本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体
聚醚型与聚酯型聚氨酯弹性体的性能研究
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｘ ｉ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ２ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｐ ｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｏ ｍｅ ｒ（ Ｔ Ｐ Ｕ） ｗ ａ ｓ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｐ ｏ ｌ ｙ ｏ ｌ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｇ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ （ Ｐ Ｅ Ｇ） ，ｐ ｏ ｌ ｙ（ ｔ ｅ ｔ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ） ｇ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ （ Ｐ Ｔ ＭＧ） ，ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｐ ｏ ｌ ｙ ｏ ｌ ｐ ｏ ｌ ｙ ｃ ａ ｐ ｒ ｏ ｌ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｅ
（ Ｐ Ｃ Ｌ ）ａ ｎ ｄ ４ ，４ 一ｄ ｉ ｐ ｈ ｅ ｎ ｙ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｄ ｉ ｉ ｓ ｏ ｃ ｙ ａ ｎ ａ ｔ ｅ（ ＭＤ Ｉ ） ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｉ ｓ ｏ ｃ ｙ ａ ｎ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ（ Ｒｏ ） ，ｈ ａ ｒ ｄ
关键词 ：聚氨酯弹性体 ；聚酯 型 ；聚醚型 ；改性 ；耐热性
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
聚氨酯热塑性弹性体(聚氨酯 TPEs)
聚氨酯热塑性弹性体（聚氨酯TPEs）热塑性聚氨酯弹性体就其价格和性能而言，在TPE系列中占有较大的优势。
热塑性聚氨酯（TPUS）具有很宽广的韧性，其一般应用越来越广泛。
它们即使在低温条件下有较高的柔性，并具有很高的耐磨性能。
这些弹性体还有很好的粘着特性。
TPUS在通用的挤塑和注塑成型设备上很容易进行加工，它们的用途也极为广泛。
其分子结构是由许多个酯和醚组成的，使得性能产生很大的变化。
TPUS 很容易混配，并常与其它相容的高聚物如PVC共混，生成“超级共混物”。
这种性能上的多变性也带来了它们更多的商业应用，主要如汽车、电缆、导线和薄膜等。
TPUS现在的消耗量约计为6 500万磅／年，1990年年增长率为5～7％。
化学象苯乙烯共聚物一样，TPUS也是嵌段共聚物，并具有软硬交替的区域（或相）。
这些链段的比率也就确定了高聚物的性能特征（如硬度）。
然而聚氨酯又不象聚苯乙烯那样，是由加成聚合形成的单体链节的简单重复，而是缩聚反应形成的桥式结构。
许多材料都可被加到聚氨酯桥（骨架）的任一边，使得性能发生很大的变化。
TPUS的性能就可从非常软到很坚硬，或从很柔软到具有很高的刚性，或从可吸收水的亲水型到憎水型。
TPUS分为两种主要类型即酯型和醚型。
酯型TPUS 通常它是两种类型中较坚韧的一种，接触水时会发生水解和降解。
醚型TPUS 不会发生水解和生物降解，即使长时间暴露或直接埋置。
但它没有酯类TPUS那样坚硬，耐化学试剂和油的性能较差。
两种类型的材料都有点吸湿的趋向，加工前应进行于燥。
（有些学者把基于聚己内酯列作第三种类型的TPU，这种材料是一种酯类，但它比其它酯类材料有更好的耐水解性能，其它的性能介于醚型和酯型材料之间。
而聚己内酯是通过一个不同于缩聚反应的过程制备的）。
性质TPUS性能变化范围为：抗张强度28．3至62MPa，酯型较高，醚型较低；300％定伸模数为7．6至33 SMPa；伸长率为225至570％；密度为1．14至1．20，醚型较低。
