TPU材料的全面解釋

1958年,古德里奇化學公司(現已更名為Lubrizol)首次註冊了TPU品牌。在過去的40年中,全球有20多個品牌名稱,每個品牌都有多種產品。目前,TPU原材料製造商主要包括BASF,Covestro,Lubrizol,Huntsman Corporation,Wanhua Chemical Group,上海Heng'an,Ruihua,Xuchuan Chemical等。

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TPU類別1、

根據軟段結構,可以將其分為聚酯型,聚醚類型和丁二烯類型,分別包含酯組,醚組或丁烯組。

根據硬段結構,可以將其分為氨基甲酸酯類型和尿電烷尿素類型,分別從乙二醇鍊鍊擴展器或二氨基鏈延伸器中獲得。共同的分類分為聚酯型和聚醚型。

根據存在或不存在交聯,可以將其分為純的熱塑性和半塑料。

前者俱有純線性結構,沒有交聯鍵。後者包含少量的交聯鍵,例如同種酸酯。

根據成品的使用,它們可以分為剖面的零件(各種機器元件),管道(鞘,鋼筋配置文件),膠片(紙,薄板),粘合劑,塗料,纖維,纖維等。

2、 TPU的合成

TPU就分子結構而言屬於聚氨酯。那麼,它是如何匯總的?

根據不同的合成過程,它主要分為大量聚合和溶液聚合。

在批量聚合中,它也可以根據存在或不存在前反應的情況將其分為聚合方法和一步法。

前聚合方法涉及將二異氰酸酯與大分子二醇反應一段時間,然後再添加鏈擴展以產生TPU。

一步方法涉及同時混合和反應大分子二醇,二異氰酸酯和鏈擴展器以形成TPU。

溶液聚合首先涉及將二異氰酸酯溶解在溶劑中,然後添加大分子二醇在一定時間段內反應,最後添加鏈擴展器以生成TPU。

TPU軟段,分子量,硬段或軟段含量以及TPU聚集狀態的類型可能會影響TPU的密度,密度約為1.10-1.25,與其他橡膠和塑料相比,沒有顯著差異。

在相同的硬度下,聚醚型TPU的密度低於聚酯型TPU的密度。

3、處理TPU

TPU顆粒需要各種過程來形成最終產品,主要是使用熔融和解決方案方法進行TPU處理。

融化處理是塑料工業中常用的過程,例如混合,滾動,擠出,吹塑和成型;

溶液處理是通過將顆粒溶解在溶劑中或將它們直接聚合在溶劑中,然後塗層,旋轉等直接聚合來製備溶液的過程。

用TPU製成的最終產品通常不需要硫化交聯反應,這可以縮短生產週期和回收廢物材料。

4、TPU的性能

TPU具有較高的模量,高強度,高伸長和彈性,出色的耐磨性,耐油性,低溫耐藥性和耐老化的能力。

高拉伸強度,高伸長率和低長期壓縮的永久變形率都是TPU的顯著優勢。

小小的將主要從拉伸強度和伸長,彈性,硬度等方面詳細介紹TPU的機械性能。

高拉伸強度和高伸長率

TPU具有出色的拉伸強度和伸長率。從下圖中的數據中,我們可以看到,聚醚型TPU的拉伸強度和伸長率要比聚氯化物塑料和橡膠的伸拉力和伸長率要好得多。

此外,TPU可以在處理過程中很少或根本沒有添加添加劑來滿足食品行業的要求,這對於其他材料(例如PVC和橡膠)也很難實現。

彈性對溫度非常敏感

TPU的彈性是指在解釋變形應力後迅速恢復至原始狀態的程度,表示為恢復能,這是變形撤回工作與產生變形所需的工作之比。它是彈性體的動態模量和內部摩擦的函數,對溫度非常敏感。

反彈隨溫度的降低而降低,直到一定溫度,彈性再次迅速增加。該溫度是軟段的結晶溫度,該溫度取決於大分子二醇的結構。聚醚型TPU低於聚酯型TPU。在結晶溫度以下的溫度下,彈性體變得非常硬並失去其彈性。因此,彈性類似於硬金屬表面的反彈。

硬度範圍為岸A60-D80

硬度是材料抵抗變形,評分和刮擦的能力的指標。

TPU的硬度通常是使用岸A和岸D硬度測試儀測量的,用於較軟的TPU和用於硬tpus的海岸D。

可以通過調整軟鏈段的比例來調整TPU的硬度。因此,TPU具有相對較寬的硬度範圍,範圍從A60-D80岸上,跨越了橡膠和塑料的硬度,並且在整個硬度範圍內具有高彈性。

隨著硬度的變化,TPU的某些特性可能會改變。例如,增加TPU的硬度將導致性能變化,例如增加的拉伸模量和淚液強度,剛性增加和壓縮應力(負載能力),伸長率降低,密度增加和動態熱量產生以及環境阻力提高。

5,應用TPU

作為出色的彈性體,TPU具有廣泛的下游產品方向,可廣泛用於日常必需品,體育用品,玩具,裝飾材料和其他領域。

鞋子材料

由於其出色的彈性和耐磨性,TPU主要用於鞋子材料。含有TPU的鞋類產品比常規鞋類產品更舒適,因此它們在高端鞋類產品中更廣泛地使用,尤其是一些運動鞋和休閒鞋。

軟管

由於其柔軟度,良好的拉伸強度,衝擊強度以及對高溫和低溫的抵抗力,TPU軟管在中國廣泛用作氣體和油軟管,用於機械設備,例如飛機,坦克,汽車,汽車,摩托車和機床。

電纜

TPU具有抗淚阻抗,耐磨損性和彎曲特性,高溫和低溫阻力是電纜性能的關鍵。因此,在中國市場中,諸如控制電纜和電源電纜之類的高級電纜使用TPU來保護複雜的電纜設計的塗料材料,並且它們的應用越來越廣泛。

醫療設備

TPU是一種安全,穩定且高質量的PVC替代材料,它不會含有鄰苯二甲酸鹽和其他化學有害物質,並且會遷移到醫用導管或醫療袋中的血液或其他液體以引起副作用。它也是特殊開發的擠出級和注射級TPU。

電影

TPU膜是通過TPU顆粒材料製成的薄膜,通過滾動,鑄造,吹和塗層等特殊過程。由於其高強度,耐磨性,良好的彈性和耐候性,TPU膜被廣泛用於行業,鞋子,服裝配件,汽車,化學,電子,醫療和其他領域。


發佈時間:05-2020年2月