TPU作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种材料,这从它的刚性看出来,TPU的刚性可由弹性模量来度量。橡胶的弹性模量通常在1~10Mpa,TPU在10~1000Mpa,塑料(尼龙,ABS,PC,POM)在1000~10000Mpa。TPU的硬度范围相当宽,从ShoreA60~ShoreD80并且在整个硬度范围内具有高弹性;TPU在很宽的温度范围内-40~120℃,具有柔性,而不需要增塑剂;TPT对油类(矿物油,动植物油脂和润滑油)和许多溶剂有良好的抵抗能力;TPU还有良好的耐天候性,极优的耐高能射线性能。众所周知的耐磨性,抗撕裂性,屈扰强度都是优良的;拉伸强度高,伸长率大,长期压缩长久变形率低等都是TPU的***优点。TPU薄膜与多种面料复合,可做成具有弹性舒适、结实耐用、防水透湿的多种复合面料。上海耐刺穿TPU
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,可以以生产把手、垫圈、线缆、薄膜等各种应用。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,在生产过程中会导致产品的加工不良,直接生产出不良的产品,在生产后,产品的强度与性能也会大打折扣。上海耐刺穿TPU新兴领域对TPU的需求仍在不断增长,预计未来市场将保持良好发展势头。
TPU具有**度、高韧性、优良的耐磨性等性能,使其成为非常适合电线电缆的护套材料。但在充电桩等应用领域则需要更高的阻燃性能。提高TPU阻燃性能的方式一般有2种,一是反应型阻燃改性,即通过化学键合,在合成TPU时引入具有阻燃功能的原料,比如含磷、氮等元素的多元醇或异氰酸酯;二是添加型阻燃剂改性,即以TPU为基材,添加阻燃剂进行熔融混合。反应型改性会改变TPU的结构,但添加型阻燃剂用量较大时,TPU强度下降,加工性能变差,添加少量又达不到需要的阻燃等级,前拜耳材料科技公司(现科思创公司)曾在**中介绍了一种基于氧化膦的有机含磷多元醇(IHPO)。以IHPO、PTMEG-1000、4,4-MDI和BDO合成的聚醚型TPU具有良好的阻燃性能和较好的力学性能,且挤出过程平稳,制品表面光滑。添加无卤阻燃剂是目前制备无卤阻燃TPU**常用的技术路线,一般以磷系、氮系、硅系、硼系阻燃剂复配或者以金属氢氧化物为阻燃剂。
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、**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。**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。TPU软管可广泛应用于电缆护套、汽车、摩托车、工程机械、石化设备、液压设备等领域。
聚氨酯的性能,归根结底受大分子链形态结构的影响。特别是聚氨酯弹性体材料,软段和硬段的相分离对聚氨酯的性能至关重要,聚氨酯的独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释。聚氨酯材料的性能在很大程序上取决于软硬段的相结构及微相分离程度。适度的相分离有利于改善聚合物的性能。从微观形态结构看,在聚氨酯中,强极性和刚性的氨基甲酸酯基等基团由于内聚能大,分子间可以形成氢键,聚集在一起形成硬段微相区,室温下这些微区呈玻璃态次晶或微晶;极性较弱的聚醚链段或聚酯等链段聚集在一起形成软段相区。软段和硬段虽然有一定的混容,但硬段相区与软段相区具有热力学不相容性质,导致产生微观相分离,并且软段微区及硬段微区表现出各自的玻璃化温度。软段相区主要影响材料的弹性及低温性能。硬段之间的链段吸引力远大于软段之间的链段吸引力,硬相不溶于软相中,而是分布其中,形成一种不连续的微相结构,常温下在软段中起物理交联点的作用,并起增强作用。故硬段对材料的力学性能,特别是拉伸强度、硬度和抗撕裂强度具有重要影响。这就是聚氨酯弹性体中即使没有化学交联,常温下也能显示**度、高弹性的原因。针对线缆领域特殊应用,市场上已开发多种无卤阻燃、雾面哑光、低烟或无烟、抗静电等功能性TPU产品。上海耐刺穿TPU
添加无卤阻燃剂是目前制备无卤阻燃TPU常用的技术路线。上海耐刺穿TPU
我们常说的电缆护套指的是电缆的**外层,也就是外被。起到隔离内部绝缘层等与外界的作用,防止绝缘受潮,使内部不受机械伤害等。因此,电缆在使用过程中对护套材料有严格的要求。TPU(热塑性聚氨酯弹性体)是一种比较特殊的弹性体,硬度范围很宽,并且在高硬度下仍可保持良好的弹性和韧性;另外,TPU比重低,只有1.0~1.2g/cm3,同重量材料制备更多产品,更经济。充电桩电缆TPU护套一般指的是聚醚型TPU,因聚醚型TPU的强度、耐水解性及低温性能会更优越一些。上海耐刺穿TPU