本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体
无卤阻燃聚氨酯研究本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体（TPU）和水性聚氨酯（WPU）涂料作为研究对象,采用无卤阻燃技术对其进行改性,对于所设计的阻燃体系，主要考察了阻燃材料的阻燃性能及阻燃机理，并对材料的力学性能等其它相关性能进行了简单研究,具体可以分为以下三个方面: 1、采用二乙基次膦酸铝（ADP）和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA）为主阻燃剂,复配二氧化钛（TiO2）和氧化铝（Al2O3）阻燃聚醚型TPU,得到阻燃性能、力学性能、加工性能均较好的阻燃材料。
当TPU/ADP/MCA/TiO2/Al2O3质量比为70/15/12/2/1时，制备的阻燃聚醚型TPU极限氧指数可达31％，垂直燃烧仅持续5s,且无滴落，阻燃级别达到V-0；拉伸强度可达24.6MPa,断裂伸长率为566％,熔融指数为4.7g/10min。
热失重分析、扫描电镜和锥形量热仪分析测试可知，TiO2和Al2O3的加入能有效提高燃烧过程的成炭量,且使得炭层更致密，同时也降低了最大热释放速率，显示出良好的阻燃协效作用. 2、采用硅溶胶对WPU涂料进行改性,当硅溶胶的添加量占总阻燃涂料质量的10％～30%时，制得的改性WPU涂料，相比纯WPU 涂料，具有更好的力学性能、耐水性、阻燃性能等性能。
当硅溶胶添加量为30％，此时涂料的耐燃时间可达389s，表干时间2.5h，实干时间7h,硬度可达HB，耐水性符合要求。
3、在硅溶胶（添加量30％）对WPU改性的基础上,通过添加阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA），其共混物经过球磨分散，获得了具有较好的阻燃性能、力学性能、耐水性等性能的阻燃涂料。
研究发现当WPU/硅溶胶/MCA质量比为49/21/30时,制备的材料耐燃时间可达521s，表干时间1.2h，实干时间2。
5h,附着力可达1级，硬度为B,耐水性符合要求。
热失重分析、扫描电镜分析测试可知，MCA的加入能有效提高热稳定性及燃烧过程的成炭量，二者显示出良好的阻燃协效作用聚醚型聚氨酯材料是指分子主链中含有重复的氨基甲酸酯基团（—NH-CO-O-)的一类高分子材料,它是多异氰酸酯和聚醚型多元醇反应而得的,具有较好的耐化学腐蚀性、耐候性、水解稳定性、电绝缘性等优点，可制成各种结构不同的聚合物产品，广泛用作塑料、橡胶、纤维、胶黏剂、涂料等产品。
TPU(热塑性聚氨酯)的分析
之五兆芳芳创作TPU是电缆护套的优质资料，在军工产品和陆地电缆方面油普遍的应用，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加工品的电缆任务者来说，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阐发.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组成的线性嵌段共聚物.TPU （Thermoplastic Polyurethane）按不合的尺度进行分类.按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它们辨别含有酯基、醚基和丁烯基；按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型，它们辨别由二醇扩链或二胺扩链取得.按分解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响分为预聚法和一步法: 预聚法是将二异氰酸酯与大份子二醇先行反响一定时间再加扩链剂生成TPU；一步法二异氰酸酯与大份子二醇和扩链剂同时混杂反响生成TPU.溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中再参加大份子二醇令其反响一定时间最后参加扩链剂生成TPU.按制品用途可分为异型件(各类机械零件)、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天职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经常使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别聚醚型(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低温度.