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耐化学品TPU粒子

来源: 发布时间:2025年07月04日

TPU 的分子链结构(二级结构):大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链,因为分子链较长,表现为柔性,就成为在整个分子链中的软段结构。短链二元醇(扩链剂)和异氰酸酯连接成短链结构,因为链短,表现为刚性,就成为分子链中的硬段结构。这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能,从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。在对于不同的大分子多元醇,扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配时可制取品种繁多各种性能的TPU产品。TPU具有很强的高张力和高拉力,是一种成熟的环保材料,并已得到国际绿色环保材料的相关认证。耐化学品TPU粒子

上世纪90年代,随着外资TPU生产企业在中国投资建厂,我国TPU工业开始起步并逐步发展。进入21世纪,在市场需求增长(主要是PVC和橡胶的替代)、自主TPU生产工艺提升、国产上游原材料供应逐步稳定以及下游加工工艺改善等多重因素的积极推动下,中国TPU的产销年复合增长率达到10%以上。随着用量增长,TPU已成为材料行业重要组成部分,其主要应用于鞋材、3C护套、管材以及薄膜等领域。TPU的开发和商业化可以追溯到上世纪50年代。1950年,BFGoodrich公司的Schollenberger等人开始研制TPU,经多次改良,Goodrich公司(现为Lubrizol公司)于1961年正式推出以EstaneVc为**的商品化TPU产品。耐化学品TPU粒子车衣膜中基膜选用TPU材质更具耐冲击、抗紫外线、易拉伸、耐老化等功能。

吸湿对TPU拉伸强度和伸长率的影响。TPU因为具有酯基,所以有很高的吸水性,在暴露在空气下时会吸收空气中的水分。而且聚醚型TPU比聚酯型TPU的吸湿速度快,且含量可达1.5%。吸湿后的TPU会在加工时产生汽泡,所以在加工前必须除去。同时,它还使TPU的拉伸强度和伸长率下降。有实验表明,吸湿量达0.182%时拉伸强度下降可达30%,不过此类吸收的水没有引起降解,只是增塑作用,故可加热除去,恢复其性能。TPU分子量对拉伸强度和伸长率的影响,分子量对拉伸强度和伸长率的影响见表格。可见,平均分子量在33000~36000时,拉伸性能达到比较大。这是因为随着平均分子量的增加,增加了TPU物理交联的网状结构和TPU链的缠结,从而使TPU链的网状结构刚性增加,伸长率下降。因此可利用这个特点来判断TPU回料的降解情况(分子量降低)和TPU原料粒子的稳定性(批次之间的分子量是否存在大差异)。

虽然TPU有许多分类,但在分子结构上属于聚氨酯。那么它是如何结合在一起的呢?根据合成工艺的不同,可分为本体聚合和溶液聚合。本体聚合中,预聚按有无预聚可分为预聚法和一步法:先加入二异氰酸酯和大分子乙二醇的反应时间,再加入扩链剂生成TPU,一步聚合乙二醇、二异氰酸酯和同时将扩链剂混合生产热塑性聚氨酯。溶液聚合是将二异氰酸酯溶解于溶剂中,加入大分子乙二醇使反应时间延长,再加入扩链剂制备TPU。TPU的密度受软段类型、分子量、硬段或软段含量以及TPU聚集状态的影响。TPU的密度约为1.10~1.25,与其它橡胶和塑料的密度相近。在相同硬度下,聚醚型TPU的密度低于聚酯型TPU。TPU线缆在地理勘探电缆中可应用于地震检波器线缆,油田勘探线缆,陆地/海洋勘探线缆。

TPU的力学性能主要包括:硬度,拉伸强度,压缩性能,撕裂强度,回弹性和耐磨性能,耐屈扰性等,而TPU弹性塑料的力学性能,除这些性能外,还有较高剪切强度和冲击功等。硬度是材料抵抗变形,刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A(ShoreA)和邵尔D(shoreD)硬度计测定,邵尔A用于比较软的TPU,邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定,硬段含量越高,TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也会发生改变,拉伸模量和撕裂强度增加,刚性和压缩应力(负荷能力)增加,伸长率降低,密度和动态生热增加,耐环境性能增加。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4~-12℃),硬度无明显变化;在突变温度下,TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性,这是由于软段结晶作用的结果。TPU已被广泛应用于:鞋材、 成衣、手机壳、充气玩具、水上及水下之运动器材/汽车椅座材料、雨伞、皮箱等。耐化学品TPU粒子

从耐候性方面来说,TPV优于TPE,TPE优于TPU。耐化学品TPU粒子

热塑性聚氨酯可以很容易地通过传统的加工方法进行加工,如注塑、挤出、吹塑和压缩成型等。它们很容易成型,以生产把手、垫圈、帽子、假肢和上面讨论的其他几种应用。它也可以复合以制造坚固的塑料模制品或使用有机溶剂加工以形成层压纺织品、保护涂层或功能性粘合剂。干燥是确保 TPU 工艺有效并在成型时获得良好零件的关键步骤。如果在加工前没有有效地从聚合物中去除水分,模塑部件的干燥将不会有效地导致性能损失和脆性。推荐的残留水分含量用于注塑成型 ≤0.05%用于挤出成型 0.02%耐化学品TPU粒子

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