聚氨酯弹性体是聚氨酯合成材料中的一个品种(其它品种是指聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯涂料和聚氨酯纤维),而热塑性聚氨酯弹性体又是聚氨酯弹性体的三大类型中的一种,人们习惯称它为TPU(另外两大类聚氨酯弹性体分别是浇注型聚氨酯弹性体简称CPU和混炼型聚氨酯弹性体简称MPU)。TPU是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯弹性体,与CPU和MPU相比较,TPU在化学结构上没有或很少有化学交联,其分子链基本上是线性的,然而却存在一定量的物理交联,这就是下面要介绍的在结构上很有特点的热塑性聚氨酯弹性体。TPU以其优异的性能在新能源汽车充电线中大放异彩。安徽Lubrizol TPU

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%。(2)聚酯型的TPU生产原料主要有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1、4—丁二醇(BDO)、己二酸(AA),其中MDI的用量约在40%,AA约占35%,BDO约占25%。TPU分子质量分布及影响聚醚的相对分子质量分布遵循Poisson几率方程,相对分子质量分布较窄;而聚酯二元醇的相对分子质量分布则服从Flory几率分布,相对分子质量分布较宽。软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响,一般来说,假定聚氨酯分子量相同,其软段若为聚酯,则聚氨酯的强度随作聚酯二醇分子量的增加而提高;若软段为聚醚,则聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降,不过伸长率却上升。这是因为聚酯型软段本身极性就较强,分子量大则结构规整性高,对改善强度有利,而聚醚软段则极性较弱,若分子量增大,则聚氨酯中硬段的相对含量就减小,强度下降。山东耐刺穿TPU材料路博润新一代阻燃型TPU可提供卤素型和无卤型两类。 无卤产品可以有效取代电线和电缆使用的PVC。

TPU的分子链是(AB)n型嵌段线性结构,其中A为高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚,B一般是丁二醇,AB链段间化学结构是二异氰酸酯。根据A结构的不同,TPU可分为聚酯型、聚醚型、聚己内酯型、聚碳酸酯型等等,较常见的就是聚醚型TPU和聚酯型TPU。聚醚型TPU和聚酯型TPU的整体分子链都是线性结构,区别主要还是在于软链段是聚醚多元醇还是聚酯多元醇。聚醚多元醇是在分子主链结构上含有醚键、端基带有羟基的醇类聚合物或齐聚物。因其结构中的醚键内聚能较低,并易于旋转。因此聚醚型TPU具有优异的低温柔韧性、耐水解性、耐霉菌性、抗紫外线性等,产品手感好,但剥离强度与断裂强度相对较差。聚酯多元醇***价键能极强的酯基可以和硬链段形成氢键,起到弹**联点的作用,但聚酯容易受到水分子的侵袭而发生断裂,水解生成的酸又能进一步催化聚酯的水解。
预聚体法是将低聚物二元醇和二异氰酸酯先反应,在少量催化剂条件下与干燥的扩链剂合成。预聚体法在制作中的工艺过程较复杂,耗能高,制成的预聚体粘度大,增加了工艺操作难度。但预聚体副反应少,制成的产品性能优于一步法。按反应过程的连续性可分为间歇法和连续法。间歇法常用的生产设备包括自动化浇注设备、熟化烘箱、破碎锤、挤出机等,其生产效率低,产品质量不均,不适合大规模生产,因此国内外相继进行了连续化生产工艺及设备的研究。连续法设备为反应挤出生产线,其主要设备包括原料贮罐、浇注机、平行双螺杆挤出机、水下切粒机、分离干燥设备和封装设备。双螺杆连续反应挤法是目前生产的主流工艺,生产效率高、产品品质稳定,适合大规模生产。它生产的可用于涂料、弹性体和黏合剂等方面。根据标准要求,TPE和TPU材料成为充电桩线缆护套材料的理想选择,但相较之下,TPU材料的性能更优。

随着科技的不断进步和市场需求的不断变化,TPU改性技术也在不断发展。未来,TPU改性材料将朝着高性能、多功能、环保可持续等方向发展。然而,在实际应用中,TPU改性材料仍面临着一些挑战,如如何进一步提高其综合性能、降低成本、优化生产工艺等。总之,TPU改性技术作为拓宽应用领域与提升性能的关键技术,对于推动TPU材料在更多领域的应用具有重要意义。随着材料科学和技术的不断进步,我们有理由相信TPU改性材料将在未来发挥更加重要的作用。TPU因其高弹性、耐磨性和耐化学品性而被广泛的应用于鞋底和鞋垫的制造。山东耐刺穿TPU材料
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。安徽Lubrizol TPU
TPU是聚氨酯类热塑性弹性体,是由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂组成的多相嵌段共聚物。美国Goodrich化学公司(现在更名为路博润)在1958年***登记了TPU商品牌号Estane,之后60多年来全世界有超过20个商品牌号问世,每一个牌号有几个系列产品。目前有生产TPU原料厂家主要有巴斯夫、科思创、路博润、亨斯迈、万华化学、上海恒安、瑞华、旭川化学等等。作为性能优良的弹性体,TPU的下游产品方向非常***,在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用,比如鞋材、软管、线缆、医疗器械等。安徽Lubrizol TPU
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Est...