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.通经常使用于软泡、硬泡，硬质塑料和概略涂料、高回弹软质泡沫的加工生产.而聚酯型TPU具有较好的拉伸性能、挠曲性能、耐摩损性以及耐溶剂性能，不容易氧化和耐较低温度等优点.主要用于软泡、硬泡、低密度半硬泡、软质涂料、弹性体和胶粘剂、实芯和微孔弹性体的生产.就目前看来，我们公司在生产商使用上聚酯类TPU较多，而对于聚醚类TPU的使用较少，一般针对那些有特殊要求的客户，我们一般也推荐客户使用聚酯型TPU.聚醚型TPU与聚酯型TPU产生差别的主要原因是由于其软段组成物辨别为聚醚型低聚物多元醇及聚酯型低聚物多元醇，而TPU的软段成份又主要影响到热塑性聚氨酯的低温柔软性和长期耐老化性.其具体影响因素较为庞杂故不作阐发.三、醚类与酯类的辨别办法阐发这里介绍两者从实际角度买卖实现的办法：1、通过密度测试法进行辨别依照实验室密度测试的办法进行资料密度：聚醚 1.131.18 g/cm3；聚酯 1.181.22 g/cm3.该操纵较易进行，且步调复杂，是我们在日常生活这买卖实现的辨别办法.2、以显色反响判定聚氨酯弹性体办法之一：将TPU样品溶于510ml的冰醋酸中，如果是不溶于冰醋酸的TPU，可利用冷或热的适当溶剂进行溶解.间甲酚、二甲基亚矾或二甲酰胺是配制溶解TPU的有效溶剂，将溶解好的TPU的溶液滴入约0.1g对甲氨基苯甲基反响试剂，几分钟后就会显黄色.通过水解TPU，以酯基与羟胺反响，形成氧肟酸盐，再与酸式氯化铁反响形成深白色或紫色的络盐来辨别TPU是聚酯型TPU，醚类化合物不显示特征显色反响.办法之二：将约5g左右TPU在加有酚酞的甲醇溶液中与几滴2mol/L 的氢氧化钾反响，以酚酞为指示剂，使混杂物保持碱性，参加几滴盐酸羟胺的甲醇的饱和溶液.在几秒内将混杂液加热（50℃），用1mol/L的盐酸酸化，参加一滴3%的氯化铁水溶液，聚酯型TPU立刻显示特有的紫色，由蓖麻油或二聚脂肪酸制得的聚酯显褐色或紫褐色，聚醚类TPU不显色.该判定办法属化学判定法，而密度判定法属于物理判定法，与之相比更具有可信度，亦可采取.但因操纵涉及到诸多化学试剂，步调及实验进程均需严格控制，且实验庞杂.故需从事该方面的专业性人员进行.对一般的操纵人员要求较大.四、切忌勿将酯类与醚类的共混聚醚类TPU内的醚基与聚酯类TPU内的酯基的极性不合，以及份子结构存在差别，而导致醚基一般在酯基树脂中的兼容性差，所以将两者混杂起来就会出现分层现象，另外还与醚键的份子间作用力有较密切的关系，此外，聚酯的结晶性一般比聚醚的结晶性强良多，故其兼容性亦较差.但其实不是所有的醚类都这样，因为PTMG（聚四氢呋喃）的结晶性和聚酯的结晶性差未几，因此用PTMG分解的聚醚类TPU与聚酯类TPU的兼容性就稍好一些，在分解进程中是可以进行分解的，只不过其加工后的各项物理性能仍是会大大下降，得不偿失，故亦没有需要进行该项共混.由此可见，醚类与酯类是不克不及混杂在一起进行加工的，这是由于两者的份子结构差别、份子内聚能差别、份子间作用力差别、结晶性差别及其两者份子的不兼容性所决定的当将其两者进行共混加工时在试件概略将会出现明显的纹路，会有混浊现象产生.即便是可以勉强混杂在一起进行加工，加工后的成品各类物理性能也仍是会大大下降，尤其是不克不及用于加工特别透明的配件，在大批量的生产中亦会有很大难度，在生产进程中亦要尤其注意切勿将两者误混.五、附加说明以上的辨别办法，主要适用于纯聚酯型和聚醚型TPU，电缆护套资料，有时需要添加其他成分，如阻燃剂、着色剂以及其他填充料.这对于上述的二种辨别办法，会造成影响判断的正确性，因此辨别应当在添加其他成分之前进行.。
基于聚氨酯材料的热塑性弹性体的制备及其性能研究
基于聚氨酯材料的热塑性弹性体的制备及其性能研究聚氨酯是一类具有独特性质的高分子材料，其在工业和生活中有着广泛的应用。
其中，基于聚氨酯材料的热塑性弹性体是一种新型的高分子材料，其具有优异的可塑性和弹性，可广泛用于汽车、建筑、家居等领域。
本文将介绍热塑性弹性体的制备方法以及其性能研究进展。
一、热塑性弹性体的制备方法热塑性弹性体的制备需要选择适宜的原材料和制备工艺，以下将具体介绍聚氨酯热塑性弹性体的制备方法。
1. 原材料选择聚氨酯热塑性弹性体的制备主要依赖于两种原材料：聚氨酯原料和交联剂。
聚氨酯原料包括两种：聚异氰酸酯和聚醚多元醇。
聚异氰酸酯是一种含有异氰酸酯基团的多聚体，而聚醚多元醇是一种含有羟基的多元醇。
两者在一定的反应条件下可以通过反应来制备聚氨酯。
交联剂主要是聚醚二醇乙二醇醚基的聚氧化亚乙基三醇。
