TPU聚氨酯,中文名称为热塑性聚氨酯弹性体,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。主要分为有聚酯型和聚醚型之分,它硬度范围宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油,透明,弹性好,在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用,无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。TPU的特点:1.高耐磨性,再生利用性好。2.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。3.机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。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。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,如注射、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。TPU具有优异的耐磨性、抗弯曲疲劳性和高弹性。上海耐UVTPU

聚氨酯的硬段由反应后的异氰酸酯或多异氰酸酯与扩链剂组成,含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等强极性基团,通常芳香族异氰酸酯形成的刚性链段构象不易改变,常温下伸展成棒关状。硬链段通常影响聚合物的软化熔融温度及高温性能。异氰酸酯的结构影响硬段的刚性,因而异氰酸酯的种类对聚氨酯材料的性能有很大影响。芳族异氰酸酯分子中刚性芳环的存在、以及生成的氨基甲酸酯键赋予聚氨酯较强的内聚力。对称二异氰酸酯使聚氨酯分子结构规整有序,促进聚合物的结晶,故4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)比不对称的二异氰酸酯(如TDI)所制聚氨酯的内聚力大,模量和撕裂强度等物理机械性能高。芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯由于硬段含刚性芳环,因而使其硬段内聚强度增大,材料强度一般比脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的大,但抗紫外线降解性能较差,易泛黄。脂肪族聚氨酯则不会泛黄。不同的异氰酸酯结构对聚氨酯的耐久性也有不同的影响,芳香族比脂肪族异氰酸酯的聚氨酯抗热氧化性能好,因为芳环上的氢较难被氧化。上海耐UVTPUTPU提供了耐撕裂、耐磨与弯曲特征,耐高低温性更是电缆性能的关键。

结构规整、含极性及刚性基团多的线性聚氨酯,分子间氢键多,材料的结晶程度高,这影响聚氨酯的某些性能,如强度、耐溶剂性,聚氨酯材料的强度、硬度和软化点随结晶程度的增加而增加,伸长率和溶解性则降低。对于某些应用,如单组分热塑性聚氨酯胶粘剂,要求结晶快,以获得初粘力。某些热塑性聚氨酯弹性体因结晶性高而脱模快。结晶聚合物经常由于折射光的各向异性而不透明。若在结晶性线性聚氨酯中引入少量支链或侧基,则材料结晶性下降,交联密度增加到一定程度,软段失去结晶性,整个聚氨酯弹性体可由较坚硬的结晶态变为弹性较好的无定型态。在材料被拉伸时,拉伸应力使得软段分子基团的规整性提高,结晶性增加,会提高材料的强度。硬段的极性越强,越有利于材料的结晶。
目前常用的护套材料分金属材料和非金属材料。金属材料有铜护套、铝护套、铅护套。非金属护套有热塑性软塑料、热固性软塑料、热固性弹性体、热塑性弹性体等。其中TPU(热塑性聚氨酯弹性体)虽然具有耐磨性、回弹性、低温柔韧性等综合性能优异,但是普通TPU粒子的物性、阻燃性、耐污性、抗静电等特殊性能还不能满足线缆的要求,所以要对TPU进行改性,一方面TPU厂家直接开发针对线缆领域的产品,另一方面电缆料厂家外采TPU进一步改性后销至线缆领域。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。

TPU 的分子链结构(二级结构):大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链,因为分子链较长,表现为柔性,就成为在整个分子链中的软段结构。短链二元醇(扩链剂)和异氰酸酯连接成短链结构,因为链短,表现为刚性,就成为分子链中的硬段结构。这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能,从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。在对于不同的大分子多元醇,扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配时可制取品种繁多各种性能的TPU产品。TPU行业市场竞争十分激烈,中低端供应过剩,高要求端产品待开发。进出口方面,依然保持增长趋势。上海耐UVTPU
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。上海耐UVTPU
TPU与PU的性能对比:1. 耐磨性与弹性TPU具有出色的耐磨性和弹性。其耐磨性能优异,磨耗量低,且弹性好,能在外力作用下迅速恢复原状。PU虽然也具有良好的弹性,但在耐磨性方面可能稍逊于TPU。2. 硬度与强度TPU的硬度范围广,可以通过改变配比得到不同硬度的产品。TPU的机械强度高,抗冲击性、承载能力、耐寒性和减震性能***。而PU的硬度相对较低,但其拉伸强度、撕裂强度和屈折性能优异。3. 耐候性与耐温性TPU的耐候性和耐温性较好,能在较宽的温度范围内保持稳定的性能。PU的耐候性和耐温性可能稍逊于TPU,特别是在高温环境下,PU的性能可能会受到影响。4. 加工性能TPU的加工性能好,可以采用注塑、挤出、吹塑、压延等加工方式进行成型。这使得TPU在生产过程中具有较高的灵活性和生产效率。而PU的加工性能相对较差,需要特定的加工设备和工艺。5. 环保性能TPU具有良好的环保性能,废弃物料能够回收并重新利用。TPU在生产和使用过程中对环境的影响较小。而PU的环保性能可能稍逊于TPU,因为PU在生产过程中可能会产生有害物质并难以降解。上海耐UVTPU
由于TPU是一种弹性塑料,具有优异的耐磨性、柔韧性和耐化学药品性,芳香族TPU基本继承了这些性能,但其缺点也同样明显,即在经过紫外线(UV)的照射后会形成黄变。而脂肪族TPU的出现,基本解决了这一问题,相当于芳香族TPU的2.0版本,其在清晰度、光稳定性和耐黄变性等上都有所提升。相关研究表面,在紫外线照射1000hh后,芳香族TPU的黄变指数超过40,而脂肪族TPU在经过1500h照射后,黄变指数仍低于10。在应用领域上,芳香族TPU应用于软质泡沫、鞋底、船舶部件、合成革和建材等领域较多;而脂肪族TPU主要应用于航空、光学镜片、医疗和LED配件等领域。近几年,行业内一直在尝试降低TPU的碳足迹...