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探索TPU材料的奇妙世界
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發(fā)布時間：2023-11-23 點(diǎn)擊次數(shù)：3889

東莞市戈塑新材料有限公司

中國智造匠心造材（東莞市戈塑新材料有限公司）專注彈性體TPE/TPR/TPU/TPV/TPEE的研發(fā)與生產(chǎn)

，塑造每一顆環(huán)保材料的品質(zhì)與創(chuàng)新

。

工廠地址：東莞市黃江鎮(zhèn)田美南恒昌榮工業(yè)區(qū)

官網(wǎng)：Http://www.shoppinggo-store.com

阿里網(wǎng)址：https://gesuxincailiao.1688.com

財(cái)富熱線：張愛華15807695582

Keep improving. Service is Paramount. Sustainable development

精益求精。服務(wù)至上
。永續(xù)發(fā)展

1958年美國Goodrich化學(xué)公司（現(xiàn)更名為路博潤）首次登記了TPU商品牌號Estane

，之后40年來全世界有20余個商品牌號問世，每一個牌號有幾個系列產(chǎn)品

。目前有生產(chǎn)TPU原料廠家主要有巴斯夫

、科思創(chuàng)、路博潤、亨斯邁

、萬華化學(xué)

、上海恒安、瑞華

、旭川化學(xué)等等

。

TPU的類別

按軟段結(jié)構(gòu)可分為聚酯型、聚醚型和丁二烯型

，分別含有酯基

、醚基或丁烯基。

按硬段結(jié)構(gòu)分為氨酯型和氨酯脲型

，它們分別由二醇擴(kuò)鏈劑或二胺擴(kuò)鏈劑獲得

。普遍常見的劃分是分為聚酯型和聚醚型。

按有無交聯(lián)可分為純熱塑性和半熱塑性

。

前者是純線性結(jié)構(gòu)

，無交聯(lián)鍵；后者是含有少量脲基甲酸酯等交聯(lián)鍵

。

按制成品用途可分為異型件（各種機(jī)械零件）

、管材（護(hù)套、棒型材）和薄膜（薄片

、薄板）以及膠粘劑

、涂料和纖維等。

TPU的合成

TPU從分子結(jié)構(gòu)上來說

，屬于聚氨酯

。那么，它是怎么聚合而成的呢

？

按合成工藝的不同

，主要分為本體聚合和溶液聚合。

圖生成氨酯基的反應(yīng)

本體聚合中

，又可按有無預(yù)反應(yīng)分為預(yù)聚法和一步法：

預(yù)聚法是將二異氰酸酯與大分子二醇先行反應(yīng)一定時間

，再加入擴(kuò)鏈生產(chǎn)TPU；

一步法是將大分子二醇

、二異酸酯和擴(kuò)鏈劑同時混合反應(yīng)成TPU

。

溶液聚合是將二異氰酸酯先溶于溶劑中，再加入大分子二醇令其反應(yīng)一定時間

，最后加入擴(kuò)鏈劑生成TPU

。

TPU軟段種類、分子量

、硬段或軟段含量以及TPU聚集態(tài)會影響TPU的密度

，密度大約在1.10～1.25之間

，與其他橡膠和塑料無顯著差異。

在同等硬度時聚醚型TPU密度比聚酯型TPU低

。

TPU的加工

TPU粒子需要進(jìn)行各種各樣的加工才能s形成最終的制品

，主要采用熔融法和溶液法進(jìn)行TPU的加工。

圖 TPU包膠在電動工具外殼應(yīng)用

熔融加工是用塑料工業(yè)常用的工藝：如混煉

、壓延

、擠出、吹塑和模塑

；

溶液加工是粒料溶于溶劑或直接在溶劑中聚合而制成溶液再進(jìn)行涂覆

、紡絲等。

TPU制成最終產(chǎn)品

，一般不需要進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)

，可以縮短生產(chǎn)周期，廢棄物料能夠回收重新加以利用

。

TPU的性能

TPU具有高模量

、高強(qiáng)度、高伸長和高彈性

、優(yōu)良的耐磨

、耐油、耐低溫

、耐老化性能

。

拉伸強(qiáng)度高、伸長率大

，長期壓縮永久變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點(diǎn)

。

圖可發(fā)泡TPU

小U將主要從拉伸強(qiáng)度和伸長率、回彈性

、硬度等方面闡述一下TPU的力學(xué)性能

。

拉伸強(qiáng)度高、伸長率大

TPU的拉伸強(qiáng)度和伸長率遠(yuǎn)優(yōu)于聚氯乙烯塑料和橡膠

。

TPU的拉伸強(qiáng)度和伸長率都非常優(yōu)異

。從下圖的數(shù)據(jù)我們可以看到，聚醚型

圖 TPU與其他材料拉伸強(qiáng)度的比較

此外TPU在加工過程不加或加入很少助劑

，能滿足食品工業(yè)要求，這也是其他材料如PVC

、橡膠等難以辦到的

。

回彈性對溫度非常敏感

TPU的回彈性是指形變應(yīng)力解除后迅速恢復(fù)其原狀的程度，用恢復(fù)能表示

，即形變回縮功與產(chǎn)生形變所需要的功之比

。它是彈性體動態(tài)模量和內(nèi)摩擦的函數(shù)

，并對溫度非常敏感。

圖 TPU回彈性與室溫以下溫度的關(guān)系

回彈隨溫度的下降而降低

，直到某一溫度

，彈性又迅速增加。這個溫度是軟段結(jié)晶溫度

，決定于大分子二醇的結(jié)構(gòu)

，聚醚型TPU較聚酯型TPU低。在結(jié)晶溫度以下的溫度

，彈性體變得很硬且失去了它的彈性

，因此，回彈性是類似于離開硬金屬表面的反彈

。

硬度范圍為邵爾A60-D80

硬度是材料抵抗變形

、刻痕和劃傷能力的一種指標(biāo)。

TPU硬度通常用邵爾A型和邵爾D型硬度計(jì)測定

，邵爾A用于較軟的TPU

，邵爾D用于較硬的TPU。

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