交联剂的添加可以增加热塑性弹性体的交联度，提高其强度、刚性和耐热性等性能。
2. 制备工艺将聚异氰酸酯和聚醚多元醇按一定比例混合搅拌，加入交联剂，在高温下进行加速反应和串联反应，得到聚氨酯热塑性弹性体。
热塑性弹性体的制备工艺对其性能有着较大的影响。
需要在制备过程中控制反应条件，如温度、时间、原料比例等，以得到理想的物理和化学性能。
二、热塑性弹性体的性能研究热塑性弹性体具有优异的物理和化学性质，以下将介绍其主要的性能研究进展。
1. 机械性能热塑性弹性体具有优异的拉伸强度、断裂伸长率和回弹率等性能，主要归结于其高度交联的三维网络结构和柔性的线性链段。
研究发现，通过改变交联剂的添加量和反应条件等，可以显著影响热塑性弹性体的机械性能。
2. 热稳定性热塑性弹性体在高温下也具有较好的稳定性，不易发生热分解和氧化反应。
研究发现，聚氨酯中芳香基的含量与其热稳定性密切相关，增加芳香含量可以有效提高热塑性弹性体的热稳定性。
3. 耐光性热塑性弹性体在阳光下会发生老化，如色泽变化、硬化、开裂、脆化等。
研究表明，引入紫外线吸收剂可以有效提高热塑性弹性体的耐光性，防止其老化。
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。
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。
热塑性聚氨酯弹性体
１５ ９
１ Ｏ ８ １ ５ ８ １ ０ ９
１ ５ ９
前 部
喷 嘴
１５ ９ ３ ２ １Ｏ ８
模 具 熔 体 温 度
模 内 时 间 为 １Ｓ ３
３２
３ ２
１ Ｏ ９
１０ ８
在 Ａｒ ｕ ｇ３ ｂ ｒ ５吨注 塑 成 型机 上 将 所 有 Ｔ Ｕ Ｐ
注塑制 品 。如 上所 述 ， 因此 工业 上 为 了制备 可 注 塑 的软 ＴＰ 常 用 的方 法为 在 结 晶快 的 Ｔ Ｕ（ ０ Ｕ， Ｐ ８
～
８ ５度 的 聚 酯 Ｔ Ｕ） Ｐ 中添 加 增 塑 剂 。通 常 也 可
以添加邻 苯 二 甲酸 酯 类 增 塑 剂 。 由于环 保 问题 ， 邻 苯二 甲酸 酯 类 增 塑 剂 的 使 用 面 临挑 战 。增 塑
２ 一在模 具中 ３ ｓ ３； ４ 在模 具中 ５ ｓ 一 ３
佳 比较 的条件 。发现 ， 特定 间隔采 集 硬 度 试 样 按
温度 ， ℃ 后 部
中央
图 １ 硬度与离开模具时间的关系图（ 佳注塑时间 ） 最
表 ２ 注 塑 条 件 （ ｒ ｕ ｇ ５吨 注 塑 机 ） Ａ ｂｒ ３
内进 行注 塑的相对 倾 向性 。本 文使用 此 方法 的一
一∞ ∞ 。 种变 通方法 来评 价 ＴＰ 的相对冷 却周期 ｖ Ｕ 《 话
ｇ ∞ 牾∞ ： ５ ；∞ 本研 究首 先 确立 了对 硬 度一 间 关 系 进 行 最 １ 时：∞
ｌ 一在模 具中 １ ｓ ３； ３ 一在模 具中 ２ ｓ ３；
第４ ２卷
第 ２ 期
热塑性 聚 氨酯 弹性体
２ ７
聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的合成
Ｃｈ ｍ ＋ｍｄ ／ ｍ。 礼 ＋ ＝（ （ ＋， ｄ ｍ ｇ ） ）
其 弹性模 量 介于 塑料 和橡 胶之 间 ，在较 宽 的硬度 范 围 内仍 能保 持较 好 的 弹性 ，Ｔ ｕ还兼 有塑 料加 工工 艺性 Ｐ 能 Ｊ ，这 使 得 Ｔ Ｕ具 有 强 度 高 、韧性 好 、耐 磨 、耐 Ｐ 油等 优 异性 能 ，在交 通工 具 、建筑 、食 品包 装 和家 电
ｃ ａ ａ ｅ ｉ ｄ ｘ Ｒ ＝１ ０２． ｒ ａ ｔ ｎ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｙ ｎ ｔ ｎ ｅ ． ｅ ｃ ｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ Ｔ＝８ Ｃ 。 ｒ ａ ｔｏ ｉ ｏ ０ｏ ｅ ｃｉｎ ｔｍｅ ｔ＝ １ ５ ｈ． Ｂｙ Ｉ ａ ａｙ ｉ ， ｅｅ ｎ ａ ． Ｒ ｎ ｌｓｓ ｌｍｅ ｔ ｌ
间氢 键 获 得 强 的 物 理 交 联 结 构 ，形 成 微 相 分 离 结 构 ，即使 无化 学 交 联 结 构 也 表 现 出 了 橡 胶 弹 性 。
酸 ：化 学纯 ，西安化 学试 剂 厂 ；丙酮 ：化学 纯 ，汕头 西 陇 化工 厂 。 配方 ：Ｐ Ｇ质 量 以 ｍ Ｅ ＝５ 算 ，选 择适 宜 的 ０ｇ计 Ｃ 值 和 尺值 作 为 参 数 ，通 过 方 程 计 算 出 配 方 中 Ｔ Ｉ Ｄ
第３ ９卷 第 ９期
２１ ０ １年 ９月
塑 料 工 业
ＣＨＩ ＮＡ ＰＬＡＳＴＩ ＮＤＵＳ ＣＳ Ｉ ＴＲＹ
