有优异的物理性能,可以提供更好的耐用性和稳定性。
3. 高温耐性TPU材料:高温耐性TPU材料可以在高温环境下保持其物理性能和化学稳定性,适用于汽车引擎盖、电子产品外壳等需要承受高温的领域。
高温耐性TPU材料具有较高的熔点和热稳定性,可以有效避免因高温导致的材料失效。
4. 生物兼容性TPU材料:生物兼容性TPU材料是一种专门用于医疗器械和人体植入材料的TPU材料。
生物兼容性TPU材料具有良好的生物相容性和可降解性,可以有效减少对人体的刺激和排斥反应,广泛应用于人工心脏瓣膜、血管支架等医疗器械领域。
5. 特殊功能TPU材料:特殊功能TPU材料是一类具有特殊功能的TPU材料,如耐化学腐蚀性TPU材料、阻燃TPU材料等。
特殊功能TPU材料可以根据特定需求进行定制,满足不同领域对材料性能的要求。
四、TPU材料应用案例:1. 通用级TPU材料应用案例:通用级TPU材料广泛应用于鞋材制造领域。
其具有良好的柔韧性和耐磨性,可以为鞋子提供舒适的穿着体验和较长的使用寿命。
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热塑性聚氨酯材料概况
1、热塑性聚氨酯的概述
热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane,简称TPU),又称聚氨基甲酸酯橡胶,简称聚氨酯橡胶,它是一种可以热塑加工、又可以溶解于某些溶剂的特种合成橡胶线性聚合物,而MPU和CPU等热固性聚氨酯,它们的特点分子中的化学交联导致的三维空间网状结构,使其具备极大的刚性,不能塑化成型。
但三种聚氨酯的性能—样,强度和模量都比较高,断裂伸长率和弹性也相对比较好;耐低温、耐磨耗、耐老化、耐撕裂、耐油等特性更是极为优异。
TPU作为一类高分子合成材料,具有优良的综合性能。
TPU的耐磨、耐油性,对福射以及臭氧和氧等的抵抗能力以及在化学溶剂中的稳定性都非常好,并且这种材料在很大的拉伸强度下才能使之断裂,断裂时材料达到的伸长率也较大,此外,该材料所能承受的最大压力也非常可观,且弹性模量高。
近年来随着TPU研究技术的发展,适用于众多领域的TPU制品被成功研发出来,TPU产品已经在大量领域占据着不可撼动的地位,但是TPU也同时具不容忽视的缺点,如抗滑能力低。
并且在TPU的加工过程中,在较小的温度变动下,TPU熔体的粘度可以在很大的范围内发生变化,这使得它的加工过程只能在一小段特定的温度范围内进行,并且它的生产成本高,TPU进一步的推广应用就是由于这些因素而被限制了。
近几年,随着两相材料的发展提升到新的高度,国内外众多学者开始将目光转向了TPU与其他物质的共混制备出性能优异的两相复合材料上。
将有机粘土等能够与TPU达到良好的相容效果的特殊填料加入其中,可以使其达到某些特殊性能得以提高的目的。
2、热塑性聚氨酯制备的原料
2.1 低聚合度多元醇
聚酯多元醇包括常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇;聚酯多元醇是通过羟基和羧基缩聚反应制得。
聚醚多元醇分子结构中,由于醚键具有较低内聚能,且醚键具有易旋转的性质,所以其使得制备的产物在低温下具有比较好的柔顺性,虽然材料的力学性能方面不及聚酯型聚氨酯,但可以使得材料粘度低,较聚酯型容易与配合剂和异氰酸酯等发生互溶,使得其在加工性方面也有不错的性能。
2.2 多异氰酸酯
多元异氰酸酯根据是否存在苯环可分为芳香族和脂肪族两类,芳香族类异氰酸酯较脂肪族反应活性更为突出。
2.3 扩链剂
常用的扩链剂可以分为两大类:二醇类和二胺类。
一般常用的二醇类扩链剂1,4-丁二醇(BDO)、丙二醇(PG)、乙二醇(EG)、1,6’-己二醇(HDO);而在工业上常用的二胺类扩链剂有3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)等。
2.4 其他原料
①填料填料的种类很多,一般来说加入不同的填料所达到的效果也是不同的。
通常情况下我们加入填料的目的是为了提高产品的一些性能或者是降低产品的生产成本。
在CPU的合成过程中填料的加入一般选择原位法,而TPU制备时则常采用熔融混合法。
②水解稳定剂酯基在湿热环境下的稳定性极低,它易与水发生水解反应,所以为了避免实验条件对实验结果产生较大的影响,在聚氨酯弹性体的制备过程中通常需要加入水解稳定剂。
③其他助剂聚氨酯材料属于易燃类,所有关于它的防火问题需要引起人们的重视,某些在特殊的聚氨酯弹性体,在制定配方时,通常需要加入一些阻燃剂,提高其阻燃性能,以防失火。
其它助剂还有可以改善材料的可塑性提高其柔性的增塑剂、能阻缓材料变质的稳定剂以及能够延缓聚合物氧化的抗氧剂等。
增塑剂的加入可以使预聚体粘度降低,并且可以减少成本。
