什麼是熱塑性聚氨酯彈性體？

什麼是熱塑性聚氨酯彈性體？

聚氨酯彈性體是多種聚氨酯合成材料（其他品種是指聚氨酯泡沫，聚氨酯粘合劑，聚氨酯塗層和聚氨酯纖維）以及熱塑性聚氨酯彈性體，是三種類型的聚氨酯彈性群，通常是tpoely的三種類型的聚會簡稱為CPU和混合聚氨酯彈性體，縮寫為MPU）。

TPU是一種聚氨酯彈性體，可以通過加熱並被溶劑溶解。與CPU和MPU相比，TPU的化學結構幾乎沒有化學交聯。它的分子鏈基本上是線性的，但是有一定數量的物理交聯。這是熱塑性聚氨酯彈性體，在結構上非常有特徵。

TPU的結構和分類

熱塑性聚氨酯彈性體是（AB）塊線性聚合物。 A表示高分子量（稱為長鏈）的聚合物多元醇（酯或聚醚，分子量為1000〜6000）； B表示包含2-12個直鏈碳原子的二醇，稱為短鏈。

在熱塑性聚氨酯彈性體的結構中，段A稱為軟段，其具有柔韌性和柔軟性的特徵，使TPU具有可擴展性。由B段和異氰酸酯之間的反應產生的尿烷鏈稱為硬段，其具有剛性和硬性能。通過調整A和B段的比率，可以製造具有不同物理和機械性能的TPU產品。

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。

TPU合成的原材料是什麼？

（1）聚合物二醇

分子量範圍從500到4000和雙功能組的大分子二醇，TPU彈性體的含量為50％至80％，在TPU的物理和化學特性中起決定性的作用。

適用於TPU彈性體的聚合物二醇可以分為聚酯和聚醚：聚酯包括聚四甲基二輔酸乙二醇（PBA）εpcl，PHC；聚乙烯包括多氧丙烯乙醚乙醚（PPG），四氫呋喃聚乙二醇（PTMG），等等。

（2）二異氰酸酯

分子量很小，但功能是出色的，不僅可以連接軟段和硬段的作用，而且還賦予TPU具有各種良好的物理和機械性能。適用於TPU的雙異氰酸酯是：甲基二苯基二異氰酸酯（MDI），甲基二苯二甲酸（-4-循環異氰酸酯）（HMDI）（HMDI），p-苯基二異氰酸酯（PPDI） xdi），等。

（3）鏈擴展器

分子量為100〜350的鏈擴展器，屬於小分子二醇，小分子量，開放式鏈結構和不取代基團有利於獲得TPU的高硬度和高標量重量。適合TPU的鏈擴展器包括1,4-丁二醇（BDO），1,4-雙（2-羥基乙氧基）苯（HQEE）（HQEE），1,4-Cyclohexanedimethanol（chdm），P-苯基甲基甲醇（PXG）等。

修改TPU作為韌性劑

為了降低產品成本並獲得額外的性能，聚氨酯熱塑性彈性體可以用作常用的固化劑來加強各種熱塑性和改良的橡膠材料。

由於其高極性，聚氨酯可以與極性樹脂或橡膠兼容，例如氯化聚乙烯（CPE），可用於製造醫療產品。與ABS混合可以取代工程熱塑性塑料供使用；當與聚碳酸酯（PC）結合使用時，它具有諸如油性，燃料耐藥性和耐撞擊性之類的特性，可用於製造汽車體。當與聚酯纖維結合使用時，它的韌性可以改善。另外，它可以與PVC，聚氧甲基或PVDC兼容；聚酯聚氨酯可以與15％硝酸橡膠或40％硝酸橡膠/PVC混合物兼容；聚乙烯聚氨酯也可以與40％硝酸橡膠/聚氯乙烯混合物粘合劑兼容；它也可以與丙烯腈苯乙烯（SAN）共聚物兼容；它可以用反應性多矽氧烷形成互穿網絡（IPN）結構。絕大多數上述混合膠粘劑已經正式生產。

近年來，關於中國TPU對POM的增強的研究越來越多。 TPU和POM的混合不僅可以提高TPU的高溫電阻和機械性能，而且還可以顯著增強POM。一些研究人員表明，在拉伸裂縫測試中，與POM基質相比，帶有TPU的POM合金已從脆性骨折轉變為延性骨折。 TPU的添加還賦予POM具有形狀內存性能。 POM的晶體區域是形狀記憶合金的固定相，而無定形TPU和POM的無定形區域則用作可逆相。當恢復響應溫度為165°且恢復時間為120秒時，合金的恢復速率達到95％以上，恢復效應是最好的。

TPU很難與非極性聚合物材料（例如聚乙烯，聚丙烯，乙二烯丙烯橡膠，丁二烯橡膠，異戊二烯橡膠或廢物橡膠粉）兼容，並且不能用於生產具有良好性能的複合材料。因此，通常將表面處理方法（例如等離子體，電暈，濕化學，底漆，火焰或反應性氣體）用於後者。例如，美國空氣產品和化學公司已對超高分子量聚乙烯細粉末進行F2/O2活性氣表面處理，分子量為3-500萬，並以10％的比例將其添加到聚氨酯彈性體中，從而可以顯著改善其彎曲模束，張力強度和耐磨性和耐磨性。 F2/O2活動氣體表面處理也可以應用於6-35mm長度的定向拉長短纖維，這可以改善複合材料的剛度和撕裂韌性。

TPU的應用領域是什麼？

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，世界上主要的TPU原材料製造商是：巴斯夫，科維斯特羅，盧布里佐爾，亨斯曼公司，麥肯錫，金，諸如此類。

作為出色的彈性體，TPU具有廣泛的下游產品，這些產品廣泛用於日常必需品，跑步，玩具，裝飾材料和其他領域。以下是一些例子。

①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。

②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。

③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。

④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。此外，在現有的PVC設備中進行一些調試，可以輕鬆使用特殊開發的擠出級和注入級TPU。

⑤車輛和其他運輸工具

通過用聚氨酯熱塑性彈性體擠壓和塗層尼龍織物的兩側，可以使可充氣的戰鬥攻擊筏和帶有3-15人的偵察筏具有比硫化橡膠充氣筏的性能要好得多。用玻璃纖維加固的聚氨酯熱塑性彈性體可用於使車身組件，例如汽車本身兩側的模製零件，門皮，保險槓，防摩擦條和格柵。