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。TPU已被广泛应用于:鞋材、 成衣、手机壳、充气玩具、水上及水下之运动器材/汽车椅座材料、雨伞、皮箱等。浙江高性能TPU性能
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。山东 TPU EV90AT3TPU具有良好的抗冲击性能。
TPU在电线电缆中的应用主要是用做线缆护套,线缆护套是保护内部的绝缘部分不受外部环境中的气候和水分的影响以及对外部的摩擦等物理伤害。热塑性聚氨酯(TPU)正在逐步取代PVC及合成橡胶线缆,因为热塑性聚氨酯弹性(TPU)体具有良好的耐磨性、机械强度高、耐水解性能好、奶油性能、奶弯曲疲劳、抗微生物、低温柔韧性好、良好的耐候性,所有这些特性都增加了此种电缆的耐用性和使用寿命,特别是在一些环境要求苛刻的应用场合,比如户外气候条件下使用,需要在岩石上拖曳,需要在水中长期浸渍的线缆,热塑性聚氨酯(TPU)的线缆护套都是。
TPU的主要特性有:1、硬度范围广:通过改变TPU各反应组分的配比,可以得到不同硬度的产品,而且随着硬度的增加,其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。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,而塑料如尼龙、ABS、PC、POM等在1000~10000Mpa。TPU的硬度范围相当宽,从ShoreA60~ShoreD85,并且在整个硬度范围内具有高弹性。2、机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。3、耐寒性突出:TPU的玻璃态转变温度比较低,在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。TPU在很宽的温度范围内如-40~120℃,具有柔性,而不需要增塑剂。4、加工性能好:TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工,如注塑、挤出、压延等等。同时,TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。5、耐油、耐水、耐霉菌。TPU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。6、再生利用性好。7、TPU还有良好的耐天候性,极优的耐高能射线性能。TPU一般是透明的,耐磨,烧的话有苹果或是中药的味道。
TPU改性的基本方法1.化学改性:通过化学反应对TPU分子链进行官能团化,引入特定的极性基团或交联结构,以增强其耐油性、耐溶剂性或耐老化性能。例如,利用扩链剂增加TPU分子链长度,提高其强度和模量;或利用硅烷偶联剂进行表面改性,提高TPU与无机填料的相容性。2.物理改性:通过添加不同性质的填料、增塑剂、助剂等,改变TPU的物理性能。例如,添加无机填料如碳酸钙、滑石粉等,可提高TPU的硬度、耐磨性和耐热性;而添加增塑剂则可降低TPU的硬度,提高其柔韧性和加工性能。3.共混改性:将TPU与其他高分子材料(如聚酯、聚醚、聚酰胺等)进行共混,以取长补短,获得综合性能更优异的材料。共混改性不仅可以提高TPU的力学性能、耐热性、耐候性等,还可以降低生产成本,拓宽应用领域。电缆原料中TPU相比于三元乙丙橡胶和PVC具有更好的机械性能及广泛的应用场景。浙江联景TPU290AE-FRM/V
TPU具有较高的抗撕裂能力,撕裂强度与一些常用的橡塑胶比较是非常优异的。浙江高性能TPU性能
TPU各项力学性能之间会相互影响,从硬度与定伸应力和伸长率的关系以及硬度与撕裂强度的关系来看。随着TPU硬度的增加,100%定伸应力和300%定伸应力迅速增加,伸长率下降。这主要是由于硬段含量增加的结果:硬段含量高,其所形成硬段相越易形成次晶或结晶结构增加了物理交联的数量而限制材料变形。若使材料变形必须提高应力,从而提高了定伸应力,同时伸长率下降。TPU硬度与撕裂强度的关系,随硬度增加,撕裂强度迅速增加,其理由亦与模量的解释相同。TPU的配方和性能可进行非常多种类的排列组合。但是在现实设计配方和工业化生产时,却会因为原材料(多元醇和多异氰酸酯以及扩链剂)相互的限制,从而使真正可用于很**的应用的研发还是非常的困难。 浙江高性能TPU性能
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...