热塑性聚氨酯(简称TPU)弹性体是由硬链段与软链段交互嵌段共聚形成的线型聚合物。TPU拥有抗拉、耐磨和耐热等物理性能、类似于橡胶的弹性,且TPU能以热塑性材料的加工工艺,比如注塑、挤出、吹塑、压延以及搪塑等方式进行加工。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EstaneVc为**的商品化TPU产品。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。目前我国TPU行业正处于快速成长期,是材料行业的重要组成部分,市场前景广阔。上海路博润 TPU EV89AT9

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。江苏聚酯型TPU粒子在汽车用线中,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。

TPU有很多硬度规格,在选用不同硬度的TPU时,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我们往往不是很了解。通常来说随着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。TPU线缆的护套采用改性TPU粒子经挤出工艺制备,对TPU性能要求较高。

运动鞋是TPU(热塑性聚氨酯弹性体)下游应用一大市场,被***用于鞋大底、鞋中底、气垫、鞋饰、鞋面纱线、防水透湿薄膜、热熔胶膜、3D打印等等,并由此出现100%TPU运动鞋的概念,路博润、科思创、亨斯迈、万华化学等企业都已经推出了相应的TPU材料解决方案,具有可回收利用、环保可持续的特点。透气飞织鞋面和防水皮革面是常见的运动鞋鞋面。其中飞织是指整个鞋面一体编织成形,可以采用TPU纱线来编织,质地柔软且极为耐用,而且耐磨性能高,易进行热压3D塑型,固型等。TPU的起源可以追溯到20世纪60年代,当时美国杜邦公司开发了一种基于聚氨酯的合成材料,取名为TPU。山东Lubrizol TPU EV90AT3
大陆地区从上世纪七八十年代通过“七五攻关”,初步掌握了TPU双螺杆法连续生产合成技术。上海路博润 TPU EV89AT9
TPU(热塑性聚氨酯弹性体)的力学性能主要包括:硬度,拉伸强度,压缩性能,撕裂强度,回弹性和耐磨性能,耐屈扰性等,而TPU 弹性塑料的力学性能,除这些性能外,还有较高剪切强度和冲击功等。其中硬度是材料抵抗变形,刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A(Shore A)和邵尔D(shore D)硬度计测定,邵尔A用于比较软的TPU,邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定,硬段含量越高,TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也会发生改变,拉伸模量和撕裂强度增加,刚性和压缩应力(负荷能力)增加,伸长率降低,密度和动态生热增加,耐环境性能增加。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4~-12℃),硬度无明显变化;在突变温度下,TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性,这是由于软段结晶作用的结果。上海路博润 TPU EV89AT9
热塑性聚氨酯是一种性质独特的多功能弹性体,它是一种嵌段线性共聚物,由软硬交替的链段序列组成。其适应性来自化学结构中的软硬链段。可以通过调整软硬链段的比例以实现各种硬度。软硬链段的比例越高,热塑性聚氨酯就越坚硬。硬链段为异氰酸酯,并可被分类为脂肪族或芳香族,具体取决于异氰酸酯的类型。软链段由反应生成的多元醇组成。除了指定热塑性聚氨酯等级中硬链段和软链段的比例外,异氰酸酯和多元醇的类型也会对热塑性聚氨酯的性质产生影响。针对线缆领域特殊应用,市场上已开发多种无卤阻燃、雾面哑光、低烟或无烟、抗静电等功能性TPU产品。江苏 Lubrizol TPU EV89AT9聚酯、聚醚和聚己内酯是TPU薄膜的三个主...