TPU(Thermoplastic Urethane)中文名称为热塑性聚氨酯弹性体,是TPE其中的一类,TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。从比重来看,TPU的比重比TPE大,基本在1.0~1.4之间,而TPE一般在0.89~1.3之间;TPU相比TPE耐油性较好,但是手感摩擦性强,爽滑性不佳,TPE手感好,触摸柔和爽滑。从回弹性和耐磨性来看,TPU的回弹性及耐磨性要优于TPE;从硬度范围来看,TPE的硬度在0~100A之间,TPU的硬度一般在35~90A,50~80D之间,其中最常见的硬度是80~95A。TPU按照制成品用途分类可分为:线缆、异形管、管材、薄膜、胶黏剂、涂料等。Lubrizol TPU

TPU是热塑性弹性体(TPE)中的一员,而TPE在加热、加压下可以成型和二次成型的聚合物。所有的TPU都是用三种主要原材料形成的:二异氰酸酯、大分子二醇和扩链剂。这些成分中每一种成分的选择都影响着聚合物的结构,因此也就影响着它的终物理性能。在TPU的制造中还会用到一些其它原材料,如稳定剂、润滑剂、填料和颜料。TPU有几个特性使它特别适合用于纺织品工业。它的柔顺性(特别是低温柔顺性),使TPU制品手感柔软和没有声响。这种材料保持了良好的阻隔性,而又提供了高的呼吸能力,这正是室外作业和运动服工业所要求的。阻止霉菌的生长、可洗性、橡胶弹性、抗撕裂和抗刺扎能力以及能加工成纤维,从而使TPU顺利地进入了纺织品的制造业。还有一些TPU提供了抗静电性,这是洁净工房环境下穿戴的服装所要求的。江苏耐刺穿TPU购买TPU在电线电缆中的应用主要是用做线缆护套。

从链段结构来看,TPU是一种(AB)n型嵌段线性聚合物, 由柔性软段和刚性硬段构成。不同链段结构的TPU具有不同的性能, 而链段结构的类型主要由原料种类决定。分子结构中引入侧基会降低大分子间的取向结晶性, 从而导致力学性能下降、溶胀性能变差; 而一定的化学交联可以提高弹性体的定伸应力和耐溶剂性能,降低长久形变。在了解TPU时,我们有时会听到硬段含量这个词,硬段含量是指硬段在中的质量百分数,是配方设计中一个重要参数。硬段含量直接影响的氢键、微相分离程度以及结晶性能, 是决定其形态的主要因素。一般来讲, 随着硬段含量的增加,TPU的硬度、模量以及撕裂强度等增加, 而扯断伸长率下降。
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鞋材是TPU在发展初期的主要下游应用,终端产品包括滑雪靴、登山靴等。

TPU具有宽范围的性能,既具有高的拉伸强度和伸长率,又具有优异的抗撕裂和抗剪切性能,所以它非常为人们所看中。其耐磨性比尼龙、橡胶、聚苯乙烯或高密度聚乙烯都好,所以应用于许多用途。TPU薄膜具有很好的耐化学品性、抗UV性和耐水解性、出色的低温柔顺性和出色的弯曲疲劳性。此外,透明性、染色性和易装饰性,使TPU成为各种装饰用途的理想材料。TPU的可回收性使它不存在环境污染问题。TPU既有橡胶的弹性,又有塑料的刚性,从而得到了广泛的应用。它的多功能性和耐久性,使它比传统的热固性系统具有更好的强度和韧性,而且能用各种加工塑料的工艺进行各种各样的加工。热塑性聚氨酯(TPU)是一种强韧、耐久的弹性材料,是其它材料所难以比拟的。江苏耐化学品TPU
在汽车用线中,TPU主要用于防抱死系统 (ABS) 线缆,,里程表线缆,要求:耐水解,弹性和柔韧性,耐热等。Lubrizol TPU
说到TPU就会想到TPU的原料——异氰酸酯,异氰酸酯指数由于TPU的合成机理是在官能团之间进行的逐步加聚反应, 所以异氰酸酯指数r0(二异氰酸酯与低聚物二醇的摩尔比) 直接影响分子量的大小。r0≤1时,TPU分子量随着r0的增大而增大,当r0=1时,分子量达到比较大, 再继续增加r0值,分子量又开始下降。r0在0.95~1之间时,TPU模量、拉伸强度、撕裂强度等随着r0的增加而增加。分子量及分子量分布TPU分子量对其力学性能有明显影响, 随着TPU分子量的增加, 拉伸强度、模量及耐磨性等都增加, 当分子量达到一定程度时这些性能趋于平稳。TPU撕裂强度和耐曲挠性能随着分子量的增大而降低,一方面TPU物理交联使其自由体积减小; 另一方面,TPU分子链的高度缠结和物理交联的增加降低了他们的内部流动性, 受到外力作用时, 分子链重排不易实现而无法有效减轻施加的应力。低分子量组分的比例大时,对弹性体的耐热性能和力学性能极为有害, 而过高分子量组分的比例太大时会对加工成型带来不便。因此对于不同用途的TPU应根据其具体加工要求来调节合适的分子量及分子量分布。Lubrizol TPU
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...