聚醚 型热 塑性 聚氨 酯弹性体 Ｔ Ｕ的合成 Ｐ
肖 欢 ，丁胜 春 ，李侃 社
（ 中煤科工集团上海研究 院 ，上海 ２ ０ ３ ） ０ ００ 摘要： 运用聚 乙二醇 （ Ｅ 、甲苯二异氰酸酯 （ Ｄ ） ，４一丁二 醇 （ Ｄ Ｐ Ｇ） Ｔ Ｉ 、１ Ｂ Ｏ）制备 了聚醚型热 塑性 聚氨酯弹 性
TPU材料论文范文
TPU材料论文范文TPU材料论文热塑性聚氨酯弹性体( 英文名称T hermoplastic Poly urethane E1astomer) , 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响生成的线型或轻度交联构造的聚合物。
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珍贵材料。
1 TPU的构造与性质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硬段构成的线性嵌段共聚物。
根据构造特点可分为全热塑型和半热塑型，前者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[8]。
少量化学交联键的存在对改善制品的压缩永久变形和扯断永久变形性能起重要作用[9]。
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，这种链段比拟僵硬，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构造中，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构造中，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，此现象称之为微相别离[10]。
TPU(热塑性聚氨酯弹性体)酯类与醚类的差异
TPU（热塑性聚氨酯弹性体）酯类与醚类的差异为明确TPU的大致划分方法与分类，并将聚酯型聚氨酯弹性体与聚醚型聚氨酯弹性体单独列出着重加以分析与比较。
旨在明了其各自特性，以及二者之间性能方面存在差异的原因，并以此作为日后针对性选择用料的依据。
一、TPU简介热塑性聚氨酯弹性体简称TPU，又称PU热塑料，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的分子内含有-NH-COO-基团，其很多特性取决于长链二元醇的种类，其硬度用硬段做比例来调节，它的光老化性可加光稳定剂来加以改善，同时也取决于异氰酸酯是芳香族还是脂肪族。
二、TPU的分类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；后者含有少量脲基甲酸酯等交联键。
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。
三、聚醚型TPU与聚酯型TPU之间所存在的差异TPU的软质段可使用多种的聚醇，大致上可分为聚醚系及聚酯系两种。
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。
软质段的差异，对物性所形成的影响如下 :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1、生产原料及配方差异 :（1）聚醚型TPU的生产原料主要有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% 。
tpu是什么材料
tpu是什么材料TPU是一种热塑性弹性体，全称为热塑性聚氨酯（Thermoplastic Polyurethane）。
它是一种由聚醚或聚酯型弹性体与聚氨酯硬段相互交联而成的弹性体材料。
TPU具有优异的耐磨性、耐油性、弯曲性和耐撕裂性，同时具有高弹性和高强度，因此在各种领域得到了广泛的应用。
首先，我们来了解一下TPU的基本特性。
TPU具有极好的耐磨性，通常比一般的橡胶耐磨性更好，因此被广泛应用于制作耐磨的产品，例如鞋底、汽车零部件、运动器材等。
此外，TPU还具有优异的耐油性，能够在油脂环境中长期使用而不受到破坏，因此在汽车制造和工业设备领域得到了广泛的应用。
同时，TPU的弯曲性和耐撕裂性也非常出色，可以制作成各种复杂形状的制品，并且不容易被撕裂，具有较长的使用寿命。
其次，TPU具有高弹性和高强度的特点。
由于TPU是一种热塑性弹性体，因此在一定温度下可以塑形成各种形状，并且具有很好的弹性，可以在受力后迅速恢复原状。
这使得TPU在制作需要弹性和柔韧性的产品时非常适用，比如弹簧、密封圈、运动器材等。