3、原料对聚氨酯的影响
聚氨酯基本是都是由多异氰酸酯、多元醇和扩链剂这三大类原料所组成,所以聚氨酯的性能方面的特性取决于这个三个部分。
3.1 多元醇对聚氨酯的影响
组成聚氨酯的多元醇一般可以被分为两大类,包括聚醚多元醇和聚酯多元醇两类。
对于聚醚型聚氨酯,与聚酯型相比,柔顺性比较好,归于它的醚键的结构,醚键易旋转,极性方面比较弱,软硬段间的相容性不是很好。
某些具有侧链的软段,由于位阻作用,使得软段的自由旋转被限制,从而容易造成微相分离。
3.2 异氰酸酯对聚氨酯的影响
从化学结构,多异氰酸酯可分为芳族异氰酸酯、脂族多异氰酸酯和环族多异氰酸酯。
由于芳族异氰酸酯由于结构与后两者不同,有苯环的存在,导致其模量和硬度一般要高于后两者;在结晶性的方面,结构上对称的二异氰酸酯由于分子链结构规整,排列方面比较有序,因此在聚合物的结晶和性能方面有重要的作用。
3.3 扩链剂的对聚氨酯性能的影响
制备聚氨酯常用的扩链剂为含活泼氢的二元或者多元的小分子醇类或者胺类。
扩
链剂的原理是扩链剂上活泼的氢,与由多异氰酸酯与多元醇缩聚反应得到的预聚物反应,这样可以很快的使得分子链增长,固化成聚氨酯大分子。
4、聚氨酯合成方法
4.1预聚体法
预聚体法是首先将低聚物多元醇与二异氰酸酯进行预聚反应,生成端NCO基的聚氨酯预聚物,浇注时再将预聚体与扩链剂反应,这种制备聚氨酯弹性体的方法,称之为预聚体,也称为两步法。
4.2 半预聚体法
为了制备特殊工艺的弹性体,可采取半预聚体法达到聚氨酯弹性体的性能。
半预聚体法,首先把过量的异氰酸酯与一部分多元醇反应,可以生成NCO基含量较高的预聚体,存在一定的游离异氰酸酯,其粘度较低。
然后将其再与剩下的多元醇和扩链剂混合进行扩链反应,即可制得聚氨酯制品。
4.3 一步法
一步法是将多元醇、异氰酸酯和扩链剂三种原料同时按照预先确定的配比进行混合制得的弹性体,与以上两种制备方法相比操作简单,流程短。
5、聚氨酯化学结构的概述
聚氨酯弹性体由于使用原料的不同导致其具有复杂的结构。
它不仅有聚酯、聚醚柔性链段,还有氨基甲酸酯、脲和其它聚合物化合的连接的刚性链段;它既有直链和支链,也有交联键。
正因为聚氨酯弹性体结构的复杂使得其可以呈现出各种各样的性能。
聚氨酯弹性体的使用指标是通过其状态为固体时在不同外力作用下机械强度的反映而得到。
5.1 聚氨酯弹性体力学性能
化学结构(分子间的作用力、链段的活动、基团的极性、软段与硬段长度、支化和交联),形态结构(软段与硬段的微相分离、结氢键、取向),合成方法。
5.2 聚氨酯硬段和软段的作用
热塑性聚氨酯弹性体的刚性、强度和耐热性能的大小主要取决于其硬段含量,与其具有正比关系。
硬段通常影响热塑性聚氨酯的高温性能,如熔融温度。
热塑性聚氨酯(TPU)中软段占有很大的比例,这是因为弹性体的韧性、弹性和低温性能都由软段的结构所提供,热塑性聚氨酯(TPU)的柔性链段主要影响材料的弹性性能。
6、聚氨酯弹性体的性能及应用
合成聚氨酯的原料多种多样,而不同的原料或者相同原料之间的不同配比,都会造成软缎和硬段的不同,继而对聚氨酯的结构与性能产生较大的影响。
聚氨酯弹性体作为典型的嵌段聚合物的一种,它的整根分子链分为两个部分,一部分是由二元醇组成的软链段,另一部分则是由二异氰酸酯与扩链剂共同构成结构更为规整的硬段[10],在制备过程中可以通过控制原料的加入量来控制硬段所占的比例。
同时,由于聚氨酯的结构比较特殊,各种硬段含量不同的聚氨酯有着不尽相同的性能,但它们的综合性能都较为优异,因此在大量的领域有着非常广泛的应用。
(1)医疗卫生
与其他医用高分子材料一样,聚氨酯材料具有十分优异的生物相容性,经过大量的生物研究,TPU和CPU材料中在没有添加各种助剂时,它是无毒的,并且生物不
会对其产生过敏反应。
该材料主要可以应用于制造各种功能较为完善的人造器官以及导液管、输液管等简单的医疗用品。
聚氨酯弹性体在医疗方面的利用前景非常宽广。
(2)建筑
随着时代发展,人们对建筑的要求也越来越严格,沥青等传统材料在很大一部分建筑中已经弃用了。
而最新研制出的建筑用聚氨酯材料,因为其极优异的的吸震效果,以及不易老化变质等特点,近几年被大量的应用于各种跑道以及大型桥梁的建设中。
(3)资源勘探
在资源的开采方面,我们每年需要花费大量的资金购买旋转器、高压密封圈、凡尔胶皮、泥浆泵活塞等橡胶易损件。
由于这些部件的损坏速度都非常大,因此,在金属及非金属矿山以及煤矿的开采中,对高强度、耐磨、抗震的非金属材料有很大的需求。
根据大量的研究以及实践结果,各种能源开采的机械设施在配合聚氨酯弹性体配件使用时都有着非常不错的效果。
不止大大延长了设备的使用寿命,而且对操作环境杂音的降低效果也很明显,节能效果突出。
聚氨酯弹性体在资源勘探领域的应用有着非常大的发展空间。