同时，TPU的高强度也使得它在制作一些需要承受较大拉力和压力的产品时表现出色，比如各种皮带、管道和护套等。
除此之外，TPU还具有良好的耐候性和耐化学性。
它可以在各种恶劣的环境中长期使用而不受到影响，比如在户外使用时不易老化、变硬，同时也能够抵抗一些化学品的侵蚀，因此在户外装备、建筑材料等领域也有着广泛的应用。
总的来说，TPU作为一种热塑性弹性体材料，具有优异的耐磨性、耐油性、弯曲性、耐撕裂性、高弹性和高强度等特点，因此在各种领域都有着广泛的应用。
随着科技的不断进步和材料工艺的不断改进，相信TPU材料在未来会有更加广阔的发展前景。
热塑性聚氨酯论文
热塑性聚氨酯TPU 的发展现状摘要：TPU 全称热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplastic Polyurethane ），它是由二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂共同反应生成的线性高分子材料。
同时，它也是一种能够在一定热度下反复变软或改变的塑胶材料，而在常温下它却可以保持形状不变，能起个支撑、保护的作用.TPU 为热塑性聚氨酯，有聚酯型和聚醚型之分，TPU 成型品的用途广泛： 汽车部件，机械·工业用部件，管材·软管，薄膜·板材，电线·电缆等等，本文主要叙述TPU 聚合工艺，各项性能，市场应用，TPU 国内外发展的现状及其生产厂家等方面。
关键词：TPU 共混改性 聚氨酯 发泡剂 扩链剂 环保一．TPU 的聚合工艺TPU 全称热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplastic Polyurethane ），它是由二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂共同反应生成的线性高分子材料。
它在分子组成上以重复氨基甲酸酯基团为特征，同时含有脲基甲酸酯、缩二脲、及酯键、醚键等其它基团；从分子结构上看，它由刚性链段与柔性链段交替构成，其中刚性链段是由二异氰酸酯和扩链剂反应得到的，柔性链段则是由二异氰酸酯和大分子多元醇反应得到的。
这种特殊的分子结构使TPU 具有其它各类热塑性弹性不可比拟的优良性能。
可采用注射、挤出、吹塑等方法生产加工。
挤出成型、注射成型是ＴＰＵ广为采用的加工方法。
挤出和注射成型的熔体温度范围较宽，一般在１８０－２４５摄氏度之间．塑化效果好，熔料均匀，易于成型加工。
适合所有塑料生产加工工艺。
挤出成型的工艺过程：将固体颗粒或粉末加入挤出机的料斗，在料简预热，干燥；物料在运动过程中与料筒、螺杆、以及物料与物料之间相互摩擦、剪切，产生大量的热，这时物料由玻璃态→高弹态→粘流态转变；熔融物料被螺杆输入通过具有一定形状口模后成型，进入冷却定型装置，再经过牵引，获得最终的制品尺寸。
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无卤阻燃聚氨酯研究本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和水性聚氨酯(WPU)涂料作为研究对象，采用无卤阻燃技术对其进行改性，对于所设计的阻燃体系，主要考察了阻燃材料的阻燃性能及阻燃机理，并对材料的力学性能等其它相关性能进行了简单研究，具体可以分为以下三个方面：1、采用二乙基次膦酸铝(ADP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂，复配二氧化钛(TiO2)和氧化铝(Al2O3)阻燃聚醚型TPU，得到阻燃性能、力学性能、加工性能均较好的阻燃材料。
当TPU/ADP/MCA/TiO2/Al2O3质量比为7015/12/21.2.11.6.146]等人采用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和有机黏土对TPU进行阻燃改性，通过极限氧指数(LOI)和锥形量热测试可知当三聚氰胺氰尿酸盐添加量达到18%，有机粘土添加量为5%时，体系的极限氧指数(LOI)可达%，最大热释放速率由2250KW/m2下降到340KW/m2。
Serge Bourbigot[47]等人用聚倍半硅氧烷对TPU进行阻燃改性，通过SEM发现聚倍半硅氧烷在燃烧时形成Si-O-Si网络，从而提高了TPU的阻燃性能及热稳定性。
孙晓丽[48]等人采用复配磷氮阻燃剂FRS和有机黏土CLAY对聚酯型TPU进行阻燃，研究发现当FRS添加量为18%，CLAY添加量为1%时，阻燃材料垂直燃烧可达V-0级，极限氧指数(LOI)高达%。
Toldy A.[49]等人比较了大量添加型阻燃剂和反应型阻燃对TPU阻燃性能的影响，研究发现增加磷含量可以提高极限氧指数(LOI)，但是在不采用进一步协效阻燃情况下对垂直燃烧等级提高不大；有机黏土可以提高极限氧指数，但是却加速了TPU的降解；通过胺类稳定剂可以阻止TPU熔滴。
Chi Feifei[50]等人采用废旧棉、大麻纤维和TPU共混，研究发现当废旧棉和大麻纤维质量比为40：60时，与浓度为60%的TPU共混后热压，复合材料的拉神强度可达，热传递系数为，热稳定性和阻燃型均提高。
第一章绪论11 岩崎周[51]等发明了一种无卤阻燃TPU电缆，使用三嗪衍生物和含磷化合物作为阻燃剂，达到阻燃标准同时，力学性能保持较好。
3）新的无卤阻燃剂Shan Xueying[52]等人合成出了带有Ni(OH)(PO4)2-结构的NaNiP类阻燃剂，如Na(H3O)2{Ni4(OH)4(HPO4)3(H2PO4)}，简称NaNiP。
研究发现当19%的IFR阻燃剂复配1%的NaNiP阻燃TPU时，材料可达V-0级，而20%的IFR阻燃TPU却达不到任何阻燃级别，1%的NaNiP可将TPU的极限氧指数(LOI)提高5%。
肖守松[53]等自制了一种同时含氮、磷的阻燃剂CMA，当添加量达到%时，阻燃材料达到垂直燃烧V-0级，极限氧指数(LOI)高达%。
张通[54]等人合成了带双羟基磷酸酯BBHP，将其用于TPU中，发现随着BBHP用量的增加，材料的阻燃性能提高，当BBHP添加量为10～12%时，阻燃TPU的极限氧指数(LOI)达到27%。
无卤阻燃聚醚型WPU研究进展 1.7.1 WPU概述聚醚型WPU最初由聚醚多元醇与异氰酸酯反应合成预聚体，然后采用高速机械搅拌将预聚体在外加乳化剂存在下分散在水中形成。
该种方式获得的聚醚型WPU固含量低且易破乳，目前聚醚型WPU的制备主要靠聚氨酯预聚体合成过程中引入亲水性扩链剂，根据亲水性扩链剂的电荷不同可分为阴离子型、阳离子型和非离子型(如聚乙二醇类)，具体如下[55,56]：阴离子型：扩链剂为带有磺酸基和羧基的多元醇类，最后加碱中和成盐，如图1-5所示。
COONEt3 SO3Na 图1-5 阴离子型WPU结构示意图The structural formula of anionic WPU 阳离子型：扩链剂为胺类，最后加酸中和成盐，如图1-6所示。
华南理工大学硕士学位论文12 NCH3OOCH HCOONH(CH3)2 图1-6 阳离子型WPU结构示意图The structural formula of cationic WPU 非离子型：将聚乙二醇引入到分子链端、中间等位置，一般亲水端较大，如图1-7所示。
O(CH2CH2O)nCH3 O(CH2CH2O)nCH3 图1-7 非离子型WPU 结构示意图The structural formula of nonionic WPU 聚醚型水性聚氨酯体系中几乎不含有机溶剂，具有无毒、环保、节能储存等一系列优点，使用方便，同时具备聚氨酯的耐磨损、高弹性、高强度等优点，广泛用在建筑、纺织、家具、医药等领域。
由于产业结构调整，在木器、建筑、纺织等领域，聚醚型水性聚氨酯涂料使用越来越广泛，但是由于其固化后易燃、发烟量大、释放大量有毒气体等严重制约了其使用。
因此，无卤阻燃聚醚型水性聚氨酯的研究越来越受到关注。
WPU无卤阻燃研究进展目前国内外无卤阻燃聚醚型水性聚氨酯涂料的研究主要有以下几种方法[57~59]：一是引入带有阻燃基团的单体或中间体，阻燃效率高，但是成本昂贵，目前尚无产品。
二是添加阻燃剂，分为膨胀型和非膨胀型，膨胀型阻燃性率高，但存在难以分散、耐水性差等缺点，如常用的酸源聚磷酸铵单独加入水性聚氨酯乳液时会导致破乳，如果经过处理变成不水溶时，又难以乳化；而三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)等酸源同样难以在水性聚氨酯乳液中分散；聚磷酸铵(APP)复配气源和碳源可以加入到水性聚氨酯中，阻燃效率较高，但是涂料的耐水性不符合要求；非膨胀型如Al(OH)3、Mg(OH)2，价格低，但是阻燃效率差。
三是复合阻燃方式，如采用环氧树脂、有机硅、丙烯酸酯、无机纳米粒子等改性[60~63] 后复配阻燃剂。
（1）引入含阻燃基团的单体或中间体第一章绪论13 Chen He [64]等人以含磷多元醇为原料，制备出了不同含磷量的水性聚氨酯阻燃材料，结果发现水性聚氨酯胶膜的LOI随着磷含量的提高而增大。
Celebi[65]等人在水性聚氨酯分子链中引入了含磷的双羟基化合物，控制NCO/OH的比值在，二羟甲基丙酸的质量百分比为%，结果发现当磷含量达%时，体系的LOI达到29%。
张洪磊[66]将N-N二羟乙基-亚磷酸甲胺二乙酯引入到水性聚氨酯中，发现当磷元素含量占总质量的4%时，固化后胶膜的LOI可达33%。
李芬[67]等人在WPU合成过程中引入N,N-双(2-羟甲基)氨基乙基膦酸二甲酯制得阻燃水性聚氨酯，该涂层具有较好的阻燃性能、透明性和耐水性等优点，当阻燃剂含量为15%时，胶膜的LOI达到%。
Sun Daoxing[68]等人首先采用叠氮化合物对纳米蒙脱土进行表面改性，然后将其与含炔烃的WPU 进行反应，通过锥形量热测试和热失重分析可知，材料的阻燃性能和热稳定性得到提高。
这些性能的优化均取决于点击反应链接了蒙脱土和水性聚氨酯。
2)添加阻燃剂孙家琛[69]等人比较了APP(聚磷酸铵)/PER(季戊四醇)/MEL(三聚氰胺)膨胀型阻燃体系和Mg(OH)2/Al(OH)3非膨胀型阻燃体系在水性聚氨酯中的阻燃效果。
发现当添加量为50%时，APP(聚磷酸铵)/PER(季戊四醇)/MEL(三聚氰胺)质量比为2/2/1时，复合膨胀阻燃体系耐燃时间可达480s，而同等添加量的Mg(OH)2/Al(OH)3非膨胀型阻燃体系耐燃时间只有350s。
Thomas L.[70]等人采用APP/MEL复合阻燃剂，WPU本身为成炭剂，将其用于织物的阻燃，结果发现阻燃性能变好的同时其它性能变化较小。
王锦成[71]等人自制了一种新的成炭剂，然后将其与APP复配对PU进行阻燃改性，当APP/成炭剂/PU的质量比为15/5/80时，相比未加阻燃剂的PU，阻燃涂料的质量损失率下降了18%，点燃时间增加了100%，总放热量下降了%。
李俊梅[72]等人制备出固含量为30%的水性聚氨酯乳液，然后添加硅溶胶进行改性，发现当硅溶胶含量为20%时，胶膜的LOI可达26%。
Seo .[73]等人制备了纳米硅改性的WPU乳液，通过热失重分析发现改性的WPU热稳定性提高，失重10%时对应的温度从330℃提高到了350℃，此外，胶膜的耐水性华南理工大学硕士学位论文14 也得到了提高。
赵凤艳[74]等人采用纳米TiO2对WPU进行改性，发现当TiO2的添加量为2%～4%时，改性的WPU起始分解温度提高了近70℃。
徐成书[75]等人采用APP/MEL/PER复配阻燃WPU，当总的阻燃剂添加量为水性聚氨酯固含量的40%时，APP/MEL/PER的质量比为2/1/1时，处理过的织物续燃时间和阴燃时间均为0s，损毁炭长为。
潘永红[76]采用甲基三甲氧基硅烷和APP复配对WPU进行阻燃改性，当阻燃剂添加量为33%，且甲基三甲氧基硅烷与APP质量比为2:1时，阻燃涤纶的LOI为%，阴燃和续燃时间均为0s。
黄晓东[77]等研究了纳米SiO2和发泡剂对聚氨酯涂料阻燃性能的影响。
研究发现，当纳米SiO2添加量为3%时，通过小室燃烧法测试可知木板的质量损失及成炭体积明显减少，阻燃效果变好；而尿素-双氰胺复合发泡剂(质量比为l:3)阻燃效果较好，此时胶合板开始燃烧时间为69s，固化后的胶膜的LOI高达55%。
Zhang Xiuli[78]等人利用三氨丙基乙氧基硅烷和溴化十六烷基三甲胺对纳米有机蒙脱土进行表面改性，然后添加到WPU中制备阻燃水性聚氨酯皮革用涂料，结果发现当纳米有机蒙脱土用量为4%时，材料的极限氧指数(LOI)可提高%。
姜仲苏[79]等以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇(PEG2000)为主要原料合成WPU，采用磷系阻燃剂CJ-1和无机添加剂为复合阻燃剂，制成阻燃WPU涂层胶，将其用于涤纶织物，当上胶量达200g/m2时，织物具有最好的阻燃效果，织物续燃为0s，阴燃为0s且无熔滴，并研究了相关阻燃机理，发现无机的二氧化硅可以与磷系阻燃剂起协同作用，促使磷阻燃剂在燃烧时更好的分解成磷酸或多磷酸，并进一步生成含磷的酯类和含磷的炭层，从而起到较好的阻燃效果，另外烟密度与烟毒性也均达到法国NFF标准。
(3)复合阻燃方式引入阻燃基团的单体，成本较高，且工艺难度加大；一般的添加型阻燃受添加量和阻燃剂种类的限制，阻燃效率和其它性能难以兼得，因此，寻求新型阻燃方式成为关注焦点。
人们开始用环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅、纳米无机粒子等阻燃性比聚氨酯好的材料对水性聚氨酯进行改性，然后再添加阻燃剂进行增强阻燃，进一步提高材料的阻燃第一章绪论15 效果。
殷锦捷[80]等利用环氧树脂E-44改性水性聚氨酯，然后配以MEL、PER为阻燃剂，制备出水性聚氨酯阻燃涂料。
通过大板燃烧测试表明，改性的WPU阻燃涂料的阻燃时间相比纯WPU提高了近一倍，阻燃时间可达10min。